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Kupplungsanordnung für elektrische Rechen-, Buchhaltungsmaschinen u. dgl.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zur Verwendung in elektrischen Rechen-, Buchhaltungs-, Chiffrier-und De- chiffrier-, statistischen Maschinen u. dgl., bei der Zahlen oder Buchstaben durch Codezeichen charakterisiert sind, deren Einzelelemente zwecks Angabe einer bestimmten Zahl oder eines andern Wertes kombiniert werden können.
Die erfindungsgemässe Kupplungsanordnung ermöglicht die Ausführung der erforderlichen Operationen ausschliesslich mittels in die verschiedenen Stromkreise der Kupplung eingeschalteter Schalter oder Kontakte.
Weiterhin ermöglicht der Erfindungsgegenstand mit einer minimalen Zahl von Relais und Kontakten zu arbeiten, wodurch die Gesamtanordnung einfach, zuverlässig und übersichtlich wird.
Der hauptsächlichste Zweck der Erfindung besteht darin, eine oder mehrere Ausgangsleitungen mit einer Stromquelle derart zu verbinden, dass die Ausgangsleitungen einerseits in Übereinstimmung mit nach einem bestimmten Code abgegebenen elektrischen Impulsen, und anderseits in Übereinstimmung mit den mit der Stromquelle bereits verbundenen Eingangsleitungen ausgewählt werden.
Um dies zu erreichen, besteht die Kupplungsanordnung nach der Erfindung aus zwei Sätzen hintereinandergeschalteter elektromagnetisch gesteuerter Schaltrelais, wobei die Zahl der EingangsRelais in einem Satz gleich der Zahl der Einheiten in einem Codesystem ist, nach welchem Impulse von aussen her in das System eingeführt werden, während die Zahl der Ausgangs-Relais im zweiten Satz der Zahl von elektrischen Leitungen entspricht, die an die Stromquelle so angelegt werden können, dass sie mit elektrischen Impulsen von den Eingangs-Relais aus beschickt werden können.
Die in Verbindung mit vorliegender Kupplungsanordnung verwendeten Relais können von irgendeiner zweckdienlichen Art elektromagnetisch gesteuerter Mehrkontakt-Relais sein, d. h. Kontaktrelais, die bei Betätigung durch einen elektrischen Impuls gleichzeitig eine Reihe von Kontakten öffnen oder schliessen.
Vorzugsweise werden Relais derjenigen Art verwendet, die ein mechanisch betätigtes Antriebsglied und eine elektromagnetische Steuerung aufweist, welche so zusammenarbeiten, dass die Kontakte der Stromschalter mittels des Antriebsgliedes gegen Fedelwirkung aus der Normal-in die Ar- beitsstellung bewegt, und in dieser gesperrt werden, wenn der Elektromagnet stromführend ist und beim Ausschalten des letzteren aus dieser Arbeit- stellung freigegeben werden, um durch Feder- wirkung in die Normalstellung zurückbewegt werden zu können.
Relais dieser Art besitzen u. a. den Vorteil, dass sie mittels relativ schwacher elektromagnetischer Impulse wirksam betätigt werden können.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kupplungsanordnung in Anwendung auf eine elektrische Additions-und Subtraktionsmaschine, die ein dekadisches Zahlensystem und einen die Ziffern 1-2-2-4 umfassenden Code verwendet, mittels dessen alle Ziffern des dekadischen Systems dargestellt werden können. Fig. 1 zeigt ein Kupplungsschema, Fig. 2 und 3 eine praktische Ausführungsform des Mehrfach-Kontaktrelais, in Normal-bzw. Arbeitsstellung und Fig. 4 in kleinerem Massstab einen Satz solcher MehrfachKontaktrelais, entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten.
Im Kupplungsschema bedeuten die eingeklammerten Ziffern die Ziffern des verwendeten Codesystems, während die anderen Zahlen Bezugszeichen sind.
Die Kupplungsanordnung besteht aus zwei Sätzen von Mehrfach-Kontaktrelais 11-14 (den Eingangsrelais) bzw. 15-18 (den Ausgangsrelais), wovon der erste durch Eingangsleitungen gesteuert wird und den Ziffern 4,2, 2 und 1 im Codesystem entspricht, während der zweite Satz die Ausgangsleitungen steuert und den Ziffern 1, 2, 2 und 4 in diesem Codesystem entspricht.
Ausserdem besteht die Kupplungsanordnung aus einem Hilfsrelais zwecks Ausführung der er- forderlichen Kupplungen für die Dezimalübertragung.
Die Eingangsleitungen sind mit 20-23 bezeichnet und können mit elektrischen Impulsen etwa in der Grössenordnung von 1/lOOSekundenaus einer geeigneten Kupplungsdose 24 beliefert werden, die mittels Leitungen 25 mit der Plusklemme einer Batterie 26 verbunden ist.
Jede der Eingangsleitungen 20-23 ist mit elektromagnetischen Schaltern 27-28, 29-30, 31-32, 33-34 verbunden, welche am MehrfachKontaktrelais 11-14 angeschlossen sind. Ent-
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sprechende elektromagnetische Schalter 35-36, 37-38, 39-40, 41-42 und 43-44 der Ausgangsleitungen sind mit Mehrfach-Kontaktrelais 15-19 verbunden.
Die Ausgangsleitungen aus der Kupplung sind mit 45-48 bezeichnet und stellen die Ziffern 1, 2, 2 und 4 des für die Eingangsleitungen verwendeten Code-Systems dar.
Jedes Mehrfach-Kontaktrelais umfasst eine Anzahl Kontaktarme, die aus einer Ruhe-in eine Arbeitskontaktstellung bewegt werden, wenn das Relais einen Impuls erhält.
Eine Anzahl solcher Kontakte ist in Verbindung mit dem Mehrfachkontaktrelais 11 gezeigt, wie z. B. Ruhekontakt 49, Arbeitskontakt 50 und der bewegliche Kontaktarm 51. Wenn ein Strom durch die Leitung 20 fliesst, wird Relais 11 mittels
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bewegen sich dann von der Ruhe-in die Arbeits- stellung, z. B. durch Bewegen des Kontakt- armes 51 zum Arbeitskontakt 50. Wie aus dem
Kupplungsschema ersichtlich, ist der elektromagnetische Schalter 27,28 selbstschliessend, so dass er, nachdem er einen Impuls erhalten hat, das entsprechende Relais 11 in Arbeitsstellung hält, bis der Kontakt durch nachstehend in Verbindung mit Fig. 2-4 beschriebene, mechanische Mittel unterbrochen wird.
Eine Leitung 52 kann mittels Schalters 53 mit der Plusleitung 25 der Batterie verbundenwerden, wodurch eine Kontaktvorrichtung -Jss an Stelle der Kontaktvorrichtung 49-51 in den Stromkreis eingeschaltet wird. Diese Kupplung tritt dann ein, wenn die Kupplungsanordnung zur Subtraktion statt zur Addition verwendet werden soll.
Ferner besteht das Mehrfach-Kontaktrelais 11 aus zwei Kontaktsystemen 57, 58 und 59, 60, deren Funktion im Zusammenhang mit der Dezimalübertragung steht.
Jedes der Mehrfach-Kontaktrelais 11-19 kann vorteilhaft, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ausgebildet sein, und die Relais können untereinander so angeordnet sein, wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist.
Das Mehrfach-Kontaktrelais umfasst eine Anzahl Kontaktarme 200, die in Normalstellung (Fig. 2) mit Kontaktfedern 201 in Berührung sind. Das ist die in Fig. 1 gezeigte Stellung der Relais-Kontakte.
Auf dem entgegengesetzten Ende jedes Kontaktarmes 200 sind Kontaktfedern 202 angeordnet, die, ebenso wie die Kontaktfedern 201, an ihren oberen Enden mittels eines Blockes 203 miteinander verbunden sind. Letzterer trägt einen Schwenkarm 204, der in den Bereich eines hin-und herbeweglichen, mechanisch angetriebenen Schalt- gliedes 205 gelangt, wenn er aus der Stellung nach Fig. 2 in diejenige nach Fig. 3 verschwenkt wird.
Die Bewegung des Armes 204 wird durch einen den Elektromagneten 27-28...,. 41-42 in Fig. 1 entsprechenden Elektromagneten 206 gesteuert, dessen Anker beim Anzug den Arm 204 in die Stellung nach Fig. 3 verschwenkt.
Das Glied 205 stösst dann den Arm 204 und Block 203 nach links, so dass, wie in Fig. 3 dargestellt, Kontakt mit den Kontaktfedern 202 hergestellt wird.
In dieser Stellung greift ein Haken 207 hinter eine auf Arm 204 angebrachte Nase 208, und arretiert damit die Teile 203, 207 in der Stellung nach Fig. 3, unabhängig davon, ob der Elektromagnet 206 unter Strom ist oder nicht.
Beim nächstfolgenden Hub stösst das mechanische Schaltglied 205 den Haken 204 etwas nach links und Anker 207 und der gesamte Kontaktsatz wird sich in die Stellung nach Fig. 2 zurückbewegen, sofern der Elektromagnet dann nicht unter Strom ist.
Falls der Magnet stromführend ist, verbleiben die verschiedenen Teile des Relais jedoch in der Stellung nach Fig. 3 (der Arbeitsstellung).
Ein Arm 209, der mit seinem Fussende an einer Kontaktfeder 210 anliegt, ist auf Anker 207 montiert. Beim Anzug des letzteren stösst Arm 209 die Kontaktfeder 210 gegen eine weitere Kontakt- feder 211 und stellt daher einen Halte-Stromkreis für den Elektromagneten her, wie in Fig. 1 angedeutet, z. B. beim Elektromagneten 27 und Anker 28.
Im Kupplungsschema nach Fig. 1 arbeitet das Relais so, dass ein elektrischer Impuls, z. B. in einer der Leitungen 20-23, den Elektromagneten erregt, so dass die Relaiskontakte aus der Normalin die Arbeitsstellung gebracht werden. Die Bewegung des mechanischen Schaltgliedes ist so mit den gesandten Impulsen synchronisiert, dass es für jeden Impuls eine volle geradlinige Schwingung ausführt und die Relais der stromführenden Elektromagnete dann entweder in Arbeitsstellung bewegt oder in dieser arretiert werden, wohingegen die anderen Relais entweder in die Normalstellung bewegt oder in dieser arretiert werden.
Die selbstschliessenden Kontakte 210, 211 können mit Kontakten 200, 201 so hintereinander geschaltet werden, dass der selbstschliessende Stromkreis geöffnet wird, wenn die Relaiskontakte sich in Arbeitsstellung befinden.
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nahe beieinander montiert und miteinander ausgefluchtet und die Schaltglieder 205 werden von Haken 214 od. dgl. gebildet, die auf einer gemein- samen hin- und herbeweglichen Stange 212 montiert sind, deren Bewegung von einem Exzenter 213 abgeleitet ist.
Im folgenden soll an Hand eines Beispiels dargelegt werden, wie eine einfache Rechenoperation mittels der beschriebenen Kupplungsanordnung ausgeführt werden kann.
Es handelt sich um folgende Rechenoperation : 8-2+7 = 13.
Zuerst wird die Ziffer 8 eingeführt, die durch die Codeelemente 4, 2, 2 aufgebaut wird und somit werden die Relais 11-13 durch Impulse über die Leitungen 20-22 aus der Normal-in die Arbeitsstellung bewegt.
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Es werden dann folgende Stromkreise geschlossen : Plusklemme der Batterie, Leitungen J-M-ss..... 68-46, weiter über 68 und 70 zum Elektromagnet-Schalter 37-38, wodurch das Relais 16 seine Arbeitsstellung einnimmt. Es fliesst auch Strom durch Leitung 65 über 71-72 nach 47, und von dort über 73 zum ElektromagnetSchalter 39-40, wodurch auch Relais 17 in Arbeitsstellung geht. Strom fliesst weiters von 65 über 74-75-76 nach 48, und von dort über 77 zum Elektromagneten-Schalter 41-42, wodurch auch das Relais 18 in Arbeitsstellung stromführend wird.
Demzufolge hat die Einführung der Ziffer 8 mit Hilfe von Impulsen auf den Eingangsleitungen
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gelegt, und gleichzeitig die die Codeziffern 2, 2 und 4 darstellenden beweglichen Relais 16, 17 und 18 in Arbeitsstellung gebracht.
Da die nächstfolgend auszuführende Operation in der Subtraktion der Zahl zwei besteht, so wird Leitung 25 mittels Schalters 53 mit Leitung 52 verbunden, wodurch diejenigen Kontakte in allen Relais eingeschaltet werden, die zur Subtraktion dienen, u. zw. in Übereinstimmung mit dem wohlbekannten Prinzip der Addition des Komplementärwertes des Subtrahenden.
Die Ausgangsleitungen der Eingangsrelais werden demgemäss zwecks Subtraktion direkt vondendenKomplementärwertenindenAdditions-
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Elektromagnet 35 geschlossen, wodurch Relais 15 in Arbeitsstellung verbunden wird. Ebenso wird ein Stromkreis von 25 über 52, 86..... 90-75-91 ..... 93 nach 48 und von dort über 77 zum Elektromagneten 41 geschlossen, so dass Relais 18 immer noch in Arbeitsstellung eingeschaltet bleibt.
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Schalter 53 in die Subtraktionsstellung auf Leitung 52.
Der hiedurch an die Dezimalübertragungsleitung 97'gelieferte Stromimpuls fliesst auf den nächsten Relaissatz, der im wesentlichen mit dem in Fig. 1 dargestellten Relaissatz identisch ist.
Der auf diesen nächstfolgenden Relaissatz übertragene erste Dezimalübertragungsimpuls bewirkt ein Verstellen dieses Satzes in die Nullage, da er gemäss der oben erwähnten Subtraktionsmethode durch Bewegen des Schalters 53 in die Subtraktions- stellung automatisch in die der Zahl 9 entsprechende Lage gebracht wird. Der nächste Relaissatz, der natürlich einer höheren Einheit (Zehner) entspricht, befindet sich demgemäss jetzt in der Stellung zur Aufnahme des nächstfolgenden Dezimalübertragungsimpulses.
Da die nächste auszuführende Operation eine Addition ist, wird Schalter 53 wiederum in die gezeichnete Stellung gebracht, und die Ziffer 7 durch Stromimpulse auf die Leitungen 20-21-23 eingeführt, die die Codeziffern 4, 2 und 1 darstellen. Von den verbleibenden Relais verharren die Relais 15-18 und 19 von der vorgängigen Operation her in Arbeitsstellung.
Es werden jetzt folgende Stromkreise ge-
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Als Resultat der hier diskutierten Operationen ergibt sich daher, dass die Ausgangsleitungen 45, 46, die die Codeziffern 1 = 3 darstellen, unter Strom stehen, während gleichzeitig der Dezimal- übertragungsimpuls über Linie 97'zum nächsten Relaissatz die Ausgangsleitung 45 desselben stromführend gemacht hat.
Demgemäss wird jetzt die Zahl 13 in die zwei ersten Relaissätze des Systems eingeführt werden.
Das oben erwähnte Rechenbeispiel dient nur zur Darlegung der Verwendungsmöglichkeit der erfindungsgemässen Kupplungsanordnung in Ver- bindung mit Addition und Subtraktion.
Es ist ersichtlich, dass die verschiedenen Rechenoperationen durch Verwendung des Prinzipes, welches die Basis für das beschriebene und beanspruchte Kupplungssystem bildet, ausgeführt werden können.
Man ersieht auch, dass in Verbindung mit dem Kupplungsschema, das hier als Beispiel illustriert worden ist, die Verwendung von Einweg-Ventilen (z. B. Selen-Gleichrichter od. dgl. ) in einigen der
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durch die im zweiten Satz der Kontaktrelais an das erste Relais angeschlossenen Leitungen zu verhindern.
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Die Verwendung von Einweg-Ventilen in einer oder mehreren der Übertragungsleitungen ist hier für die generelle Funktion des Systems nicht erforderlich. Sie können beispielsweise dadurch vermieden werden, dass die gleiche Anzahl von Strom-Eingangsleitungen und Kontaktgruppen sowohl für den zweiten wie für den ersten Relaissatz verwendet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kupplungsanordnung fürelektrischeRechen-, Buchhaltungsmaschinen u. dgl. zur Verbindung einer oder mehrerer aus einer bestimmten Zahl von elektrischen Leitungen mit einer Stromquelle so, dass die Leitungen einerseits in Übereinstimmung mit von aussen empfangenen StromImpulsen, und anderseits in Übereinstimmung mit den mit der Stromquelle bereits verbundenen Leitungen ausgewählt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei Sätzen hintereinandergeschalteter, elektromagnetisch gesteuerter Schaltrelais besteht, in der die Zahl der Eingangsrelais in einem Satz (11-14) gleich der Zahl der Einheiten in einem Codesystem ist, nach welchem Impulse von aussen her in das System eingeführt werden, während die Zahl der Ausgangsrelais im zweiten Satz (15-18)
der Zahl von elektrischen Leitungen entspricht, die an die Stromquelle so angelegt werden können, dass diese Leitungen mit elektrischen Impulsen von den Eingangsrelais aus beschickt werden können.