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Elektrische Analog-Rechenmaschine
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: ausaugenblicklichenAustausches von Verstärkern undimpedanzen zu schaffen, hat sich eine ganze Reihe von auf diesem Gebiete tätigen Fachmännem beschäftigt. Soweit die Lösungen zugänglich waren, kann man sie in die nachstehenden Gruppen einteilen :
1. Eine besondere Anordnung des Chassis zwecks leichter Austauschbarkeit und Instandsetzung.
2. Eine Änderung der ganzen Konzeption der Analog-Rechenmaschine zwecks Aufrechterhaltung einer leichten Übersicht über das Programmschema. ad 1) Bekannt sind Chassisausführungen, welche beispielsweise die folgenden Anordnungen zeigen : a) Je zwei und zwei Chassiswände sind stets frei und ermöglichen so einen leichten Zutritt zu den
Bestandteilen der Chassis. b) Das Chassis ist aus dem Hauptkasten ausschiebbar und an der Wand des Hauptkastenssind Schie- berkontakte paarweise vorgesehen. Beim Einschieben in die Arbeitsstellung ist das Chassis mit seinen Kontakten an den einen Schieber angeschlossen.
Zur Durchführung von Instandsetzungen wird das Chassis herausgezogen, so dass es zugänglich ist, und es ist dann mit seinen Kontakten an den zweiten Schieber angeschlossen, so dass es in der Reparaturstellung angeschlossen bleibt, und dass selbst im Betrieb Instandsetzungen und Messungen vorgenommen werden können. c) Von Interesse ist eine derartige Ausführung des Chassis, bei welcher die die Bestandteile tra- gende Platte vertikal ist, so dass die darauf befindlichen Bestandteile dann horizontal liegen.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass im Hauptkasten ein in der senkrechten Rich- tung freier Raum entsteht, der von umlaufender Luft durchströmt wird, was für die Kühlung von speziellen radiotechnischen Einrichtungen vorteilhaft und notwendig ist. Der senkrechte Raum ist höchstens an einigen Stellen durch die horizontalen, darin untergebrachten Bestandteile unterbrochen. Diese Bestandteile durchsetzen die vertikale Säule jedoch nur einzeln, so dass sie den Luftumlauf nicht verhindern. ad 2) Die Gesamtkonzeption einer Analog-Rechenmaschine ist in den folgenden Formen bekannt : a) Alle Eingangs- und Ausgangsklemmen sind auf die Programmplatte herausgeführt. b) Die Rechenimpedanzen sind auf der tragenden Platte des Operationsverstärkers mit weiteren
Klemmen auf der Stirnplatte untergebracht.
Bei dieser Rechenmaschine ist die Benützung des
Hauptprogrammfeldes auf ein Minimum reduziert. Diese Lösungen sind vom Standpunkt der
Technik der Rechenmaschinen nicht völlig befriedigend. Die Unzulänglichkeiten der bestehen- den Ausführungen und deren teilweise Vorzüge werden nachstehend hervorgehoben.
Die Gruppe 1 ist insofern vorteilhaft, als sie. die Auswechslung der Bestandteile a-b ermöglicht. Instandsetzungen können während des Betriebes vorgenommen werden. Nachteilig ist jedoch, dass das Verbinden von Impedanzen mittels Verbindungskabeln vorgenommen werden muss, welche nicht gleichzeitig mit dem Chassis verschoben werden können. Die Gruppe c) erscheint vom Standpunkt der Kühlung der Bestandteile für die Rechenmaschinen vorteilhaft, ermöglicht jedoch nicht die Auswechslung von Bestandteilen. Sie stellt vom Standpunkt des Programmierens keine Lösung dar.
Die Gruppe 2 : Der unterPunkt a) angeführte Fall bezieht sich auf die klassische Ausführung der Analog-Rechenmaschine, welche zwar durch die Austauschbarkeit der Bestandteile, der Rechenimpedanzen und der Verstärker gekennzeichnet ist, aber das unübersichtliche Programmieren und die Schwierigkeiten mit dem Aufrechterhalten des Programmschemas bei Instandsetzungen sind nicht beseitigt. Die Lösung unter b) stellt eine grössere Annäherung an die an Rechenmaschinen zu stellenden Anforderungen dar, löst aber nicht das folgende Problem :
Die Rechenimpedanzen sind auf der Verstärkerplatte untergebracht und von da aus werden ihre Zuführungen auf die Stirnplatte des Chassis geführt.
Wenn es zu einem Ausfall des Verstärkers kommt oder wenn das Programmschema geändert werden muss, dann ist es zwar möglich, die einzelnen Chassis samt Verstärker herauszuschieben, aber es muss die Verbindung des Verstärkers mit dem vorangehenden und dem nachfolgenden Verstärker unterbrochen werden. Das Programmieren ist wesentlich übersichtlicher, aber die mit der Verbindung der einzelnen Verstärker verbundenen Schwierigkeiten sind nicht beseitigt.
Der konkrete Fall eines Programmschemas nach Fig. 5 liesse sich auf einer solchen Rechenmaschine sehr leicht durchführen, aber das Programmieren des Schemas nach Fig. 6 wäre bereits mit dem unvorteilhaften Verbinden der einzelnen Stirnplatten der Chassis verbunden, welche die Verstärker 3A (1, 11, 111) tragen und damit würde auch die Unmöglichkeit einer Entfernung der einzelnen Verstärker aus dem Schema oder des Auswechselns irgendeiner Impedanz in einer Rückkopplung zutage treten. Ein solches ist nur um den Preis des Eingriffes in das eigentliche Programmschema zu erreichen.
Die vorstehenden Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt :
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Die erfindungsgemässe elektrischeAnalog-Rechenmaschine besteht aus Operationsverstärkern und zu- gehörigenRechenimpedanzen, insbesondere widerstanden, Kondensatoren und Rechenpotentiometern, gegebenenfalls aus nichtlinearen Stromkreisen oder aus Stromkreisen zum Anpassen von Impedanzen u. ähnl. Rechen-und Hilfselementen und Stromkreisen, welche auf bekannte Art in das Programmschema funktionell eingeschaltet werden und welche in zumindest einen Kasten eingebaut sind, der das Hauptprogrammfeld trägt oder enthält und auf dem die Steckbuchsen 21 zum Programmieren angeordnet sind.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass stets ein Hauptchassis 3 die stabil eingeschalteten Elemente eines oder mehrerer Operationsverstärker 3A (Fig. 5) trägt, z. B. die Elektronenröhren und die Kathodenwiderstände, während ein Teil dieses Chassis oder ein entsprechendes Hilfschassis 4 die Rechenimpedanzen (R, C) trägt, die diesem Operationsverstärker zugehören, z.
B. die Widerstände, Kondensatoren und das Potentiometer,
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zw.Steckbuchsen41a-d/p verbunden ist, welche auf der äusseren Wand desselbenHauptchass1s 3 oder desselben entsprechenden Hilfschassis 4 angebracht sind ; ferner ist der Ausgangsknoten desselben Verstärkers 3A (Fig. 5) mittels eines weiteren Leiters 34"mit weiteren v Steckbuchsen 41e-g/p verbunden, die auf derselben Seite desselben Haupt- oder desselben Hilfschassis 3-4 angebracht sind ; eine Platte oder Wand desselben Hauptchassis 3 oder desselben Hilfschassis 4 trägt einige Paare von Klemmen S zum Anschliessen der Rechenimpedanzen R, C,"pot", und jede dieser Klemmen ist verbunden mit wenigstens einer weiteren Steckbuchse 41a-g/n, 41a-g/o, welche auf derselben Aussenwand des erwähnten Haupt- oder Hilfschassis 3-4 angebracht sind.
Diese Wand trägt weiters u Steckbuchsen 41a-f/m, von denen eine jede mittels u isoIierterLeiter 32, O :, B... mit mindestens einerSteckbuchse21, < x, ss... verbunden ist, welche auf dem Hauptprogrammfeld 2 angebracht sind, wobei die Zahlen u, v, t gleich oder grösser als eins sind.
Eine weitere Verbesserung der Ausführung dieser Rechenmaschine besteht in einer derartigen Anordnung, dass die Hauptchassis 3 und die Hilfschassis 4 herausschiebbar sind und dass jedes einen Operationsverstärker 3A tragende Hauptchassis mit zwei Steckkontakten 33'-33"versehen ist, welche den Eintrittsund Austrittsknoten des Verstärkers 3A (Fig. 5) mit den bereits erwähnten zwei Leitern 34'-34"verbinden, wobei das Hilfschassis 4 mit zwei Steckkontakten 42'-42"versehen ist, welche die zwei Leiter 34'-34" mit den Steckbuchsen v und t verbinden. Des weiteren ist dieses Hilfschassis 4 mit u Steckkontakten verbunden, welche die u Steckbuchsen mit u Leitern verbinden und dadurch mit mindestens u Steckbuchsen auf der Hauptprogrammplatte 2.
Eine andere Variante der Rechenmaschine ist eine Ausführung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hauptprogrammplatte 2 auswechselbar und die einzelnen Leiter 32 0 :, B... tiber Steckkontakte 22 und Leiter 212 mit Steckbuchsen auf dieser Hauptprogrammplatte verounden sind.
Eine weitere Variante der Rechenmaschine ist eine Ausführung, bei der wenigstens einige Rechenimpedanzen R, C auswechselbar ausgeführt sind, daher also in Klemmen S auf den Platten der Hilfschassis 4 oder in Klemmen auf den Platten der Hauptchassis 3 eingeschoben werden.
Eine weitere Variante der Rechenmaschine ist eine Ausführung, bei der stets ein Leiter 34", der den Ausgangsknoten des Operationsverstärkers 3A (Fig. 5) mit den erwähnten v Steckbuchsen verbindet, stabil angeschlossen ist an den (u + 1.) Leiter 32, welcher zu einer Steckbuchse 21 auf dem Hauptprogrammfeld 2 geführt ist.
Auf ähnliche Art kann ein Kontakt 42" an den (u + 1.) Kontakt derjenigenKontaktgruppe angeschlos- sen werden, durch welche u Steckbuchsen 41a-f/m an wenigstens die gleiche Zahl von Steckbuchsen 21 auf dem Hauptprogrammfeld 2 angeschlossen sind.
Die Rechenmaschine Ist beispielsweise durch eine Anordnung gekennzeichnet, bei der die horizon- talen Platten der einzelnen Chassis 3-4-N-P-7 schmäler sind als die Stirnplatten dieser Chassis, so dass in der ganzenHöhe der Rechenmaschine vertikale, durchgängige freie Räume C entstehen, in welche höchstens die Verkabelung der Rechenmaschine eingreift ; zumindest entsteht jedoch ein solcher Raum.
Die Rechenmaschine kann in Übereinstimmung mit den vorangehenden Konstruktionen so eingerichtet sein, dass die Tragplatten der einzelnen Hauptchassis 3 oder der Hilfschassis 4 auch die für die Betätigung erforderlichen Elemente tragen, z. B. die Relais.
Wie aus dem obigen Text hervorgeht, ist es also möglich, in der Konstruktion der Rechenmaschine eine ganze Reihe vonAbänderungen durchzuführen. Im weiteren wird an Hand der Zeichnungen. eine kon- kreteAusftihrung derRechenmaschine beschrieben, welche hier aber nur beispielsweise angeführt ist. Doch wird darauf hingewiesen, dass die Ausführung gemäss den Zeichnungen besonders zweckmässig erscheint, obzwar auch andere, in den Zeichnungen nicht veranschaulichte Ausführungen der Erfindung im Vergleich mit den oben beschriebenen Methoden wesentliche Vorteile aufweisen.
Fig. l zeigt schaubildlich eine der möglichen Ausführungen der Rechenmaschine, Fig. 2 eine Variante
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davon mit Teilschnitt in der Ebene A-A', welcher die Möglichkeit eines Einblickes in den Kasten der Maschine gibt. Fig. 3 ist eine Ansicht auf die Zusammenstellung zweier Chassis, welche Operationsverstärker tragen, sowie zweier Chassis, welche Rechenimpedanzen (R-C) tragen. Diese Ansicht zeigt einen Aufriss der Stirnplatten.
Fig. 4 ist der Seitenriss eines Chassis, welches eine Rechenimpedanz trägt (Chassis 4). Fig. 4a ist der Grundriss eines Chassis, welches eine Rechenimpedanz trägt (Chassis 4). Zu diesen Figuren gehört auch das Schaltschema der Verbindung von Klemmen, Steckbuchsen und Kontakten. In Fig. 4 ist das Schaltschema zwischen Chassis 3 und Chassis 4 der Hauptprogrammplatte 2 veranschaulicht. In Fig. 3 und 4a ist das Schaltschema zwischen den Steckbuchsen 41 und den auf diesem Chassis befindlichen Klemmen dargestellt.
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kern samt Impedanzen.
InFig. 1 ist eine Ausführung der Rechenmaschine dargestellt. worin die Bezugsziffer 1 den Kasten der Rechenmaschine bedeutet, in dem die Elemente eingebaut sine. Der Kasten hat ein Hauptprogrammfeld 2.
Dieses ist mit Klemmen für das Einschalten und Durchschalten der Eingangsseiten und Ausgangsseiten der Rechenverstärker ausgestattet (Klemmen 21). Die Zahl der Klemmen hängt von der Grösse der Rechenmaschine ab und kann bis zu einigen tausend betragen. Die Figur zeigt die Stirnplatten des für die (hier nicht dargestellten) Operationsverstärker vorgesehenen Chassis 3. Weiter sieht man die Stirnplatten des Chassis 4 mit den auf ihnen vorgesehenen Kontaktbuchsen für Steckkontakte der Impedanzen. Diese sind in waagrechten Reihen angeordnet, eine Anordnung, die allerdings nicht als Ausführungsbedingung der Erfindung anzusehen ist. Die Stirnplatten des Chassis 4 sind mit Steckbuchsen 41 versehen. Die Chassis 3 und 4 sind ausschiebbar.
Auf dieser Figur sind auch die Stromquelleneinheiten Z, die nichtlinearen Elemente N, die Anpassungsimpedanzen (Impedanztransformatoren) P, die Rechenpotentiometer und das Multiplikations-und Servomultiplikationschassis 7 angedeutet. Die Chassiselemente der Felder 7, N und P sind für die Ausführung der Erfindung nicht wesentlich, denn sie haben keinen direkten Bezug auf das Problem der Erfindung. Das Einschalten dieser Stromkreise und Elemente ist darum in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestellt. Desgleichen sind die Betätigungselemente nicht dargestellt ; ihre Funktion ist aus der Bauart der Rechenmaschinengeräte bekannt und bildet keinen Bestandteil der Erfindung.
InFig. 2 ist die Ausführung einer andernRechenmaschine mit abnehmbarem, auf dem Kasten 1 angebrachtem Programmfeld dargestellt. Der Raum, in dem die Stromquellen der Maschine untergebracht sind, ist ebenfalls mit dem Bezugszeichen Z bezeichnet. Die in Fig. 1 durch die Bezugszeichen A-A' bezeichnete Ebene ist in analoger Weise auf Fig. 2 übertragen. Hier bildet sie die Ebene des Schnittes, der wesentliche Teile der Anordnung der erfindungsgemässen Rechenmaschine freilegt. Die Rechenmaschine der Fig. 2 ist etwas grösser und weist geringe Abänderung gegenüber der in Fig. l dargestellten auf. Das Programmfeld in Fig. 1 ist senkrecht ausgebildet, während es in Fig. 2 waagrecht ausgeführt ist. Die Ausbildung dieses Feldes gehört jedoch zu den bloss konstruktiven Änderungen der Rechenmaschine, welche auch sonst eine mannigfache Gestaltung annehmen kann.
Es ist z. B. möglich, statt der hier dargestellten Schränke (Kästen) Tische auszuführen. Die Form des Hauptkastens 1 ist keine Ausfiihrungsbedingung der Erfindung. Desgleichen können die Stromquellen Z ausserhalb des Kastens 1 untergebracht werden.
In Fig. 2 ist weiters ein ausziehbares Chassis 3 dargestellt, welches einen Operationsverstärker trägt.
Die Bestandteile des Verstärkers sind auf der tragenden Fläche nicht veranschaulicht. Weiter sind hier zwei Chassis 4 dargestellt, welche die Rechenimpedanzen tragen. Die Bestandteile und das Potentiometer sind auf den Tragplatten nicht dargestellt. Die Chassis 4 sind mit Steckbuchsen 41 versehen. Die ausschiebbare Befestigung ist auf bekannte Art - mittels Winkeleisen od. dgl.." ausgeführt. In Fig. 2 ist ferner das Programmfeld 2 angebracht, u. zw. abnehmbar. Auf dem Feld 2 befinden sich Steckbuchsen 21. Des weiteren ist in Fig. 2 die Kabelführung angedeutet. Diese enthält zunächst die Kontakte 42. Diese dienen zum Durchschalten der Rechenimpedanzen auf das Chassis 4. Eine ähnliche Anordnung befindet sich auf dem Chassis 3, wo man durch Einschieben den Eingang und Ausgang des Operationsverstärkers mittels der Kontakte 33 durchschaltet.
Die Kontakte 33 und 42 dienen zum Durchschalten der Kabelführungen 34, u. zw. in der Weise, dass stets der Eingang und Ausgang eines Verstärkers 3A durch einen besonderen Leiter aus dem Kontaktfeld 33'bzw. 33" (vgl. Fig. 4) auf das Kontaktfeld 42'bzw. 42"durchgeschaltet ist und damit auf die Klemmen S der Fig. 4. Damit sind auch die Steckbuchsen 41 auf diesem Chassis durchgeschaltet. Zu erwähnen ist, dass dieses Durchschalten stets nur einen Verstärker und einen Satz von Steckbuchsen und Klemmen auf das Chassis 4 durchschaltet. In der Darstellung der Fig. 2 ist demnach stets ein Verstärker 3A mit einem Chassis 4 verbunden. So ist z.
B. der erste Verstärker 3A von rechts (Fig. 2) durch
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eine besondere Kabelführung 34 auf wenigstens zwei Kontakte des Kontaktfeldes 42 rechts oben im Kasten 1 angeschlossen (dieses Chassis 4 Ist jedoch in Fig. 2 nicht angedeutet). Das zweite Chassis 4 von rechts oben ist mittels eines zweiten Kontaktfeldes 42 von rechts oben und mittels eines andern Kontaktfeldes 33 an das den Verstärker 3A tragende Chassis 3 (dieses Chassis ist nicht dargestellt), angeschlossen. Die Kontakte 33', 33" (vgl. Fig. 4) schalten die Eingangs- und Ausgangsklemme des Verstärkers 3A durch. Ein Teil der Kontakte 42 schliesst an die Kabelführung 32 an, welche zu den Kontakten 22 führt. Dieser Teil der Kontakte ist in den Fig. 4 und 3 durch das Bezugszeichen 42"'angedeutet.
Der Teil der Kontakte 42 rechts oben im Kasten 1 der Rechenmaschine ist vermittels der Kabelführung 32 und der Kontakte 22 - der ersten rechts im Kasten 1 befindlichen Kontaktreihe - mit den Steckhülson 21 auf dem Hauptprogrammfeld 2 verbunden. Ein zweiter Teil der Kontakte 42 von rechts oben verbindet auf ähnliche Art mittels dem zugehörigen Teil der Kabelführung 32 die zugehörigen Klemmen und Steckbuchsen S-41 über andere Kontakte 22 mit weiteren Klemmen 21 auf dem Hauptfeld 2. Im Schnitt A-A' in Fig.2 ist zu sehen, dass die Kontakte 22 dann mittels der Leitungen 212 mit den Klemmen 21 auf diesem Feld 2 verbunden sind.
Um die Übersichtlichkeit der Zeichnung zu wahren, sind alle Kabelführungen 32, 34, 39 durch einfache Linien angedeutet. Doch sind die angeführten Kabelführungen und deren Teile stets von mehreren isolierten Leitern gebildet. Damit erreicht man, dass beispielsweise die Kabelführung 32, welche einen Teil der Kontakte des ganz rechts befindlichen Kontaktfeldes 42 durchschaltet, isoliert ist von allen andern Leitern der Kabelführung 32, welche z. B. das zweite Kontaktfeld 42 rechts oben mit dem zweiten Kontaktfeld 22 rechts in der Kontaktreihe 22 verbinden.
Die Kabelführungen 32, 34 könnten entfallen, wenn die Kontakte 33, 42 oder 42, 22 so angeordnet sein könnten, dass beim Einschieben des Chassis 4, des Chassis 3 oder der Platte 2 diese Kontakte direkt aufeinanderfallen und damit die erforderlichen Elemente des Programmfeldes 2, des Chassis 3 und des Chassis 4 durchschalten würden. In diesem Falle wäre das erste Kontaktfeld 22 direkt mit einem Teil der Kontakte des ersten Kontaktfeldes von rechts In der Reihe der Kontakte 42 verbunden, sowie der zweite und dritte Teil dieser Kontakte 42 mit zwei Teilen der Kontakte 33 im ersten Kontaktfeld 33 von rechts. Ähnlich wären weitere Verstärker 3A mit zugehörigen Impedanzen des Chassis 4 durchgeschaltet, also stets das zweite Chassis 3 an das zweite Chassis 4 und an das zweite Kontaktfeld 22 von rechts u. dgl.
Es ist ferner möglich, auf jedem Chassis 3 zwei oder mehrere Verstärker anzubringen und dann auf diesem Chassis soviel Kontaktfelder anzuordnen, als Verstärker 3A vorhanden sind, und diese Kontakte dann ähnlich mit dem Chassis 4 zu verbinden.
In Fig. 2 ist weiters eine KabelfUhrung 39 dargestellt, welche mittels eines dritten (nicht. angedeuteten) Teiles der Kontakte 33-33"dem Operationsverstärker 3A die notwendige Betriebsspannung aus der Quelle Z zuführt. Es wird im weiteren unnötig sein, auch diesen Teil in Betracht zu ziehen.
In Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Chassis 4 zu sehen, welches (hier nicht dargestellt) Rechenimpedanzen trägt. Das Chassis 4 enthält eine Tragplatte (ohne Bezugszeichen), eine Stirnplatte, auf der
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net. Ferner ist auf der Stirnwand ein Potentiometer "pot" angebracht. Auf der hinteren Platte ist eine Reihe von Steckern dargestellt, welche beim Einschieben in den Kasten 1 in Kontakte 42 gemäss Fig. 2 einfallen. Die Stecker sind isoliert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Stecker 42 in drei Gruppen 42', 42"und 42"'unterteilt.
Die Stecker 42'verbinden das Chassis mittels der entsprechenden Kontakte mit dem Eingang des Verstärkers 3A. Dies geschieht mittels der Leiter 34'und der Kontakte 33', wie in dem zu Fig. 4 gehörigen Schaltbild veranschaulicht ist. Der Kontakt 33'ist mit dem Eingang des Verstärkers verbunden und der Ausgang des Verstärkers 3A ist dann durch einen ähnlich angeordnetenKontakt 33"mittels der Leitung 34" an den Stecker 42" (Fig. 3, Fig. 4) angeschlossen. Die Leiter 34', 34"sind in Fig. 2 in einer gemeinsamen Kabelführung 34 dargestellt, welche z. B. die ersten Kontakte von rechts verbindet. Weitere Verstärker 3A und das Chassis 4 sind in gleicher Weise mittels weiterer Kabelführungen durchgeschaltet.
Demnach ist der z. B. zweite Verstärker von rechts In der Verstärkerreihe 3 (nicht dargestellt) mittels gleichgearteter Leiter mit dem zweiten Chassis 4 - dem zweiten in der Reihe von rechts-verbunden. In Fig. 4 Ist ferner die Anordnung der Klemmen S der Tragplatte des Chassis 4 dargestellt. Auf dieser Figur sieht man eine
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sind von da mittels eines stets abgesonderten Leiters 32 an die Kontakte 22 angeschlossen. In Fig. 4 ist diese Anordnung durch die Leiter 321 : X, B, r... angedeutet ; eine ähnliche Anordnung haben dann auch die Kontakte 22 und die Leiter 212 zu den Klemmen 21. Das einzelne Chassis 4 ist also mittels eines Kontaktfeldes 22 an eine grössere Zahl von Klemmen 21 angeschlossen. Diese befinden sich auf dem Hauptprogrammfeld 2. Die Leiter 212 entsprechen also z.
B. den Leitern 212 cL, 8 gemäss Fig. 4. Die einzelnen
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Kontaktfelder 22 gemäss Fig. 2 sind gegenseitig nicht durchgeschaltet, und jeder Leiter in der Kabelfüh- rung 22 ist demzufolge von den andern isoliert. Es sind also stets alle Kontakte 42"'des ersten Kontaktfeldes 42 von rechts oben (gemäss Fig. 2) mit den Kontakten 22 des ersten Kontaktfeldes vonrechtsin der Kontaktreihe 22 verbunden. Dies ist auch in Fig. 4 veranschaulicht. Wie ersichtlich, sind die einzelnen Leiter an den Klemmen 42"'voneinander isoliert.
In Fig. 4a ist der Grundriss des die Rechenimpedanzen tragenden Chassis dargestellt. Dort sind ferner dargestellt : die Tragplatte (ohne Bezugsnummer) mit den Klemmen Sl... S4, S1A-S4A, die Rechenimpedanzen R1, Cl, C2 und ferner das Potentiometer"pot". Weiters zeigt der Grundriss die Stecker 42 ohne Hinweis auf ihre Aufteilung In die Gruppen 42', 42", 42"'. In dieser Figur ist zugleich die Schaltung der Klemmen S mit Bezug auf die Steckhü1sen 41a-g/m-p gemäss Fig. 3 dargestellt, also die Stirnansicht auf die Gruppe der Chassis 3 und 4 (Aufriss). Aus dem Schaltbild 3 und 4a ersieht man folgendes ;
Auf der Tragplatte des Chassis 4 befinden sich einige Klemmenpaare S.
Auf der Stirnplatte dieses Chassis ist eine grössere Zahl von Steckbuchsen angebracht und vorteilhafterweise in einigen waagrechten und senkrechten Reihen geordnet. In der Regel werden vier senkrechte Reihen von Vorteil sein. In Fig. 3
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Bezugszifferbuchsen unterscheiden zu können, bezeichnet man sie mit den Buchstaben a-g. m-p. Gemäss der verwen- deten Bezeichnung der Steckbuchsen bestimmt man ihre "Ordinaten". Zu bemerken ist. dass einige dieser Steckbuchsen miteinander verbunden sind, nämlich die Steckbuchsen ap/bp/cp/dp. fsmerbn/cn. temer dn/en/fn, ferner eo/fo, fm/gm und endlich ep/fp/gp.
Diese Durchschaltung ist durch schwache gerade Linien zwischen den Steckbuchsen angedeutet, sie wird schon bei der Herstellung der Rechenmaschine in
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eine Serienschaltung der Rechenimpedanzen, auch eine Parallelschaltung oder eine Serienparallelschaltung. Die Rechenimpedanzen der Steckbuchsen S1-S3 und SUA-SUA stehen mit den Steckbuchsen 41 in Verbindung, z. B. nach dem Schaltbild in Fig. 3-4a. Diese Verbindung wird schon beider Herstellung auf fest vorgesehen. Das potentiometer "pot", dessen Betätigungselement sich auf der Stirnplatte des Chassis 4 befindet, ist der Klarheit halber in Fig. 3-4a nicht an die Steckbuchsen angeschlossen.
Sein Anschluss erfolgt jedoch auf ähnliche Art, z. B. mittels der Klemme S4 auf die Steckbuchse 41 gn und der Klemme S4 auf die Steckbuchse 41 go. Ein Teil der Steckbuchsen 41 (am-gm) ist durch isolierte Leiter mit den Kontakten 42"-Fig. 3-verbunden. Ein Teil der Steckbuchsen der Reihe p ist verbunden mit dem Eingang des Verstärkers SA-41ap-dp, u.zw. mittels der Kontakte 42', der Rest dieser Kolonne ist andenVerstärkerausgangspunkt angeschlossen, u. zw. mittels 42'". Zum Durchschalten des Einganges und Ausganges des Verstärkers 3A genügt ein einziger Leiter (vgl. in Fig. 4 die Leiter 34' und 34"). Sollte diese Anordnung aus irgendeinem Grunde nicht befriedigen, ist es möglich, beispielsweise je zwei und zwei Steckbuchsen mittels zweier Leiter zu verbinden.
In Fig. 4 ist demnach dargestellt, dass die Stecker 42'und 42"doppelt sind, doch ist jeweils einer davon nicht ausgenützt, und sie sind durch einen einzigen Leiter 34'-34"verbunden.
Das eigentliche Programmieren :
Es wird vorausgesetzt, dass das Schema der Fig. 5 mathematisch begründet ist. Dieses Schema soll auf der Rechenmaschine zusammengestellt werden. Man benützt z. B. den ersten Verstärker 3A von rechts der Fig. 2 und das zugehörige Chassis 4 sowie die Kontakte 22 - stets die ersten von rechts.
I. Schritt : Man nimmt ein Chassis 4 heraus-das erste von rechts - schiebt in die Klemmen S die zugehörigen Impedanzen RI, Cl, C2 bzw. nur Cl oder nur C2, wie in Fig. 5 dargestellt und in der weiteren Beschreibung erläutert ist. Diese Impedanzen sind jetzt noch nicht durchgeschaltet.
2. Schritt : Man verfährt gemäss dem Schema der Fig. 5. Der Widerstand R1 ist an die Klemmen S1, SlA - Fig. 4a - angeschlossen. Um ihn an den Eingang des Verstärkers 3A anzuschliessen, verbindet man auf der Stirnplatte des Chassis 4 die Steckbuchsen 41 ao und 41 ap. Dies ist mittels einer starken Verbindungslinie zwischen diesen Punkten dargestellt. Es ist damit ein Anschlusspunkt des Widerstandes auf dem Wege über 42'-34'-33'-3A mit dem Verstärkereingang verbunden. Die Schaltkontrolle geschieht gemäss Fig. 4, 4a-3 und 5.
3. Schritt : Das Programmieren der Rückkopplung mit der Kapazität C2 : Auf der Stirnplatte des Chassis 4 werden die Steckbuchsen 41 bp und 41 en sowie 41 eo und 41 ep verbunden. Damit werden die Klemmen S3, S3A auf der Tragplatte des Chassis 4 verbunden. Damit ist auch die Verbindung der Rückkopplung durchgeführt. Dieses Schema könnte nun schon verwertet werden, doch ginge dadurch ein wesentlicher Vorteil der Erfindung verloren. Es wird daher noch ein Schritt ausgeführt.
4. Schritt : Die Steckbuchsen 41 an werden mit der Steckbuchse 41 am verbunden, wie dies durch eine starke Verbindungslinie zwischen den beiden Steckbuchsen in Fig. 3 angedeutet ist. Weiters werden die
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Steckbuchsen 41 gm auf der Stirnplatte mit der Steckbuchse 41 gp auf derselben Platte verbunden. Nunmehr wird das Eingangssignal zur Steckbuchse 21 Ci. des Hauptprogrammfeldes 2 geführt und das Ausgangssignal wird von der Steckbuchse 21 6 desselben Feldes abgenommen. Der ganze Schaltvorgang ist in Fig. 5 durch Bezugszeichen der Punkte darstellt. Sonst kann auch schon bei der Herstellung darauf Bedacht genommen werden, dass der Ausgang aus dem Verstärker auf der Hauptprogrammplatte herausgeführt wirdauf irgendeine Klemme 21, u. zw. mittels einer bei der Erzeugung eingebauten Leitung.
Das Durchschalten der Klemmen 42 gm, gp würde damit entfallen, denn es wäre stabil durchgeführt. Die Schaltkontrolle kann durch Vergleichen der Fig. 5 mit den Fig. 3-4a und 4 durchgeführt werden.
Es wird nun angenommen, dass festgestellt wurde, dass die Impedanz C2 dem gegebenen Zweck nicht entspricht und durch eine Impedanz Cl ersetzt werden muss. Die Korrektur des Programmschemas erfolgt durch Änderung der Verbindung zwischen den Steckbuchsen 41 en und 41 bp in eine Verbindung zwischen 41 bn und 41 bp und durch eine weitere Änderung der Verbindung zwischen 41 eo und41 ep in die Verbindung 41 bo und 41 bp. Dafür genügt wieder eine normale Verbindungsschnur.
Wird nun angenommen, dass überhaupt die Werte Rl, Cl und C2 nicht zweckentsprechend befunden wurden und dass sie geändert werden sollen, dann genügt es, das Chassis 4 herauszuziehen, die Impedanzen an den Klemmen S auszutauschen und das Chassis wieder zurückzuschieben. Bei den bekannten Ausführungen machte das Durchschalten der einzelnen Klemmen den Austausch der veränderlichen Impedanzen auf den Tragplatten unmöglich, denn es war notwendig, das Programmschema zu zerstören.
Deswegen wurde der vierte Schritt des Programmieren unternommen, nämlich das Herausführen der Signale auf das Hauptprogrammfeld, um die Platte des Chassis 4 mit keinem andern Element der Rechenmaschine verbinden zu müssen, was zwar möglich wäre, aber im Falle einer Auswechslung zur Störung des Programmschemas fUhren wurde. Ähnlich verfährt man auch beim Austausch des Operationsverstärkers 3A. Diesen ersetzt man durch einen andern, ohne das Programmschema zu beeinflussen.
Das Programmieren des Schemas gemäss Fig. 6 :
Dieses Schema ist verwickelter und erfordert drei Verstärker. Das Programmieren wird auf ähnliche Art vorgenommen. Auf den Tragplatten von drei Chassis 4 werden die zugehörigen R-und C-Impedanzen eingeschaltet. Die Steckbuchsen werden auf den Stirnplatten durchgeschaltet. Auf die bekannte ArtSchritt 4 der obigen Anleitung - werden die Eingänge und Ausgänge der so angeschlossenen Verstärker auf dasHauptprogrammfe1d herausgeführt, u. zw. stets in eine Steckbuchse 21. Diese Steckbuchsen 21 werden mit Rücksicht auf die Eingänge und Ausgänge des zugehörigen Verstärkers durchgeschaltet. Zwar könnten wiederum die Eingänge undAusgänge bereits zwischen denSteckbuchsen 41 verbunden werden, aber damit würde erneut auf den Vorteil der Erfindung verzichtet.
Wenn es nämlich notwendig wäre, einen Eingriff in die gewählten Impedanzen vorzunehmen, müsste das Schema"auseinandergeworfen"werden, um das Chassis 4 zugänglich und herausschiebbar zu machen. Aber durch das Durchschalten auf dem Feld 2 wurde wiederum ein beliebiger Austausch des Chassis 4, eine Änderung der Impedanzen, eine Instandsetzung des Verstärkers 3A möglich gemacht. Im wesentlichen kann man diesen Vorteil so kennzeichnen, dass die Verhältnisse innerhalb einer Recheneinheit, d. h. zwischen dem Eingang und Ausgang desselben Operationsverstärkers auf oberplatte programmiert sind-der Platte des Chassis 4 -, aber die Verhältnisse zwischen dem Eingang und Ausgang der einzelnen Verstärker werden auf dem Hauptfeld 2 programmiert.
Nachstehend einige Ausführungsbeispiele der Erfindung : die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beschriebene oder dargestellte Zahl von Klemmen und Steckbuchsen. Wenn sechs Klemmenpaare S gewählt werden, dann wird man etwa 13 x 4 Steckbuchsen 41 vorsehen müssen. Bei acht Klemmenpaaren sind etwa 16 x 4 Steckbuchsen 41 erforderlich. Damit erhält man auch die Zahl der Kontakte 42"'und die Zahl der Leiter 32. Die Tragplatte des Chassis 3 oder 4 kann auch ein nicht dargestelltes Relais tragen, dessen Kontakte z. B. die Verbindung 34 während des Nulleinstellens unterbrechen. Eine solche Ausführung der Betätigungsorgane ist bekannt und stellt keinen Teil der Erfindung dar.
Unter den Begriff Klemme S gehört nicht nur die Klemme für das Einschieben der Austauschimpedanz, sondern allgemein der Punkt (das Lötauge), in dem der Ausgang der Rechenimpedanz verbunden ist mit dem an die Steckbuchse 41 angeschlossenen Leiter. In diesem Fall werden also die Impedanzen stabil an das Chassis angeschlossen sein. Eine solche Lösung wäre jedoch weniger vorteilhaft ; sie wurde vielleicht bei EinzweckRechenmaschinen ausreichen.
Eine Ausnahme bildet hier das Einschalten des Potentiometers "pot", welches In der Regel nicht in solche Klemmen eingeschoben wird und bei dem unter "Klemme" gerade die stabile Verbindung des herausgeführten Punktes mit dem Leiter verstanden wird. Das gleiche gilt von den Kontakten 22, 33, 42.
Einige dieser Kontakte können entfallen, wenn entweder das Hauptprogrammfeld 2 stabil - unauswechsel- bar-ausgeführt wird, oder wenn das den Verstärker 3A tragende Chassis 3 mit dem Hilfschassis 4 verbun-
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den ist. Durchführen lässt sich dies in der Weise, dass der Verstärker auf derselben Platte angebracht ist wie die Klemmen S. Die Klemmen wären dann mit den Steckbuchsen 41 auf der Stirnplatte desselben Chassis verbunden, wo auch die Betätigungselemente des Verstärkers vorgesehen wären. Eine solche Lösung Ist gemäss der Erfindung möglich. In diesem Falle wäre es nicht nötig, die Kontakte 42', 42", 33', 33" zu verwirklichen.
Als relativer Nachteil einer solchen Ausführung ist zu werten, dass man zwecks Austausches der Impedanzen von den Klemmen S den ganzen Verstärker aus dem Kasten 2 herausziehen müsste, wobei die Stromzufuhr von den Stromquellen aber unterbrochen wäre, so dass man den Verstärker von neuem auf null einregeln müsste. Man könnte dem damit abhelfen, dass man die Klemmen über die Kippwand des Kastens 1 zugänglich anordnet. Es ist also offenbar, dass die Ausführung der Erfindung eine Reihe von Kombinationen zulässt. Insbesondere ist auf die Möglichkeit einer Verwendung des Chassis 3 für die Unterbringung von zwei Verstärkern hinzuweisen, von denen jeder selbständig mit seinenRechenelementen verbunden wäre.
Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht ferner die Ausnützung weiterer konstruktiver Vorteile : Die Tragplatten des Chassis 4 und die des Chassis 3 des Verstärkers sind um einiges schmäler als die Stirnplatte. Am Rande des Chassis entsteht so ein freier Raum c (s. Fig. 4a). Bei der ausziehbaren Ausführung aller Chassis der Rechenmaschine erhält man so wenigstens in einem Teil des Kastens einen vertikal durchlaufenden freien Raum, der einen Luftumlauf und damit auch eine Kühlung der Innenräume gestattet. Die Stromquellen Z können durch eine Zwischenwand von den übrigen Elementen abgesondert werden, in welchem Falle dann das ganze System der in die vertikale Richtung weisenden Öffnungen C durch den ganzen funktionellen Teil der Rechenmaschine hindurchführen kann.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrische Analog-Rechenmaschine, bestehend aus Operationsverstärkern und den zugehörigen Rechenimpedanzen, gegebenenfalls auch aus nichtlinearen Stromkreisen, aus Stromkreisen für das Anpassen der Impedanzen, aus Rechen-Potentiometern und etwaigen weiteren ähnlichen Rechenelementen und Stromkreisen, welche in das Programmschema funktionell eingeschaltet sind und welche in wenigstens einem Kasten eingebaut sind, der ein Hauptprogrammfeld trägt oder enthält, samt Steckbuchsen für das Programmieren, und etwaigen Betätigungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass stets ein Hauptchassis (3) die stabil angeschlossenen Elemente eines oder mehrerer Operationsverstärker (3AFig. 5) trägt, z. B.
Elektronenröhren und Kathodenwiderstände, während ein Teil desselben Chassis oder ein entsprechendes Hilfschassis (4) die Rechenimpedanzen (R, C, pot) trägt, welche zu diesem Operationsverstärker gehören, z. B. Widerstände, Kondensatoren und ein Potentiometer, u. zw. so, dass der Eingangsknoten jedes einzelnen Operationsverstärkers (SA-Fig. 5) durch wenigstens einen Leiter (34') mit t Steckbuchsen (41a-d/p) verbunden ist, welche auf der Aussenwand desselben Hauptchassis (3) oder des zugehörigen Hilfschassis (4) untergebracht sind, dass ferner der Ausgangsknoten desselben Verstärkers (3A-Fig.
5) mittels wenigstens eines weiteren Leiters (34") mit weiteren v Steckbuchsen (41e-g/p) verbunden ist, die auf derselben Aussenwand desselben Hauptchassis (3) oder desselben Hilfschassis (4) angebracht sind, dass ferner eine Platte oder Wand desselben Hauptchassis (3) oder Hilfschassis (4) einige Klemmenpaare (S) trägt, welche für den Anschluss der Rechenimpedanzen (R, C. pot) dienen, und dass jede dieser Klemmen verbunden ist mit wenigstens einer weiteren Steckbuchse (41a-g/n, 41a-g/o), welche auf der Aussenwand dieses Chassis (3 oder 4) untergebracht sind, dass ferner diese Aussenwand weitere uSteckbuchsen (41a-f/m) trägt, deren jede mittels gegeneinander isolierter Leiter (32 ct, ss...) mit mindestens einer auf dem Hauptpro-
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oder grösser als eins sind.