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Nachformwerkzeugmaschine Zusatz zum Patent 756 881 Durch das
Patent 7 56 88i ist eine Nachformwerkzeugmaschine mit getrennt gelagerten Trägern
für Fühlfinger und Werkzeuggeschützt, bei: welcher der Fühlfinger die Bewegung seines
Trägers über eine Nachlaufsteuerung regelt. Das geschützte Merkmal besteht in einer
zweiten, Nachlaufsteuerung zwischen Fühlfingerträger und Werkzeugträger. Unter einer
Nachlaufsteueirung in diesem Sinne versteht man ein derartiges Zusammenwirken eines
Kommandogliedes und eines Folgegliedes mittels zwischengeschalteter Steuerglieder,
daß das Folgeglied gezwungen ist, jede Beweigung des Kommandogliedes nachzubilden,
ohne auf dieses eine Gegenkraft .ausüben zu können. Dementsprechend besteht eine
Nachlaufsteuerung aus einem Antrieb für den nachlaufenden Körper, also im vorliegenden
Fall für den Werkzeugträger, und aus einem Meßwerk, das den Stellungsunterschied
zwischen dem nachlaufenden Körper und dem die auszuführende Bewegung vorgebenden
Kommandoglied, im vorliegenden Fall dem Fühlfin.gerträger, mißt und jeweils diesen
Stellungsunterschied zu Null werden läßt. Infolge der Nachlaufsteuerung bewegen
sich daher das Kommandoglied und das Fodgeiglied so, als wären sie miteinander gekuppelt,
ohne jedoch Kräfte aufeinander auszuüben.
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Durch die Erfindung des Hauptpatents wird daher verhindert, daß die
durch das Werkzeug auf seinen Träger übertragenen Erschütterungen weiter auf den
Fühlfingerträger übertragen werden. Auch braucht der Fühlfinge.r nur die geringe
Leistung zu steuern, welche der Vorschub seines Trägers erfordert. Diese geringe
Leistung ist nur durch Reibungswiderstände bedingt; die erheblich größere
Leistung
für den Vorschub des Werkzeugs wird aber von dem getrennten Antrieb des Werkzeugträgers
aufgebracht.
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Die Erfindung bezweckt nun eine weitere Ausbildung dieserAnordnung.
Erfindungsgemäß steuern die beiden Meßwerke, von denen das eine die Verschiebung
des Fühlfingers gegenüber seinem Träger und das andere die Verschiebung dieses Trägers
gegenüber dem Werkzeugträger abfühlt, die beiden Nachlaufantriebe derartig stetig,
daß sich die Nach.-laufgeschwindigkeiten mit der Stellungsabweichung ändern. Dabei
erfolgt die Steuerung vorzugsweise auf induktivem Wege. .
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Um Pendelerscheinungen zu dämpfen, die mangels besonderer Vorkehrungen
bei empfindlichen N achlaufsteuerungen zu befürchten sind, hängen erfindungsgemäß
die von den Nachlaufantrieben entwickelten ;Kräfte nicht nur von der Stellüngsabweichun:g
ab, sondern auch von der Geschwindigkeit, mit der sich die Stellungsabwelchung ändert,
und zwar derart, daß die Kräfte bei sich verringernder Stellungsabweichung kleiner
sind als bei wachsender Stellungsabweichung, auch wenn diese Abweichung ebenso groß
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung sind der F'ühlfingerträger
und der Werkzeugträger nur in einerVorschubrichtung, am besten in der Richtung des
Tiefenvorschubes, durch die Nachlaufsteuerung verbunden, während sie in den beiden
:anderen Vorschubrichtungen zu gemeinsamer Bewegung formschlüssig gekuppelt sind.
Dementsprechend ist bei der bevorzugten Ausführungsfoirm der Erfindung der Träger
des Fühlfinigers in einem Ansatz des Werkzeugträgers gleitend geführt und durch
den Nachlaufantrieb verschiebbar.
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Die stetige Steuerung des Tiefenvorschubes von Fühlfinger und Werkzeug
ist an sich nicht mehr -neu. Sie bietet den Vorteil des treppenlosen Abtastens der
Schablone und eines entsprechenden treppenlosen Vorschubes des Werkzeugs. Nach einem
weiteren Erfindungsmerkmal regelt nun die zwischen dem Fühlfingerträger und dem
Werkzeugträger vorgesehene zweite Nachlaufsteuerung die Geschwindigkeit des quer
zum Testvorschub erfolgenden Leitvorschubes in der Weise, daß die Leitvo-rschubgeschwindigkeit
mit zunehmender N.achlaufgeschwindigkeit sinkt, wobei vorzugsweise die Summe der
Quadrate beider Geschwindigkeiten konstant ist. Dadurch wird erreicht, daß der tangentiale
Vorschub des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück mit gleichbleibender Geschwindigkeit
erfolgt.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in
Anwendung auf eine Keller-Kopierfräsmaschine dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Vorderansicht
der Keller-Kopierfräsmaschine, Fig. 2 einte Seitenansicht mit Modell und Werkstück,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Taster zur Steuerung der Vorschubrnotoren, nebst
der schematisch dargestellten Schaltung, Fig. 4 das Schaltschema im einzelnen, Fig.
5 eine schematische Darstellung der Steuerstromkreise für die Geschwwndigkeit der
den Taster und die Frässchlitten antreibenden Motoren, Fi.g.6 das Schaltschema für
die Steuerung des Nachlaufmotors durch das in Fig. 3 dargestellte Verschiebungsmeßgier.ät
des Tasters, Fig.7 das Veirschiebun.gsmeßgerät des Tasters der Fig. 3 in vergrößerter
Schnittdarstellung, Fig.8 eine abgeänderte Ausführungsform eines Meß@geräts für
die Kippbewegung des Tasters im Längsschnitt, Fig. g eine Stirnansicht des in. Fig.
8 gezeigten Meßgeräts und Fig. io einen Längsschnitt durch den in den Fig. 8 und
9 gezeigten Anker.
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Wenn der Taster der üblichen Keller-Kopierfräsmaschine das Modell
überfährt und hierbei gekippt oder in Achsenrichtung verschoben wird, so schließt
sich ein Kontakt, und eines zweier Relais bewirkt über eine Umsteuerkupplung den
Rückzug oder den Vorschub von Taster und Fräser. Der Längs- oder Leitvorschub von
Taster und Fräser wird stillgesetzt, während die Ein- und .Auswärtsbewegung erfolgt.
Auf diese Art und Weise wird das Werkzeug gegenüber dem Werkstück gesteuert. Der
Vorschub wird ohne Rücksicht auf das Maß der Berichtigung stillgesetzt, die zur
genauen Wiedergabe desModells erforderlich ist. BeieinerMaschine nach der Erfindung
kann der Taster die Geschwindigkeit eines Motors steuern, der den Fräser in Richtung
auf das Werkstück vorschiebt oder zurückzieht, und kann gleichzeitig einen. Motor
verlangsamen, der den Leitvorschub des Fräsers über das Werkstück steuert. Hierbei
verändert sich die Motorengeschwindigkeit in demjenigen Grad, der durch die besondere
Berichtigung oder Geschwindigkei'tsveränderunng erforderlichist. Auch läßt sich
bei einer solchen Maschine die Geschwindigkeit des Fräsers über das Werkstück hinweg
derart beherrschen, daß sie sich aus einen vorbestimmten unveränderlichen Betrag
beläuft.
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Wie die Fig. i und 2 zeigen, ruhen auf einer festen Grundplatte io
ein Werkstück W und unmittelbar darüber ein Modell oder Musterstück M. Beide sind
in ihrer Lage auf der Grundplatte irgendwie starr befestigt. Die Grundplatte io
bat eine waagerechte Gleitbahn, auf der ein schwerer Ständer ii in der einen oder
der anderen Richtung durch Leitspindel i2 und Mutter 13 unter Antrieb durch einen
Motor 14 verschiebbar ist. Es ist dies der Leitvorschu!bmotor. Er ist mit der' Spindel
i2 an deren einem Ende gekuppelt. Auf einer senkrechten Gleitbahn des Ständers ii
gleitet ein Fräskopf 15, der durch. ein ist und eine waagerechte Gleitbahn für einen
Schlitten bildet. Dieser Schlitten, der in Richtung auf das Werkstück W und von
diesem fortbeweglich isst, trägt sowQ@hl den Fräser 2o als auch den Taster 18, und
zwar sitzt der letztere auf einem aufrechten Ausleger 17 des Schlittens 16, so daß
er am Modell M entlang gleiten kann.
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Da die Keller-Kopierfräsmaschine bekannt ist, braucht sie im einzelnen
nicht beschrieben zu
werden. Es genügt zu erwähnen, daß der Frässchlitten
r6 einen Fräsmotor ig trägt, der den Fräser 2o :antreibt, und daß der Schlitten
16 seine Vorschubbewegung durch eine Leitspinde ,12r und einen Motor 23 erfährt,
der nachstehend als Nachlaufmotor bezeichnet werden wird. Zum Heben und Senken des
Fräskopfes auf den Ständer i i ist noch ein dritter Motor 24 vorgesehen; doch wird
dieser für gewöhnlich nicht durch den Taster gesteuert, sondern dient nur dem Zweck,
am Ende jedes Leitvorschubes, bei welchem Fräser 2o und Taster 18 Werkstück und
Modell überfahren haben, diese quer weiterzuschalten, damit sie Werkstück und Modell
auf einer neuen parallelen Bahn überfahren können. Gewünschtenfalls kann indessen
auch der Motor 24 vom Taster gesteuert werden. In diesem Fall dient die senkrechte
Bewegung des Fräskopfes 15 auf dem Ständer als Leitvorschub und die waagerechte
Verstellung des Ständers i i auf der Grundplatte als Quervorschub, der jeweils am
Ende des senkrechten Hubes des Fräskopfes 15 erfolgt. Beim Ausführungsbeispiel indessen
liegtderLe:itvorschubwaagerecht und erfolgt durch die Bewegung des Ständers ii auf
der Grundplatte io. Die waagerechte Bewegung des Frässchlittens 16 in Richtung auf
das Werkstück W wird nachstehend als Nachlaufbewegung bezeichnet.
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Wie Fig. 3 zeigt, besteht der Taster aus einem äußeren Zylinder 3
i und aus einem inneren Zylinder 32, der in dem äußeren durch Walzen 3.3 gleitend
geführt ist. Diese Walzen laufen hierbei auf Schienen 34, die am inneren Zylinder
befestigt sind. Für gewöhnlich wird der innere Zylinder durch die Federn 35 nach
links gezogen, und zwar wird diese Bewegung dadurch begrenzt, daß sich eine flache
Platte 34 gegen einen Anschlag 3.6 legt.
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Die Tasterspitze 37 ist auf der kippbar gelagerten Spindel 38- befestigt
und bildet einen Teil dieser Spindel. Eine Feder 39 drückt einen Bund 4o
der Spindel 38 gegen einen vorspringenden Sitz 41. Die Spindel kann daher um jeden
beliebigen Punkt auf dem Umfang des Bundes 4o kippen. An einer Drehung wird die
Spindel 38 durch einen Zapfen 42 verhindert, der in einen Schlitz eingreift.
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Am äußersten rechten Ende der Kippspindel 38 sitzt ein Flansch 4.,4
mit einer mittleren kegelförmigen Vertiefung. In dieseVertiefunggreifteineKuge145,
die im Ende des Ankers 46 des Verschiebungsmeßgeräts sitzt. Der Anker 46 ist in
Lagern 47 und 48 entgegen der Wirkung der Feder 49 axial verschiebbar gelagert.
Jedes Kippen der Spindel 38 bewirkt eine Längsverschiebung des Ankers 46, die durch
die Einwirkung der Kegelvertiefung auf die Kugel 45 bewirkt wird.
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Der die Kegelvertiefung enthaltende Teil 44 ist getrennt von der Spindel
38 hergestellt und durch eine Klemmschraube 5,o daran befestigt. Auf das rechte
Ende des Ankers 46 drückt die Feder 49, wodurch die Kugel 45 in die Kegelvertiefung
hineingedrückt wird und dadurch die Spindel 38 zentriert, wobei die Platte 4o an
dem Sitz 41 anliegt. Wenn die Teile sich in zentrierter Lage, befinden, kann die
Klemmschraube 5o festgezogen werden. Dar Anker 46 wird von zwei Feldspulen 51 und
52 und von einer Meßspule 53 umgeben, deren Wirkung später zu erläutern ist. Eine
Spule 54, die von einer metallischen Hülse 55 getragen wird, sitzt in einem Zylinder
56 mit zwei Abschlußringen 57 und 58, die den magnetischen Kraftfluß leiten und
den Anker 69 umgeben, der bei Erregung der Spule 54 in diese hineingezogen
wird, also mit Bezug auf Fig. 3 nach rechts. Der Zug des Ankers 49 wird durch einen
Stift 67 auf eine Stange 61 über tragen, die durch eine Längsbohrung des Ankers
59
und durch einen anschließenden Anker 6o hindurchgeht. Die Stange 61 ist
an der Stirnwand 68 des inneren Zylinders 3,2 durch eine Mutter 6:2 befestigt.
Kippt die Spindel 3-8 und verschiebt sie den Anker 46, so wird dadurch in der Wicklung
53 eine Spannung induziert, und diese bewirkt durch geeignete Steuermittel die Erregung
der Feldspule 54, die dann den Anker 59 und mit ihm den ganzen Tragzylinder
32 samt der Spindel 3,8 nach rechts zieht. Diese Verschiebung erfolgt um ein solches
Maß, daß der Testkopf 37 von dem Modell genügend freikommt, um in die zentrierte
Stellung unter der Wirkung der Feder 39 zurückkehren zu können.
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Der Anker 6o des Verschiebungsmeßge@räts ist am Anker 59 unter
Zwischenschaltung eines Abstandsstückes 63 aus unmagnetischem Werkstoff befestigt,
um zu verhindern, daß das Feld vom Anker 59 in den Anker 6o übertritt und
dadurch Meßfehler verursacht.
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Das Verschiebungsmeßgerät ist im mittleren Teil des Tastergehäuses
untergebracht. Es hat zwei Feldspulen 64 und 65 und eine mittlere Meßspule 66. Da
der Anker 6o des Maßgeräts mit dem Anker 59 mechanisch gekuppelt ist, wird jede
Bewegung des Ankers 59 unmittelbar auf ihn übertragen. Die übertragene Bewegung
ist gerade so groß; daß die Spindel 38 sich wieder zentrieren kann. Sie ist daher
ein Maßstab des durch die Stellung der Tasterspitze angezeigten Längsfehlers.
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Ist die Neigung des von der Tasterspitze überfahrenen Flächenelementes
des Modells gering, so daß sich die Tasterspitze eher in Achsenrichtung verschiebt,
als daß sie kippt, so wird die Längsverschiebung unmittelbar auf den inneren Zylinder
32 durch die Federn 39 und 49 übertragen. Diese Bewegung erreicht dann die
Anker 6o über die Stange 61, den Stift 67, den Anker 59 und das Abstandsstück
63. Ist die vereinigte Wirkung der Federn 49 und 39 nicht groß genug, um
eine Relativbewegung der Spindel 38 gegenüber dem Zylinder 32 zu verhindern, findet
eine Verschiebung des Ankers 46 statt. Die dabei erzeugte Spannung wirkt genau so,
als ob die Verschiebung des Ankers 46 durch Kippen der Spindel 38 erzeugt wäre.
Die Spule 54 unterstützt dann die Verschiebung des Zylinders 32.
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Schwingungen der beweglichen Teile werden durch einen Dämpfungszylinder
69 gedämpft, der einen an der Stange 61 befestigten Kolben 70 enthält.
Das Maß der Dämpfung läßt sich durch eine Stellschraube 71 regeln, die einen Drosselkanal
zwischen den Bohrungen 72 und 73 beherrscht.
Fig. 4 zeigt die Stromkreisschaltung.
DiePrimärwicklung 75 eines Wandlers 74 ist an die, Phasen A und B einer Dreiphasenleitung
angeschlossen (vgl. Fig. 6). Eine Sekundärwicklung 76 speist in Reihenschaltung
mit einer Batterie 77 die einander entgegengeschalteten Feldspulen 51 und 52 des
Kippmeßgeräts. Die Meßspule 53 dieses Meßgeräts speist das Gitter der gasgefüllten
Röhre 78. Der Gitterstromkreis empfängt ferner eine Wechselvorspannung von einstellbarer
Größe und Phase, die von den Sekundärwicklungen 79 und 8o des Wandlers 74 abgeleitet
ist. Die Größe der Gittervorspannung wird durch den Spannungsteiler 81 bestimmt,
während die Phase durch den Regelwiderstand 82 und den Kondensator 83 eingestellt
wird. Der Gitterstromkreis der Röhre 78 besteht also aus dem Gitter 84, der Leitung
85, der Meßspule 53., der Leitung 86, dem Spannungssteiler 8i, der Leitung &7,
der Leitung 88 und der Kathode 89. Diese wird durch eine Sekundärspule 9o des Transformators
74 beheizt. Der Anodenstromkreis der Röhre 78 erhält Spannung aus einer Sekundärwicklung
94 und biesteht aus der Anode 93, der Leitung 92, der Spule 54, der Leitung
9r, der Sekundärwicklung 94, der Leitung 88 und der Kathode 89.
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Theoretisch müßten Größe und Phase der Wechselvorspannunig des Gitters,
die von den Sekundärwicklungen 79 und 8o abgeleitet wird, eine solche Einstellung
erfahren, daß die Röhre 78 blockiert wird, wenn die in der Meßspüle 53 erzeugte
Spannung verschwindet, wenn sich also die Kippspindel 38 in zentrierter Lage befindet
und daher in der Meßspule 54 kein Strom fließen soll. Die Gitterwechselvorspannung
der Röhre 78 wird weiter so bemessen, daß sich die durch die Primärspulen 51 und
52 in der Spule 53 gegebenenfalls induzierte Spannung im richtigen Verhältnis mit
der Gittervorspannung vereinigt, so daß die Röhre 78 einen Anodenstrom leitet, der
der in der Meßspule 53 induzierten Spannung annähernd verhältnisgleich ist. Der
in dieser Weise gesteuerte Anodenstrom der Röhre 78 erregt nun die Antriebsspule
54 derart, daß diese den Zylinder 3.2 des Tasters zurückzieht und die Spindel 3,8
zur Rückkehr in die zentrierte Lage freigibt.
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Praktisch indessen bemißt man die Wechselvorspannung, die von den
Sekundärspulen 79 und 8o abgeleitet wird, durch Versuche. Die Bewegung des Ankers
59 soll nämlich bereits durch sehr kleine, in der Meßspule induzierte Spannungen
herbeigeführt werden. Dias würde aber durch die innere mechanische Reibung verhindert
werden, wenn die Röhre 78 in der Grundstellung der Teile völlig blockiert wäre.
Aus diesem Grunde bemißt man die Wechselvorspannung so, daß ihr Wert in der Grundstellung
des Ankers einen schwachen Anodenstrom entstehen läßt, der zwar keinen Antrieb des
Ankers 52 herbeiführt, aber den Reibungswiderstand ausgleicht, so daß die geringste
Zunahme des Anodenstroms infolge eines Kippens der Spindel den Antrieb einleitet.
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Die Erregung der Spulen 5 i und 52 sowohl durch den Wechselstrom von
der Sekundärspule 76 als auch durch Gleichstrom von dar Batterie 77 dient dem Zweck,
in der Meßspule 53 eine zusätzliche Spannung zu erzeugen, die der Geschwindigkeit
des Ankers 46 proportional ist. Die in der Spule 53 induzierte Spannung hängt also
nicht nur von dem Stellungsfehler des Ankers 46 ab, sondern hängt auch von der Geschwindigkeit
ab, mit der sich dieser Fehler ändert. Dadurch wird Pendelerscheinungen vorgebeugt,
die dadurch eintreten würden, daß der Anker 46 nach einer Abweichung von der Grundstellung
in diese mit zu großer Geschwindigkeit zurückkehrt und dann über sie hinausschießt
und umkehren muß. Das Meßgerät arbeitet daher schwingungsfrei und erregt die Spule
54 bei einer gegebenen Größe des Fehlers stärker, wenn dieser Fehler in einer Zunahme
begriffen ist, als wenn er abnimmt.
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Fig. 6 veranschaulicht den Stromkreis, durch den der Nachlaufmotor23
unter unmittelbare Steuerung durch das Verschiebungsmeßgerät gestellt wird. Der
Wandler 95 ist mit seiner Primärwicklung 96 zwischen die Phase B und den Nulleiter
einer Dreiphasenleitung geschaltet. Die Sekundärwicklung 97 liegt in Reihe mit einer
Batterie 98 und speist die einander entgegengeschalteten Wicklungen 64 und
65 des Versahiebungsmeßgeräts. Infolge der Erregung mit Gleich- und Wechselstrom
wird in der Ausgangswicklung 66 des Verschiebungsmeßgeräts .eine Spannung erzeugt,
die sowohl von dem Maß als von der Geschwindigkeit der Verschiebung des Ankers 6o
abhängt.
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Die Meßspule 66-hat eine mittlere Anzapfung 9g. Mit ihren äußeren
Klemmen ist sie an die Steuergitter roo und ioi zweier Pentodenröhren io2 und io3
angeschlossen. Die mittlere Anz.apfung g9 steht über die Gittervorspannungsbatterie
io4 mit den Kathoden 105 und io6 der beiden Röhren in Verbindung. Geheizt werden
die Kathoden durch nicht näher veranschaulichte bekannte Schaltungen von der Wicklung
107 des Transformators 95 aus. Die durch die Spule io8 des Transformators 95 zugeführte
Wechselspannung erzeugt ein Potential zwischen den Schirmgittern iog und iio und
ihren Kathoden 105 und i06. Ein Teil der Spannung der Wicklung i o8 wird durch einen
Spannungsteiler iii oder durch eine Anzapfung der Wicklung rog abgegriffen und erzeugt
ein Potential zwischen Sperrgittern i 12 und i 13 und den Kathoden i o5 und i o6.
Die Anodenspannung der beiden Röhren wird von einer Batterie 114 geliefert, wobei
der gesamte Anodenstromkreis wie folgt verläuft: Kathoden io5 und io6, Leitung 115,
Anodenbatterie 114, Anodendrosseln 116 und 117, Leitungen 118 und i i9, Anoden i2o
und 121.
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Das Potential zwischen den Steuergittern ioo und ioi und ihrem Kathoden
besteht aus einer der Verschiebung des Tasters verhältnisgleichen Wechselspannung
und aus einer veränderlichen, der jeweiligen Geschwindigkeit der Tasterverschiebung
verhältnisgleichen Spannung. Infolge der Wechselspannungen, die den Schirmgittern
log und iio und den Sperrgittern 112 und 113 zugeführt werden, setzen sich die an
den Drosseln 11-6 und 117 liegenden Spannungen zusammen aus der verstärkten ursprünglichen
Meßspulenwechselspannung
plus der verstärkten, durch die Gleichstromerregung der Meßspule bedingten veränderlichen
Spannung plus der ursprünglichen veränderlichen Meßspulenspannung, die mit der Frequenz
der Wechselspannungen der Schirm- und Sperrgitter moduliert sind, plus Verzerrungskomponenten,
die durch die Röhrenkennlinie bedingt sind und die Wirkung nicht beeinflussen.
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Diese Spannungen liegen also zwischen den Klemmen 122 und 123 und
erzeugen verhältnisgleiche Ströme in den Widerständen 124 und 125. Parallel zu diesen
Widerständen liegen Kondensatoren 12,6 und 127, die hochfrequente Wechselspannungen
glätten, die auftreten können. An die Klemmen 122 und 123 sind Gitter 128 und 129
gaS-gefüllter Röhren 130 und 131 angeschlossen. Die Gitterstromkreise dieser Röhren
sind vervollständigt durch einen mittleren Anschluß 132 zwischen den Widerständen
124 und 125, durch eine Leitung 133, durch einen Spannungsteiler, 13q., durch eine
Leitung 135 und durch eine zu den Kathoden 137 und 138 der beiden gasgefüllten Röhren
verlaufende Leitung 136. Den Gittern der Röhren 130 und 131 wird von den
Sekundärwicklungen 139 und 14o des Wandlers 141 eine Wechselvorspannung aufgedrückt.
Ein Kondensator 1q:2 und ein Regelwiderstand 143 dienen zurPhaseneinstellunig derWechselvorspannung,
während deren Größe durch den Regelwiderstand 134 bestimmt wird. Die Kathoden der
beiden gasgefüllten Röhren werden von der Wicklung 144 des Transformators 141 aus
beheizt. Die Primärwicklung 1q:5 des Wandlers 141 liegt zwischen den Phasen
A und B des Dreiphasennetzes und ist so geschaltet, daß die den Primärseiten
der beiden Wandler 141 und 9,5 zugeführten Wechselspannungen einen Phasenunterschied
von 30° aufweisen.
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Die Anodenstromkreise der beiden gasgefüllten Röhren 130 und 131 enthalten
die Sekundärwicklungen 154 und 155 der Wandler 152 und 153. Der Nachl!aufmotor ist
ein umsteuerbarer Repulsionsmotor, dessen Ständerfeldwicklung 146 zwischen die Phasen
A und B des. Dreiphasennetzes geschaltet ist. Der Läufer 147 dieses
Motors hat zwei Gruppen von Bürsten 148 und 149, die an die Primärwicklungen 15o
und 151 der Wandler 152 und 15.3 angeschlossen sind. Die Sekundärwicklungen 154
und 155 dieser Wandler liefern die Anodenspannung für die Anoden 156 und 157, deren
mittlerer Anschlußpunkt 159, an die Kathoden der beiden gasgefüllten Röhren
angeschlossen ist.
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Befindet sich der Anker 6o des Verschiebnngsmeßgeräts in der Gleichgewichtsstellung
der Fig. 3, so daß in der Meßspule 66 keine Wechselspannung induziert wird, und
steht der Anker still, so beläuft sich die Spannung zwischen den Klemmen 122 und
123 auf Null. Wenn dies der Fall ist, lassen die beiden gasgefüllten Röhren 130
und 131 infolge entsprechender Bemessung ihrer Gitterwechselvorspannungen mittels
des Regelwiderstandes 13q_ und des. Widerstandes 143 etwas Strom durch. Die Anodenspannungen
für diese Röhren sind von der an den Bürsten 148 und 149 liegenden Ankerspannung
abgeleitet, und zwar über die Wandler 152 und 153. Da die beiden gasgefüllten Röhren
13:o und 131 etwas Strom durchlassen, fließen durch beide Bürstengruppen des Nachlaufmotors
gleich starke Ströme, so daß der Motor stillsteht.
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Verschiebt sich aber der Anker 6o des Verschiebungsmeßgeräts aus seiner
Mittellage in die eine oder die andere Richtung, so entsteht zwischen den Klemmen
122 und 123 ein Potential, das von. der Größe und Richtung der Verschiebung und
euch von der Geschwindigkeit des Ankers abhängt: Dieses Potential wirkt mit der
Gitterwechselspannung der gasgefüllten Röhren derart zusammen, daß die Gitterspannung
der einen Röhre in Phase und Größe eine solche Änderung erfährt, daß diese Röhre
einen größeren Anodenstrom durchläßt, während die andere Röhre in der entgegengesetzte
Weise gesteuert wird und daher ihren Anodenstrom ve:rringert. Infolgedessen fließt
in dem einen Bürstenstromkreis des Repulsionsmotors ein stärkerer Strom als in dem
anderen, und der Motor läuft daher in der entsprechenden Richtung mit entsprechender
Geschwindigkeit um. Eine Verschiebung des Ankers 6o in der entgegengesetzten Richtung
führt zum entgegengesetzten Umlauf des Motors 147.
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Bei diesem Steuersystem hängt also der im Anodenstromkreis der jeweils
leitenden gasgefüllten Röhre fließende Strom in seiner Stärke von dem Maß der Verschiebung
und der Geschwindigkeit des Ankers 6o ab. In entsprechender Weise wird auch die
Geschwindigkeit des Motors 147 bz,w. dessen Drehmoment geändert. Der Einfluß durch
die Geschwindigkeit des Ankers 6o ist dabei. durch die Gleichstromerregung der Meßspule
bedingt. Dieser Einflnß hat zur Folge, daß Pendelerscheinungen vermieden werden,
die dadurch entstehen könnten, daß der Nachlaufmotor über das Ziel hinausschießt.
Wenn der Stellungsfehler, also die Abweichung des Tasters von seiner Normalstellung
bzw. die relative Verschiebung der Zylinder 18 und 31, zunimmt, so. ist die in der
Meßspule erzeugte Spannung höher, als wenn der Fehler abnimmt, und die höhere Spannung
wirkt daher kräftiger einer weiteren Zunahme des Fehlers entgegen. Nimmt der Fehler
aber ab, so bewirkt der zur Geschwindigkeit der Tasterspitze proportionale Einfluß;
daß die, Steuerspannung schwächer wird und daher die Rückstellung in die Grundlage
mit geringerer Geschwindigkeit -herbeiführt, wodurch ein Überschleudern über die
Nullstellung hinaus und eine anschließende Rückpendelung vermieden wird.
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Die Geschwindigkeit des Nachlaufmotoirs hängt vorwiegend von Lage
und Geschwindigkeit des Ankers 6o ab; diese wird im Betrieb von der Leitgeschwindigkeit
beeinflußt. Es ist nun erwünscht, die Höchstgeschwindigkeit des Naehlaufmotors so
zu steuern und die Nachlaufgeschwindigkeit zur Leitgeschwindigkeit in ein solches
Verhältnis zu bringen, daß die Tangentialgeschwindigkeit des Tasters, also die Geschwindigkeit,
mit der dieser dass Modell Überfährt, annähernd gleichbleibt. Dann bleibt auch die
Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs
gleich, die sich aus der
Leitgeschwindigkeit und der Ein- und Auswärtsgeschwindigkeit zusammenseitzt.
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Wie diese Steuerung nun herbeigeführt wird, sei an Hand der Fig. 5
und 6 erläutert, wobei bemerkt sei, daß sich das in Fig. 5 gezeigte Schaltschema
an den Punkten 158 und 159 an das Schaltschema der Fig. 5 anschließt, wo diese Punkte
links wiedergegeben sind. In Fig. 6 ist die Leitung 13,5 ausgezogen dargestellt,
da sie für die Wirkungsweise der im vorstehenden erläuterten Schaltung notwendig
ist. In Fig. 5 hingegen ist die zwischen dien Punkten 158 und 159, liegende Verbindung
135 gestrichelt angedeutet, womit zum Ausdruck gelangen soll, daß man sie
bei Benutzung der Schaltung (Fig. 5) entfernt und den Punkt 158 der Fig. 5 mit der
Klemme der in Fig. 6 gezeigten Schaltung verbindet und gleichzeitig den Punkt 159
der Fig. 5 an die Klemme 159 der Fig. 6 anschließt.
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Wie Fig. 5 zeigt, ist auch der Antriebsmotor für den Leitvorschub.
ein Repüls.ionsmotor. Da dieser für, gewöhnlich stets in derselben Richtung
läuft, ist nur ein Bürstenpaar in e.ngeschaltetenn Zustand veranschaulicht. Die
Ständerwicklung 16o des Leitvorschubmotors wird von den Phasen A und
B des in Fig, 6 gezeigtem. D@reiphasennetzes erregt. Der Läufer 161 hat zwei
Bürstenpaare 162 und 161 von denen, wie gesagt, jeweils nur ein Paar benutzt wird.
Durch einen doppelpoligen, im Schaltschema nicht gezeigten Umschalter, können die
Bürsten 162 ab- und die Bürsten 163 statt dessen. angeschaltet werden, wenn man
den Leitvorschubmotor am Ende der Leitbewegung jeweils umsteuern will. Die Läwferspannung
des Letvorschubmotors 14 liegt an der Primäriwicklung 164 des Wandlers 165, und
die in dessen Sekundärwicklung 166 induzierte Spannung wird an die Anode r67 und
die Kathode 168 der gasgefüllten Elektronenröhre 169 angelegt. Der Gitterstromkreis
dieser Röhre verläuft wie folgt: Gitter 170, Leitung 171, Spannungsteiler 172 und
173, Leitung 174, Spannungsteiler 175, Leitung 176, Spannungsteiler 177, Leitungen,
178 und 179 und Teil dieser Spannung wird durch einen Kathode 168,. Der Spannungsteiler
175 dient dazu, einen Teil der Spannung der Batterie 18o als Gleichstromvorspannung
dem Gitter zuzuführen.. Die Wicklungen 18i und i-82 des Wandlers 183 erzeugen unter
Steuerung durch einen Kondensator iN, einen veränderlichen Widerstand 185 und einen
Spannungsteiler 177 eineWechselstromvorspannung von veränderlicher Größe und. Phase,
die dem Gitter der Röhre 169 zugeführt wird. Die Primärwicklung 18,6 des Wandlers
183 wird durch die Phasenleitungen A und B des Dreiphasennetzes der
F'i:g. 6 gespeist.
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Mit dem Läufer 161 des Leitvorschubmotors 14 ist zu gemeinsamem Umlauf
ein vielpoliger Magnetanker 187 gekuppelt, dessen Feld durch das Joch 188 verläuft
und der bei seinem Umlauf eine Spannung in der in der Mitte angezapften Meßspule
189 erzeugt. Dieser Steuergenerator ist auch in Fig. 3 gezeigt. Die Ausgangsspannung
der Wicklung i89 liegt an den Spannungsteilern, igo und 19i, und ein 192 abgegriffen
und an die Anoden 193 und 194 eines Vollweggleichrichters 19,5 angelegt.
Der Kathodenstrorn'kreis des Gleichrichters 195 verläuft wie folgt: Kathode i96.,
Leitung 197, Gleitwiderstand 198, Teil des Spannungsteilers 173, Spannungsteiler,
172, Leitungen igg und Zoo und mittlerer Anzapfpunkt der Spule i89. Parallel zum
Belastungswiderstand 19,5 des Gleichrichters ist ein Kondensator toi geschaltet.
Dieser Belastungswiderstand besteht aus dem gesamten Spannungsteiler 172
und einem durch die Einstellung des Abgreifers 1g8 bestimmten Abschnitt des Spannungsteilers
173. Der Kondensator toi dient zum Glätten der an diesem Belastungswiderstand liegenden
gleichgerichteten Wechselspannung. Es wird also die durch- Umlauf des Magnetankers
187 in der Wicklungi89 induzierteWechselspannung gleichgerichtet und erscheint dann
als Gleichspannung an den Klemmen des Belastungswiderstandes der Gleichrichterröhre
195. Der Belastungswiderstand dieser Röhre stellt auch einen Teil des Gitterstromkreises
der gasgefüllten Röhre 169 dar, deren Gitterspannun,- dahtr durch die Spannung des
MeßgMerators 187 beeinflußt wird.
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Der Läufer 147 des Nachlaufmotors 123 ist mit einem ähnlichen Meßgenerator
gekuppelt, der aus einem Magnetanker 2o2, einem Joch 203 und zwei Meßwicklungen
204 und 2o5 besteht. Die in der Spule 2o4 induzierte Spannung liegt an Spannungsteilern
2o6 und 207, und ein Teil dieser Spannung wird durch den Gleitwiderstand 208 abgegriffen
und den Anoden 2o9 und 2i o eines Gleichrichters 2 i i zugeführt. Der Kathödenstrorn'kreis
des Gleichrichters 21i verläuft wie folgt: Kathode 2i2, Leitung 2i3., Spannungsteiler
173, Teil des Spannungsteilers 172, Gleitwiderstand 214, Leituni,- 215 und mittlerer
Amapfpunkt der Spule 2o4. Ein Kondensator 216 ist parallel zum Belastungswiderstand
des Gleichrichters 211 geschaltet, um die an diesem Widerstand liegende gleichgerichtete
Spannurig zu glätten. Der Belastungswiderstand besteht aus dem gesamten Spannungsteiler
173 und dem durch die i Einstellung des Abgreifers 2i4 bestimmten Teil des Spannungsteilers
172. Wie ersichtlich, liegt dieser Belastungswiderstand gleichzeitig im Gitterkreis
der gasgefüllten Röhre 169. Infolgedessen wird beim Umlauf des Nachlaufmotorläufers
147 die- in der Spulte 2o4 induzierte Meßspannung im Gleichrichter 211 gleichgerichtet
und dem Gitter der gasgefüllten Röhre 169 zugeführt.
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Läuft weder der Leitvorsc@hwbmotor 14 noch der Nachlaufmotor 23 um,
so wird die gasgefüllte Röhre bei Beginn der positiven Halbwelle ihrer Anodenspannung
leitend, und zwar infolge entsprechender Einstellung der Gittervorspannung durch
die Spannungsteiler 75 und 177 und des Widerstandes. 185. Hierbei liefert der Läufer
161 des Leitvorschub motors sein höchstes Drehmoment und läuft mit diesem .an. In
dem Maße nun, in dem er an Geschwindigkeit gewinnt, nimmt die in der Meßwicklung
189 induzierte Spannung zu und induziert im Gitterstromkreis der Röhrte 169 eine
der Läufergeschwindigkeit verhältnisgleiche Gleichspannung.
Diese
Geschwindigkeitsspannung hat ein solches Vorzeichen, daß sie den Anodenstromkreis
der gasgefüllten Röhre erst in einem späteren Zeitpunkt der Welle leitend werden
läßt, wodurch der Strom, der den Anker des Läufers ihr durchfließt, verringert wird.
Das Drehmoment nimmt also mit zunehmender Geschwindigkeit ab, his der Läufer 161
schließlich seine Höchstgeschwindigkeit erreicht. Bestimmen läßt sich diese durch
die Einschaltung des Gleitwiderstandes 192. Dieser insoweit beschriebene Betriebszustand
kommt in Frage, wenn der Taster eine glatte, parallel zu dem vom Motor 14 getriebenen
Leitschlitten verlaufende Fläche überfährt und daher keine Bewegung in Richtung
auf das Modell oder von diesem fort ausführt. Es treibt dann der Leitmotor 14 den
Fräser lediglich mit gleichbleibender Geschwindigkeit an, die durch die Einstellungdes
Abgreifers 192 bestimmt ist.
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Trifft nun der Taster auf eine Unebenheit des Modells und führt er
dementsprechend eine Ein-oder Auswärtsbewegung aus, so kommt der Läufer 47 des N.achla,ufmotors
23 mit entsprechender Geschwindigkeit in Gang, so daß er den Schlitten 16 dem Taster
genau nachlaufen läßt. Entsprechend läuft hierbei der Meßgenerator 2o2 um und erzeugt
in der Spule 204 eine Spannung, die gleichgeir-ichtet wird und das Potential des
Gitters der Röhre 169 verhältnisgleich beeinflußt. Diese Gleichspannung überlagert
sich der durch Umlauf des Leitvorschubmotors erzeugten Wechselspannung und bewirkt
einen Abfall in der Geschwindigkeit des Leitvorschubmotors 14. Durch Einstellung
der Abgreifer i9.2, 2o8, 198 und 214 kann man die durch die beiden Meßgeneratorengelieferten
Spannungsanteile so vereinigen, daß die Summe der O:uad.rate der Geschwindigkeiten
der beiden Motoren 14 und 23 im wesentlichen ,gleiichbleibt. Das bedeutet aber,,
daß die absolute Geschwindigkeit des Tasters und des Werkzeugs gleich:bledbt, mit
welcher das Modell bzw. das Werlcstück überfahren wird. Damit ist das Ilauptziel
der Erfindung erreicht. Die gegenseitigen Einstellungen der Abgreifer 192, 2o8,
198 und 214 werden auch-so gewählt, daß der Leitmoto,r 14 ganz zum Stillstand kommt,
sobald der Na,chlaufmotor 23 eine so hohe Geschwindigkeit erreicht, wie es der Fall
ist, wenn der Taster eine steile Kante des Modells überfährt.
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Eine weitere, der Geschwindigkeit des Nachlaufmotors 23 verhältnisgleiche
Spannung wird in der Wicklung 2o5 erzeugt und an die Spanmungsteiler 217 und 218
angelegt. Ein Teil dieser Spannung wird durch den Ve@rstellwiderstand 2i9 abgegriffen
und an die Anoden. 22.o und 221 des Gleichrichters--,22 angelegt. Der Kathodenstromkreis
dieses Gleichrichters verläuft wie folgt: Kathode 223, Leitung 224, Widerstand 225,
Leitung 226,
Spannungsteiler 227, Leitung 228 und mittlere Klemme der Spule
2o5. Der Kondensator 229. ist zum Widerstand 225 parallel geschaltet, um die an
dieser, liegende gleichgerichtete Wechselspannung zu glätten. Der Spannungsteiler
227 erhält einen Teil der Spannung der Batterie 2310 in Reihenschaltung mit dem
Belastungswiderstand 225 des Gleichrichters 222. Das Vorzeichen der Spannung der
Batterie 23.o und die Größe der am Spannungsteiler 227 liegenden Spannung werden
so gewählt, daß im Widerstand 225 erst dann ein Strom fließt und daher eine Spannung
erscheint, wenn die Geschwindigkeit des Nachlaufmotors einen bestimmten, durch die
Einstellung des Schiebers des Spannungsteilers 227 bestimmten Wert überschreitet.
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Die am Widerstand 225 liegende gleichgerichtete Spannung ist an die
Klemmen 158 und 159 (Fig. 5) angelegt, wie oben beschrieben. Durch Verbindung der
gleichbezifferten Klemmen in den Fig. 5 und 6 und Entfernung der Leitung 135 wird
eine der Geschwindigkeit verhältnisgleiche Gleichstromspannung in den Gitterstromkreis
der gasgefüllten Röhren 130 und 131 der Fig. 6 eingeleitet, wodurch die Höchstdrehzahl
des Läufers 1q:7 des Nachl-a.ufmotors 123 gesteuert wird. Die ibeschriebene Steuerung
wirkt auf den Nachlaufmotor nicht bei allen Geschwindigkeiten, sondern beginnt erst
bei einer Geschwindigkeit zu wirken, die durch die Größe: der Verzögerungsvorspannung
bestimmt ist, die vom Potentio@meter 227 (Fig. 5) abgeleitet ist, und dient dem
Zweck, ein Durchgehen des Nachlaufmotors 147 zu verhindern, das eintreten könnte,
wenn die Tasterspitze 37 von ihrer Mittelstellung sehr erheblich abweicht.
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Die Wicklung 231 (Fig. 5) des Wa,ndleirs 183 dient dem Zweck, durch
übliche, nicht dargestellte Schaltmittel die Kathoden der Gleichrichter
195,
211 und 222 zu beheizen.
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Es sei nunmehr an Hand der in Fig. 7 gezeigten, in größerem Maßstab
gehaltenen Darstellung das Kippmeß:gerät näher erläutert. Sein Anker besteht aus
der Stange 46, welche die Zylinder 258, 259 und 26o trägt, die mit ihr aus. einem
Stück bestehen oder auf ihr befestigt sein können. Diese Zylinder sowie alle das
Kraftfeld leitenden Teile bestehen ,aus Eisen oder Stahl mit entsprechenden magnetischen
Eigenschaften. Das Kraftfeld fließt durch die Scheibe 248, den Ring 249, die Scheibe
250, den Ring 251, die Scheibe 252, den Ring 253 und die Scheibe 25.4, die
ausgerichtet miteinander zusammengeklemmt sind. Die drei Zylinder des Ankers haben
denselben Durchmesser. Dasselbe gilt für die mittleren Löcher der Scheiben 248,
250, 252 und 254. Diese Anordnung bildet also eine magnetische Brücke, die
durch die einander entgegengeschalteten Wicklungen 51 und 52 erregt wird und bei
:Abweichung des Ankers von seiner mittleren Sollstellung ein Feld in der Spule 513
induziert. Indessen können die Wirkungen der beiden Spulen.gruppen auch vertauscht
werden.
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In Fig. 7 ist der Anker in seiner Sollstellung gezeigt. Hierbei liegt
der mittlere Zylinder 259 symmetrisch gegenüber den Scheiben 25o und 252. Dasselbe
gilt für die Zylinder 2.58 und 26o mit Bezug auf die Scheiben 248 und 254. Infolgedessen
verläuft der Kra,ftfluß, der durch die Wicklungen 51 und 52 erzeugt wird, in gleichen
Beträgen einwärts durch die Scheibe 25o und 252, durch: die Luftspalte 262 und 263
und dann in der Längsrichtung nach links und rechts durch den Zylinder 259 und
durch
die Wellenabschnitte 265 und 266. Diese Kraftflüsse halten sich das Gleichgewicht,
so daß keine Kraftlinien durch den Zylinder 2i59 gehen.
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Wird aber der Anker im Fig. 7 etwas nach rechts verschoben, so nimmt
der magnetische Widerstand des Luftspalts 263 zwischen dem Zylinder 259 und der
Scheibe 252 ab, während gleichzeitig derWider'-stand des Luftspalts 262 zwischen.
dem Zylinder 259 und der Scheibe 25o wächst. Wie -Fig. 7 zeigt, bleiben die magnetischen
Widerstände des Luftspalts 261 zwischen der Scheibe 248 und dem Zylinder 258 im
wesentlichen .gleich, während dar Widerstand des Luftspalts 264 zwischen. der Scheibe254
und dem Zylinder 26o zunimmt. Wählt man entsprechende Abmessungen für die Zylinder
25;8 und 26o, so kann man erreichen, daß sich, auch diese Luftspalte bei der Verschiebung
des Ankers verändern und daher die magnetische Brücke auf Verschiebungen des Ankers
mit noch größerer Empfindlichkeit anspricht. Verschiebt sich der Anker etwas nach
rechts, so wird der durch die Wicklung 51 induzierte Kraftfluß vergrößert, während
der durch die Wicklung 52 erzeugte Kraftfluß abnimmt und ein Teil des durch die
Spule 51 induzierten Kraftflusses radial nach innen in der Plätte 252 verläuft und
durch den Zylinder 259 zurückkehrt. Der durch diesen Zylinder verlaufende,Kraftfluß
beeinflußt die Wicklung 53 und induziert in dieser eine Spannung. Eine Spannung
entgegengesetzter Phase wird in ihr induziert, wenn der Anker 46 von seiner Sollstellung
aus in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird.
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Das beschriebene Meßgerät läßt sich auch bei vereinigter Erregung
durch Wechselstrom und Gleichstrom betreiben. In diesem Fall härngt die in der Spule
53 induzierte Spannung sowohl von der Stellung als auch von der Geschwindigkeit
des Ankers ab.
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Das in den Fig. 8, 9 und 1o gezeigte Kippmeßgerät hat keinen verschiebbaren,
sondern einen. drehbaren Anker. In diesem Fall ist der Taster, dessen Bewegungen
zu messen sind, mit einer Zahnstange 236 verbunden, so daß diese durch Kippbewegungen
oder Verschiebungen der Tastenspitze 37 in ihrer Längsrichtung verschoben wird.
Mit derZahnstange kämmt ein Rit?el 237, das also durch .Bewegungen der Tastenspitze
in irgendeiner Richtung gedreht wird. Das Ritzel sitzt an dem einen Ende des in
Lagern drehbaren Ankers 238.
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Auch dieses Meßgerät arbeitet nach dem Grundsatz der magnetischen
Brücke. Hierbei entspricht die Spule B, wenn sie erregt wird, der elektromotorischen
Kraft der üblichen Wheatstoneschen Brücke und die Wicklung A, wenn sie als Meßspule
erregt wird, dem Meßgerät in der Brücke. Die Wirkungen der Spulen A und B können
aber vertauscht werden.
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Fließt ein Strom durch die Wicklung B, so entsteht ein Kraftfluß durch
das Querjoch 252, den aufrechten Teil 243; den Polschuh 244, weiter durch das halbzylindrische
Stück 240 und das aufrechte Stück 245 und schließlich _ zurück zum Joch 242. Dies
ist der Magnetkreis am linken Ende des Ankers. Ein ähnlicher Magnetkreis ergibt
sich für den Kraftfluß am rechten Ende des Ankers. Nimmt dieser die in den Fig.
8 und 9 gezeigte Lage ein, bei der die Umfänge der Halbzylinder 240 im gleichen
Grad den Po@lschuhen24¢ und 2,44" gegenüberstehen, wie es Fig. 1o zeigt, so sind
die Magnetwiderstände der beiden Luftspalte einander gleich, da die Anordnung völlig
symmetrisch ist. Genau das gleiche gilt für den zweiten Halbzylinder 2q.1 am entgegengesetzten
Ende des Ankers. Unter diesen Umständen ist die magnetische Brücke im Gleichgewicht,
so daß kein mit der Spuld A verketteter Kraftfluß den Anker 23,9 durchfließt. Infolgedessen
wird in dieser Meßspule A keine Spannung induziert.
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Wird der Anker 238 aber etwas gedreht, z. B. im Uhrzeigersinn mit
Bezug auf Fig. 9., so nimmt der Widerstand des Luftspalts auf der einen Seite ab
und derjenige des Luftspalts .auf der anderem. Seite zu. Eine ähnliche Wirkung findet
am anderen Ende des Ankers statt, nur im diagonalen. .Sinne. Die Luftspalte stehen
einander diagonal gegenüber und haben einen erhöhten Magnetwiderstand, weil die
Halbzylinder 24o und 241 um 18o° zueinander versetzt sind. Nunmehr ist daher der
Magnetflüß aus dem Gleichgewicht gebracht, so daß er zum Teil durch den Ankerabschnitt
239 fließt und durch das Längsjöch 246 zurückkehrt. Die Flußrichtung durch den Abschnitt
239 hängt davon ab, in welcher Drehrichtung der Anker 239 seine Mittelstellung verlassen
hat. Da der Ankerabschnitt 239 mit der Spule A verkettet ist, wird in dieser eine
Spannung induziert, die dem Kraftfluß im Ankerabschnitt 239 verhältnisgleich ist.
Dient zum Erregen der Spule B ein Wechselstrom, so wird in der Spule A eine Wechselspannung
erzeugt, und zwar ist diese dem Verdrehungswinkel des Ankers 2318 über einen für
die Zwecke der Messung kleiner Verschiebungen hinreichend großen Bereich verhältnisgleich.
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Das beschriebene Gerät eignet sich bei Erregung durch Wechselstrom
zum Messen der Verschiebung eines Tasters od. dgl. Erregt man es aber statt durch
einfachen Wechselstrom durch eine Vereinigung von Wechsel- und Gleichstrom, so gelten
dieselben Grundsätze ;getrennt für jede der beiden Komponenten des erzeugten Feldes..
Beim Messen der Winkellage des Ankers 238 kommt nur die Wechselstromkomponente des
Feldes zur Wirkung, da diese in der Spule A eine Spannung erzeugt, die vom denn
Wechsel des mit der Wicklung veriketteten Kraftflusses abhängt. Befindet sich der
Anker indessen in Bewegung; statt stillzustehen, so enthält die in der Spule A erzeugte
Spannung sowohl eine Wechselstromkomponente, die von der jeweiligen Stellung des
Ankers abhängt, als auch zusätzlich eine Komponente, die von der Winkelgeschwindigkeit
des Ankers abhängt. Dias ist von besonderem Wert, wenn das Meßgerät zur Steuerung
einer Nachlaufbewegung dient. Erzeugen läßt sich die vereinigte Erregung durch Gleichstrom
und Wechselstrom, indem man entweder die beiden Ströme überlagert oder indem man
statt der einzigen Wicklung B zwei getrennte Erregerspulen anordnet und die eine
Spüle mit Wechselstrom, die andere aber mit Gleichstrom erregt.
Für
manche Arbeiten, bei denen das Werkzeug längs einer unregelmäßigen Bahn zu bewegen
ist, genügt die selbsttätiger Steuerung nur eines einzigen Motors. In diesem Fall
steuert der Taster also nur Geschwindigkeit und Drehrichtung des Motors 23, während
der Leitvorschub mit im wesentlichen unveränderlicher Geschwindigkeit von Hand oder
durch einen Kraftantrieb bewirkt wird, ohne daß hierzu der Leitvorschubmotor 161
durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung gesteuert werden müßte. In Anwendung dieses
Erfindungsmerkmals auf eine Werkzeugmaschine werden also Fühlfinger und Werkzeug
nur in Richtung .auf Modell und Werkstück vorgeschoben und von diesem zurückgezogen,
und zwar unter Steuerung durch den Fühlfinger, während die in den anderen Koordinatenrichtungen
erfolgenden Vorschubbewegungen irgendwie unabhängig davon herbeigeführt werden.