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Vorrichtung zur einmaligen oder periodischen Wiedergabe beliebiger Spannungs-bzw.
Stromverläufe
Für Zwecke der Fernsteuerung mit vorgegebenem Ablauf bedient sich die Technik verschiedener Schaltungen, bei denen die gewünschten Sollwerte unter anderem durch elektrische Grössen gesteuert werden, die ihrerseits auf dem Wege der Abtastung von Widerstandsbahnen eingestellt werden, was durch Abtastung entsprechender Kurvenscheiben vermittels Fühlern erfolgt, wobei die Fühlerbewegungen mechanisch auf die die Widerstandsbahn abgreifende Kontaktzunge übertragen werden. Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art sind für Sonderzwecke bestimmt, bei denen die Form der zur Aussteuerung herangezogenen Kurvenscheibe die Abtastung derselben ohne mechanische Schwierigkeiten möglich macht, wobei der Fühler durch einen Druckmechanismus gegen die
Scheibe gedrückt wird.
Die durch den Fühler hervorgerufene Belastung des Kurvenscheibenantriebs schwankt hiebei nach Massgabe der
Steilheit des jeweils am Fühler vorbeigleitenden
Kurventeiles. Bei den in den bisher bekannten
Spezialeinrichtungen dieser Art gegebenen Fällen spielen diese Belastungsschwankungen keine Rolle, auch werden keine Steuerkurven verwendet, die
Sprünge und Unstetigkeiten aufweisen.
Es gibt jedoch Aufgaben der automatischen
Steuerung, wie die Werkzeugführung von Dreh- automaten, bei denen Steuerkurven mit be- sonders steilem Anstieg verwendet werden müssen. In solchen Fällen muss der Andruck des
Fühlers auf die Kurvenscheibe durch eine ge- eignete Vorrichtung kompensiert werden, da der Fuhler den Scheibenantrieb ansonsten abbremst.
In jenen Fällen, wo ausserdem eine genaue zeitliche Übereinstimmung des Steuervorganges mit dem gesteuerten Arbeitsvorgang gefordert wird, wirkt sich die ohne eine solche Kompensationsvorrichtung nach Massgabe der Kurvensteilheit schwankende Belastung des Scheiber. ntriebs störend aus, da sie die Einhaltung des Gleichlaufes praktisch unmöglich macht.
Die nachstehend beschriebene Vorrichtung zur einmaligen oder periodischen Wiedergabe beliebiger zeitlicher Verläufe elektrischer Grössen (z. B. Strom oaer Spannung) ist in allen jenen Fällen am Platze, wo die Einstellung elektrischer Steuergrössen auf mechanischem Wege infolge der besonderen Form der Kurvenzüge ohne eine entsprechende elektromechanische Ausgleichsvorrichtung nicht bewerkstelligt werden kann.
Der beschriebene Apparat kann entweder als selbständiges Gebergerät in einer Anlage zur Fernsteuerung oder für ähnliche Erfordernisse benutzt werden, oder aber als Istwertgeber und Sollwertgeber in Brückenschaltungen, wie sie z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 705 872 angeführt sind.
Das Wiedergabegerät wird vorzugsweise in Verbindung mit einem Potentiometer benützt, dessen Abgriff von einer Scheibe gesteuert wird, deren Gestalt mit dem gewünschten Spannungsverlauf in Reflation steht, also ihm z. B. im Polarkoordinatensystem entspricht. Fig. l gibt beispielsweise einen Spannungsverlauf im kartesischen, Fig. 2 denselben Spannungsverlauf im Polarkoordinatensyster : : wieder. Das gesteuerte Potentiometer, dessen Endpunkte seiner Wider- standsbahn in Fig. 3 und 4 mit Ei und E2 be- zeichnet sind, wird von einer Stromquelle ge- speist, die im halben Spannungsgefälle angezapft ist und deren mittlerer Anzapfungspunkt mit dem
Symmetriepunkt M der Widerstandsbahn des
Potentiometers verbunden ist, Dadurch können
Kurvenzüge nach beiden Stromrichtungen wieder- gegeben werden.
Diametral über der Ste-er- scheibe U, die um ihren Pol rotiert und deren
Achse unverschiebbar ist, ist auf den Rollen- lagern Rl bis ein Schlitten S angeordnet, der die
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tastpunkt mit der Fühlergleitrichtung einschliesst, so ergäben sich daraus beträchtliche Belastungs- schwankungen-des Scheibenantriebs, die eine gleichmässige Rotation unmöglich machten. Bei einer Flankensteilheit von 90'wäre der Scheibenantrieb überhaupt unmöglich. Diesem übelstand beugt eine elektromagnetische Stiftdruckaus- gleichsvorrichtung vor, die in Fig. 3 als Solenoidkompensation, in Fig. 4 als Drehankerkompensation ausgeführt ist.
Bei der ersteren übt ein Solenoid N auf einen am Schlitten S angebrachten Anker K einen der Feder Z entgegenwirkenden Zug aus, sobald das Solenoid erregt wird. Zu seiner Erregung dient ein mit dem Steuerstromkreis in keinem Abhängigkeitsverhältnis stehender Stromkreis, der beispielsweise von der Batterie B über den Schleifkontakt FR, durch ihn über die Masse der Steuerscheibe U und den sie berührenden Fühler T geschlossen wird. Der Fühler wird somit durch den von ihm mit der Steuerscheibe U gebildeten Unterbrecherkontakt im schwebenden Gleichgewicht gehalten und der Federzug ausgeglichen. Zur Unterdrückung der Funkenbildung am Unterbrecher bzw. zur Herabminderung der Fühlervibration wird ein Kondensator C dem Unterbrecher parallel geschaltet.
Bei der Drehankersteuerung (Fig. 4) wird der Kompensationsstrom über den Anker H geleitet, dessen Dreharm D, in dessen Ausnehmung der Fühler T eingreift, im analogen Sinn wirkt.
In der beschriebenen Einrichtung kann natürlich an Stelle eines Potentiometers im Bedarfsfall auch ein Vorschaltwiderstand angeordnet werden, in welchem Falle keine Spannungs-sondern eine Stromsteuerung erfolgt. Je nach dem besonderen Verwendungszweck kann der Antrieb der teuer- scheibe entweder durch ein langsam laufendes Uhrwerk erfolgen, wobei die Steueraufgabe mit einer Umdrehung der Scheibe erfüllt sein kann, oder aber durch einen eventuell synchron laufenden Motor, wobei der durch die Kurvenscheibe festgelegte Strom-bzw. Spannungsverlauf periodisch reproduziert wird.
Es wird in vielen Fällen vorteilhaft sein, das Gerät derart auszuführen, dass die Steuerscheibe ohne Schwierigkeit ähnlich wie eine Grammophon- platte ausgewechselt werden kann, wenn mit ein und derselben Gebervorrichtung verschiedene Steueraufgaben durchgeführt werden sollen.
