-
Als Einheit ausgeführtes, auf Druck ansprechendes Abtastgerät für
Kopierfräsmaschinen Die Erfindung betrifft ganz allgemein die Steuerung von Kopierfräsmaschinen
oder von ähnlichen Kopiervorrichtungen, bei denen sich- ein Taststift oder ein anderes
Abtastgerät über ein Modell des Gegenstandes bewegt, der von der Maschine hergestellt
werden soll, und im besonderen ein Abtastg iit, (las als Impulsgeber für eine Hochfrequenzer,
röhrensteuerung dient.
-
Ein "Zweck der Erfindung ist es, eine sehr empfindliche und einfache
Steuereinrichtung zu schaffen, die das Modell nicht durch einen zu hohen .Auflagedruck
beschädigt.
-
Ein anderer Zweck ist, ein Abtastgerät zu schaffen, (las schnell und
stdrungsfrei arbeitet und geeignet ist, so genau nach dem Modell zu arbeiten, daß
die Reproduktion nach dem Fräsen nur ein Minimum an Nacharbeit benötigt.
-
Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesserte
Bauart eines Abtast- oder Abtaststeuergerätes zu schaffen, hei dem ein Hochfrequenzoszillator
(Röhre) und kapazitive Kopplungselemente (Kondensatoren), die durch vollständigen
Einbau innerhalb des Gerätes zu einem einheitlichen Bauelement zusammengefaßt sind,
die Steuerspannungen unmittelbar erzeugen, ohne daß hierzu komplizierte, außerhalb
angeordnete Brücken-oder Ausgleichsstromkreise vorgesehen zu werden brauchen.
I?s
ist natürlich schon seit einiger Zeit bekannt, automatische Kopierfräsmaschinen
mit elektrischen Steuerungen zu versehen. Ein Beispiel einer solchen Maschine, die
den gegenwärtigen Stand der Technik gut wiedergibt, ist in dem Artikel »Machine-Tool
ContotirController« von J. M. i41organ im Electronics Magazine vom Oktober i9,16
auf S.92 (:N1c Graw-Hill) beschrieben.
-
Die erwähnten Steuerungen sind im allgemeinen dem Prinzip gefolgt,
in einem :,Xbtastgerät irgendein finit (lern Taststift verbundenes Glied als Teilelement
einer Scheinwiderstandsbrücke vorzusehen, (las gewöhnlich außerhall) des Abtastgerätes
liegt. Bei der in dem erwähnten Artikel beschriebenen Bauart sind die Elemente Teile
von geschlossenen magnetischen Kraftlinienfeldern. Bei anderen bekannten Vorrichtungen
sind diese Elemente veränderliche Kondensatoren oder magnetostriktive Einrichtungen.
Sie sind in den verschiedensten Formen ausgebildet, beispielsweise als Teile einer
elektrischen Brücke, und die Ausweichbewegungen des Taststiftes wirken durch (las
Element so, daß der Ausgleich der Brücke gestört wird.
-
Die im folgenden dargelegte und beanspruchte Ertindung geht von diesen
Lehren aus und verwendet Kondensatorglieder, die in einem elektrischen I lochfrequenzfeld
entlang einer neutralenEhene angeordnet sind und die Ausweichbewegungen des Taststiftes
übernehmen. Die Hochfrequenzspannungen, die auf die Kondensatorglieder induziert
werden, wenn sie durch die Ausweichbewegungen des Taststiftes aus ihren neutralen
Ebenen herausbewegt werden, werden gleichgerichtet und erzeugen einheitlich gerichtete
Steuerspannungen. Die Kondensatorglieder bilden infolgedessen einen Differentialkondensator;
denn die eine Seite verringert ihre Kapazität, während die andere Seite sie vergrößert.
Dadurch ergibt sich selbst bei großen :\usweichbewegungen ein lineares Abhängigkeitsverhältnis
zwisclhen den Ausweichbewegungen und (1,-r von (lein Gerät erzeugten Spannung und
gleichzeitig damit ein Ausgleich für die A)weichungen, die durch in anderer Weise
als durch die Ausweichbewegungen entstehende Änderungen der Kapazität entstehen.
Diese Vorteile finden sich hei keinem sonstigen Abtastgerät, bei dem nur ein Zweig
der Meßbrücke durch den Steuerimpuls verändert wird.
-
13ei einer vorzugsweise zu verwendenden Bauart gemäß der Erfindung
wird das elektrische liochfrequenzfeld mittels einander gegenüberliegender Kondensatorplatten
erzeugt, die an die entgegennesetzten1inden einer Induktionsspule angeschlossen
sind, welche mit einem Schwingungskreis gekoppelt ist. Die in bezug auf die mittlere
Abzweigung der Induktionsspule neutrale elektrische Ebene liegt in der Mitte zwischen
den einander gegenüberliegenden Platten. Es können drei Paare solcher Platten vorgesehen
sein, die in senkrecht zueinander liegenden l?benen angeordnet werden. In Verbindung
damit wird ein Schwingungskreis mit einem Kaskadengleichrichter verwendet, der die
Spannungen, die durch die in irgendeiner Richtung erfolgenden _1usweichllewegungen
des Taststiftes entstehen, in einer einzigen Steuerspannung vereiliigt. Diese Spannung
wirkt mittels geeigneter Einrichtungen so, daß der Taststift oder das _\litastgerä
t von der Schablone oder dein Modell zurüci<nezonen und damit der Druck auf den
Taststift \-ermindert wird.
-
Durch diese Bauart wurde die Empfindlichkeit der Steuerung so stark
erliölit, claß es nun möglich ist, durch automatisches Kopierfräsen Stahlkopien
von empfindlichen Gipsmodellen mit größten Abweichungen von nicht mehr als etN\-a
einem Zehntelmillimeter lterzustellcii. _\tiß.ercleni weist diese Bauart im Vergleich
finit Abnehmern, bei denen der Taststift gewölnilich mit einuni Eisenkern verbunden
ist, dessen ßewenunnen eine Induktionsspule beeinflussen, ein bewe-liches 1,1leinent
von wesentlich geringerer Masse auf, das auch liur eine verhältnismäßig leichte
Aufhängtinn benötigt. Infolge dieser I?igenschaften übt der Taststift auf (las :Modell
höchstens einen Druck von iltir wenig mehr als ioog aus, so daß das Modell aus einem
verhältnismäßig weichen Werkstoff, wie Gips, hergestellt werden kann, ohne daß sich
ein bemerkenswerter \erschleil3 ergibt. Es stellt fest, daß solche Ergebnisse finit
keinem der bekannten (;ei-:ite erzielt werden können.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht des _\btastnerätes mit aufgeschnittenem Gehäuse,
Fig. 2 eine scheniatisclie Darstellung eines fachten Abtastgerätes, Fig. 3 eine
schematische Darstellung der wesentlichsten Teile der SteuerN-orriclituii(, einer
Kopierfräsmaschine, Fig. 4 einen Schaltplan eines .\l)tastnerätes tilld der Steuervorrichtung,
Fig.5 eine schematische Darstellung eifies Abtastgerätes und eines Fr:isers zusammen
finit dein Modell bzw. dem Werkstück an der l'r:istnaschine, und Fig.6 einen vereinfachten
Schaltplan eines Abtastgerätes, das so ausgebildet ist, daLi es bei jeder Bewegung
des Gerätes in den drei I>imensionen unabhängige Steuerspannungen erzeugt, so daß
niehi-ere Steuermotoren selbsttiitin tilld gl@eichzeitin hetiitigtwerden können.
-
Wie aus Fig. i und 2 ersiclitlicli ist, weist dhts Abtastgerät gemäß
der lirfiiidtin" ein (ielläuse 7 auf, an dessen einem Ende ein Taststift 8 herausragt
und in dein drei veränderliche 1'lattenkondensatt»-en y. io und ii angeordnet sind.
Der Taststift und die mittleren Platten der Ko iicleiis.ttoren sind mittel: Isolierringen
auf der Stange 12 angeordnet, die aii ihrem vorderen Ende durch eine Federineinbran
i3 und ain entgegengesetzten bilde durch eine Zugfeder 14 gehalten wird. Die Stange
ist steif und überr, rt t äg jede 13e#-"egung des Taststiftes 8 auf die
ver-
schiedenen Kondensatoren 9, lo und t t. Uni Beschädigungen bei Versagen
irgendeines Teiles der Röhrensteuerung zu vermeiden, sind Sicherheitskontakte vorgesehen,
die aus deni Zapfen 15 und der Platte i6 bestehen. Dieser Kerntakt wird nesclllosseil,
wenn die Staune 12 eilie ülicrm@il.iig grolle I>ewegung
ausführt,
und bewirkt dadurch ein Lösen der elektromagnetischen Kupplungen, die den elektromotorischen
Atitrieh für den Hub, den Quervorschub und den l lfilietivoi-sclitill der Maschine
steuern.
-
Der Zapfen i3 bewegt sich in einem in der Platte 16 vorgesehenen loch
i6", dessen Durchmesser wesentlich gröl.ier als der des Zapfens, aber kleiner als
derjenige der an dein Zapfen sitzenden Schulter 1,311 ist. Der Sicherheitsstromkreis
wird also geschlossert, wenn der Zapfen 15 so weit vorbewegt worden ist, claß er
oder die Schulter mit der Platte 16 in lieriihrung kommt.
-
Die Federmembran 13 hält die Stange 12 in ihrer Nullstellung, tim
eilt seitliches Ausschwingen infolge der Vibrationen der Maschine, auf der der Taststift
angeordnet ist, zu vermeiden. @lußerdetn wirkt die .Membran als ein Universalgelenk
und ermöglicht dem Taststift 8 in beschränktem Maße l»ewegungen iii allen Richtungen.
-
Der Kondensator 9 besteht aus drei Platten oder Scheiben, die vorzugsweise
kreisförmig sind und konzentrisch sowie senkrecht zur Längsachse des Tastgerätes
angeordnet sind. Die äußeren, feststehenden Platten 17 und 18 des Kondensators 9
sind an dein Körper i9 des Gerätes befestigt, jedoch ihm gegenüber isoliert, wie
dies aus Fig. i ersichtlich ist. Die mittleren Löcher in diesen Platten sind geiiiigetid
groß ausgebildet, so daß die Stange 12 mit reichlichem Spiel durch sie hindurchgehen
kann. Die dritte Platte 2o ist zwischen den Platten 17 und i8 auf der Stange 12
angeordnet. Die Kondensatoren io iititl i i Nestehen je aus vier planparallelen
rechteckigen Platteil, von denen die äußeren beiden in Lä ngsrichtuilg lif#gend
all dem Gehäuse i9 des Gerätes, jedoch diesem gegenüber isoliert befestigt sind,
w:ihi-eiid die beiden inneren Platten an der Stange 12 angeordnet sind. Elektrisch
kann man jedes der inneren Plattenpaare als eine Platte ansehen, da die Platten
untereinander du rch Messingschrauben verbunden sind. Die beiden Kondensatoren i
o und t i liegen in senkrecht zueinander stehen<leti I?lletieii ttnd beide außerdem
senkrecht zu der I?hene des Kondensators 9.
-
@b'ührend des Zusammenbaus des Gerätes wird die Stange 12 durch eine
einstellbare Verankerung über die Feder 1 4 in der Längsachse des Gerätes gehalteil
(s. insbesondere Fig. i). Diese Verankerung besteht aus einer Platte 21, an der
die Feder 1>efestigt ist, eirein `%'inlcelllock 22, der mittels der SCliratibell
23 am Kiirp(#r i9 des Gerätes befestigt ist, einer Unterlagplatte 24 und einer gewellten
I@edcrscheil>e 23. I)ie höclier in dem @,\'itikellxxk 22 sind etwas überriiineusioniert,
damit der Bock zurr Zwecke der I?rzieltiiig einer genügend axialen Einstellring
uni einen bestimmten Betrag seitlich verstellt werden kaiiii.
-
Nach der ini vorhergehenden Absatz beschriebenen 1?itistellung der
Stange 12 müssen die Kondensatoren io und i t elektrostatisch ausbalanciert werden.
I-Iierzu dienen zwei kleine unveränderliche Kondensatoren 26 und 27 (s. Fig.4) und
zwei kleine einstellbare Kondensatoren 26" und 27a, von denen die letzteren
zur I?rleicllterutit, der Einstellung neben <lern Kondensator i i angeordnet
sind. Die Einstellung dieser Kondensatoren wird im folgenden beschrieben.
-
Das Tastgerät enthält außerdem eine Röhre 28, die über den in der
:fitte mit einer Abzweigung versehenen Transformator 29 eine Hochfrequenzspannung
in der Größenordnung von 6oo kHz zu den genannten Kondensatoren liefert. Die Enden
der Sekundärwicklung 29s sind mit den äußeren Platten jedes der Kondensatoren 9,
1o und i i verbunden. Infolgedessen wird, wenn die elektrische Kapazität zwischen
einer der äußeren Platten und der zugehörigen inneren Platte irgendeines der Kondensatoren
von der elektrischen Kapazität zwischen der anderen äußeren Platte und dieser inneren
Platte abweicht, eine Hochfrequenzspannung zwischen der inneren Platte und der mittleren
Abzweigung der Sekundärwicklung 29s vorhanden sein. Genauer gesagt, werden die äußeren
oder einander gegenüberliegenden Kondensatorplatten ein elektrisches gochfrequenzfeld
erzeugen, in dem die mittleren Platten, sofern sie genau in der Mitte zwischen ihnen
liegen, sich in einer Ebene befinden, die in bezug auf die mittlere Abzweigung des
Transformators 29 elektrisch neutral ist. Jede Bewegung der inneren Platten aus
ihrer neutralen Ebene bewirkt, daß in bezug auf die genannte Abzweigung auf ihnen
eine Hochfrequenzspannung erzeugt wird. Es ist einleuchtend, daß, da eine beträchtliche
Spannung zwischen einer der inneren Platten der Kondensatoren 9, io und i i und
der mittleren Abzweigung nur bestehen soll, wenn der Taststift einen Ausschlag macht,
die zur Einstellung der Kondensatoren io bzw. i i dienenden Ausgleichkondensatoren
26 und 27 zwischen einer äußeren Platte und der inneren Platte vorgesehen werden.
Im folgenden wird aber noch gezeigt werden, daß eine solche Anordnung im Falle des
Kondensators 9 nicht erforderlich ist.
-
Die Kondensatoren 26a und 27a werden vorzugsweise als einstellbare,
metallüberzogene Keramikkondensatoren ausgebildet. Diese haben selbst bei der kleinsten
Einstellung eine genügend große Kapazität, um den Ausgleich des elektrischen Schwingungskreises
zu stören. Aus diesem Grunde sind die unveränderlichen Kondensatoren 26 und 27,
die je etwa die Hälfte der Kapazität haben, wie sie durch die Kondensatoren 26a
und 27a erreicht werden kann, zwischen die anderen äußeren Platten und die innere
Platte jedes der Kondensatoren io bzw. i i eingeschaltet. Auf diese Weise läßt sich
durch geeignete Einstellung der Kondensatoren 26a und 27a in sehr genauer Weise
ein Ausgleich zwischen den inneren Platten der Kondensatoren io und i i und ihren
äußeren Platten erreichen, so daß, wenn der Taststift keine Ausweichbewegung ausführt,
die Spannung zwischen den inneren Platten und der mittleren Abzweigung der Winklung
29s vernachlässigbar ist. Germaniumgleichrichter 33, 34 und 35 mit zugehörigen Drosselspulen
30, 31 und 32 und Filterkondensatoren 33a, 34a und 35"
bilden einen Reihen-
oder Kaskadengleichrichterkreis, der dem dem Fachmann wohlbekannten Spannungsverdopplungskreis
etwas ähnlich ist
und die von den ausgeglichenen Kondensatoren kommenden
Spannungen, die durch die Ausweichbewegungen des Taststiftes in irgendeiner Richtung
hervorgerufen werden, in eine einheitlich gerichtete Spannung für die Steuerung
des Fräsvorgangs umwandelt, von der eine Beschreibung folgt.
-
Wie schon erwähnt wurde, ragt der Taststift aus dem einen Ende des
Gehäuses 7 heraus. Am anderen linde des Gehäuses ist ein siebenpoliger Stecker 37
vorgesehen. Dieser Stecker weist Anschlüsse für die Heizspannung und die einheitlich
gerichtete Spannung für die Röhre 28 auf sowie Abgänge für den Sicherheitsstromkreis
und- die einheitlich gerichtete Spannung dier Gleichrichter in dem Abtastgrerät.
-
Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß die abgehende Spannung des Abtastgerätes
zu einem direkt gekuppelten Verstärker 38 geleitet ist, der außerdem einen von Hand
zu betätigenden Überholsteuermechanismus 43 der Maschine enthält. Die von dem Verstärker
kommende Steuerspannung zusammen mit einer einheitlich gerichteten Gittervorspannung,
die von Hand durch das Potentiometer 43 gesteuert werden, wird zu einem Thyratronsteuergerät
39 für den Motor 4o geleitet, das seinerseits den Strom für einen Gleichstromnebenschlußmotor
40 l@ieiert. Die Stärke und Polarität der Spannung dieses Stromes ist direkt proportional
der Stärke und Polarität der Steuerspannung des Gerätes 38. Der Motor 40, dessen
Drehzahl der Steuerspannung nahezu proportional ist, treibt den Tisch 41 an, auf
dem (las Werkstück befestigt -ist, wie dies Fig. 5 zeigt. Die Geschwindigkeit des
Höhenvorschubs, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Tisch 41 in der Richtung
des Pfeiles 41b bewegt wird, wird dadurch bestimmt. Der Steuergenerator 42 ist mit
dem :Motor 4o unmittelbar gekuppelt und wirkt in dem Sinne, daß dem Tyhratrongerät
39 ein beträchtlicher Rücklaufstrom zugeführt wird, um unabhängig von der Belastung
eine genaue Übereinstimmung zwischen der Drehzahl des Motors 4o und der Steuerspannung
zu erzielen. Dieses Verfahren zur mechanischen Stabilisierung von Elektromotoren
durch Rücklaufstrom ist dem Fachmann wohlbekannt und braucht deshalb nicht näher
beschrieben zti werden.
-
Aus dem elektrischen Schaltschema <fies Abtast-und des Steuergerätes,
wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist ersichtlich, (laß das Steuergerät eine 1)ol)1>,eltriodenröhre
aufweist. Ein Teil dieser Röhre, verstärkt die von dem Abtastgerät kommende Sparnnung
und bildet zusammen mit dem zweiten Teil und mit den Anodenvorschaltwid@erständen
eine Wheatstonesche Brücke. Diese Brücke wird durch eine von Hand gesteuerte Einrichtung
43 ausgeglichen, die dadurch dje Grundhöhe und Polarität der Steuerspannung bestimmt,
die den Röhren des Thyratronsteuergerätes für den Höhenvorschub züigeleitet wird.
-
Fig. 5 zeigt den Taststift 8 in Berührung mit dem Modell .44 und den
Fräser 45 in Berührung mit dem Werkstück 46. Das Abtastgerät und das Werkzeug 45
sind beide fest auf dem Rahmen 47 der Maschine angeordnet, während das Modell 44
und das Werkstück 46 auf dem beweglichen Tisch 41 befestigt sind. Der Tisch wird
mit konstanter Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeiles 41a hin und her bewegt,
und gleichzeitig wird er durch den Motor 40 in Richtung des Pfeiles Orb gegen den
Taststift 8 vorbewegt, wie dies 1iesclirieben wurde. Ein geringer Seitenvorschub
erfolgt am Ende eines jeden Hubes in Richtung des Pfeiles 41a, so daß, wenn die
Maschine den Muli wiederholt, sie einem seitlich um einen geringen Betrag versetzten
Weg folgt. Das Abtastgerät erzeugt eine Spannung, die finit (lein auf den Taststift
iii irgendeiner Richtung ausgeübten Druck zunimmt, und zwar infolge der Anordnung
der drei Kondensatoren 9, io und i r in drei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen.
Zum Beispiel biegt ein unmittelbar axialer Druck auf den Taststift 8 die -Membran
13 nach innen durch und ruft infolgedessen eine axiale Verlagerung der mittleren
Platte 2o des veränderlichen Kondensators 9 in Richtung auf die feste Platte 18
hervor. Wie schon beschrieben wurde, erzeugt die Röhre 28 ein elektrisches HOchfrequenzfeld
zwischen den Kondensatorplatten, so daß jede Bewegung der Platte 2o in Richtung
auf die Platte i8 dein Kapazitätsblindwiderstand zwischen den Platten 18 und 20
vermindert, während er denjenigen zwischen den Platten 17 und 20 erhöht. Dadurch
vergrößert sich die Potentialdifferenz zwischen der mittleren Platte und der mittleren
Abzweigung der Wicklung 29. Diese Spannung wirkt Tiber die Drosselspule 30, wird
durch den Gleichrichter 33 gleichgerichtet, durch den Kondensator 33" gefiltert
und durch das Verstärkungssteuergerät 38 und das Tliyratrongerät 39 zum Motor 4o
geleitet. Das Thyratrongerät liefert dem Motor für den Höhenvorscbub eine Spannung,
deren Stärke und Polärität eine Funktion der Stärke und Polarität der Spannung zwischen
den Anschlußklemmen x und x' des Verstärkergerätes 38 ist. [)er Vorschubmotor ist
so ausgebildet, daß seine Drehzahl und Drehrichtung abhängig von der Spannung ist,
die an seinen Klemmen herrscht. :\uf diese Weise ändert sich diese Drehzahl und
Drehrichtung daher in Abhängigkeit von der Spannung an der Austrittsseite des Verstärkers
an den Klemmen x und x'. Die Wirkungsweise solcher Thvratroiisteuergeräte
ist dem Fachmann bekannt und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.
-
Bewegt sich (las 11odell 4q nun gegen den Taststift 8 und hegiilnt
es, auf den Stift einen Druck auszuüben, so wird eine Spannung erzeugt, die bei
einem bestimmten Druck des Modells gegen den Taststift die ursprünglich dem Vorschubmotor
40 durch die von Hand erfolgte Einstellung des Steuergerätes 43 zugeführte Spannung
genau ausgleicht. Wenn dieser Ausgleich stattfindet, wird der Motor stillgesetzt.
1?in weiteres _\nsteigen des Anpreßdruckes, das durch ein :lusteigen der Modelloberfläche
in der Richtung des 1-lubes entstehen kann, bewirkt, =daß die Spannung hinter dem
Verstärker wieder ansteigt. Die Polarität ist nun aber umgekehrt zu der der urspriingliclien
Gittervorspannung, wie sie durch das Steuergerät 43 bestimmt worden
war,
so daß die Drehrichtung des Motors 4o auch umgekehrt wird. Dadurch wird der Tisch
41 und mit ihm das Werkstück 46 von dem Fräser 45 zurückgezogen, bis das Gleichgewicht
wiederhergestellt ist. Man versteht also, daß der Druck auf den Taststift, der notwendig
ist, um das Gleichgewicht herzustellen, von der Gittervorspannung abhängig ist,
die von Hand eingestellt wird und während des gesamten Fräsvorgangs gleichbleibt.
Theoretisch kann auf diese Weise jeder Grad von Empfindlichkeit und Genauigkeit
der Kopie erreicht werden, aber in der Praxis muß eine Taststiftbewegung verwendet
werden, die größer ist als die Relativbewegung zwischen dem Tastgerät und dem Modell,
wie sie durch die durch den Fräsdruck hervorgerufenen Schwingungen und t%erformungen
des Maschinenrahmens entsteht. Diese Notwendigkeit hat zur .'mwendung eines Taststiftdruckes
von etwa 6o bis i 2o g geführt, der noch genügend gering ist, um sogar Gipsmodelle
öfter hintereinander benutzen zu können, ohne daß ein übermäßiger Verschleiß oder
eine Zerstörung der Oberfläche eintritt. Vor Anwendung der Erfindung konnten Gipsmodelle
überhaupt nicht verwendet werden, da bei den bekannten Bauarten die Taststiftdrücke,
die in der Größenordnung von iooo bis i 5oo g liegen, genügen, um die Oberfläche
des Modells schon nach den ersten paar Bewegungen des Taststiftes über das :Modell
zu zerstören. In dem vorhergehenden Absatz wurde als Beispiel der Fall einer axialen
Verlagerung des Taststiftes 8 betrachtet, aber eine seitliche Verlagerung des Stiftes,
die sich auf die Kondensatoren io oder i i auswirkt, ruft eine ähnliche Wirkung
hervor, und tatsächlich werden, da die gleichgerichteten Spannungen hinter den Gleichrichtern
33, 34 und 35 in Reihe geschaltet sind oder durch die Drosselspulen 31 und 32 gedrosselt
werden, wie (lies in Fig. 4 gezeigt ist, die Wirkungen der seitlichen und axialen
Verlagerungen des Taststiftes elektrisch zu einer resultierenden Steuerspannung
des Tastgerätes vereinigt, deren Größe die algebraische Summe der Einzelspannungen
ist. Da es möglich isst, daß die mittleren Platten der Kondensatoren io und i i
in jeder Richtung verlagert werden können, ist es wichtig, daß diese Kondensatoren
elektrostatisch genau ausgeglichen sind, wenn der Taststift keine Ausgleichbewegungen
ausgeführt hat. Dies kann durch einstellbare Kondensatoren 26u und 27° erreicht
werden, wie dies bereits beschrieben wurde. Bei der ursprünglichen Einstellung des
Tastgerätes sollte die mittlere Platte 2o des Kondensators 9 so eingestellt werden,
daß sie in der mechanisch neutralen oder Nullstellung des Taststiftes zum mindesten
so nahe an der Platte 18 als an der Platte 17 ist. Infolgedessen ist, da auf den
Taststift in axialer Richtung nur ein positiver Druck, d. h. kein Zug, ausgeübt
werden kann, hier ein Ausgleichskondensator nicht notwendig.
-
1's ist selbstverständlich, daß die in der Zeichnung und in der Beschreibung
erklärte Ausführungsform der Erfindung nur als bevorzugtes Beispiel gewählt ist,
wie sie für Kopierfräsmaschinen für verhältnis-Inaßig einfache Formen geeignet ist,
bei denen die in drei Dimensionen auftretenden Verlagerungen des Taststiftes in
eine einzige Steuerspannung umgewandelt werden kann, und die so arbeitet, ' daß
das Werkstück von dem Taststift weggeführt wird, ohne Rücksicht auf die Richtung
oder die Zusammenwirkung von Richtungen, in der übermäßige Drücke auf den Taststift
einwirken. Will man aber eine genauere Durchführung der Steuerung vorsehen, bei
der die in verschiedenen Richtungen erfolgenden Verlagerungen des Taststiftes unabhängig
voneinander berücksichtigt werden sollen, beispielsweise beim Fräsen mit konstanter
Höhenvorschubgeschwindigkeit, so kann man ein Abtastgerät verwenden, das ein Schaltschema
gemäß Fig. 6 aufweist. Bei dieser Anordnung werden die von den drei ausgeglichenen
Kondensatoren 9, io und i i kommenden Hochfrequenzspannungen 47, 48 und 49 je für
sich zu drei unabhängigen Gleichrichter- und Verstärkersteuergeräten geleitet.