Summiereinrichtung für mehrere Summanden Die Erfindung betrifft eine Summiereinrichtung zum Summieren von Impulsen, welche durch von einander -unabhängige Geberinstrumente, z. B. mit Geberkontakten versehene Elektrizitätsfähler, abge geben werden können und zeitlich ganz oder teilweise zusammenfallen können, bei der die Impulse gespei chert und periodisch einer Additionseinrichtung zuge führt werden.
Solche Summiereinrichtungen wurden bisher als elektromechanische Geräte ausgeführt, bei denen durch die Impulse den einzelnen Geberinstrurnenten zugeordnete Relais betätigt und dann periodisch durch eine Abtasteinrichtung auf ihre Stellung geprüft werden. Falls sich eines der Relais während des Abtastens in der dem Empfang eines Impulses ent sprechenden Stellung befindet, wird eine gemeinsame Zählvorrichtung betätigt. Diese Einrichtung ist ver hältnismässig kompliziert und wegen der beweglichen mechanischen Teile dem Verschleiss ausgesetzt.
Es ist auch bereits eine Summiereinrichtung vor geschlagen worden, bei der der Speicher- wie auch der Abtastvorgang elektronisch unter Verwendung von Entladungsröhren durchgeführt wird. Diese Summier- einrichtung ist jedoch ebenfalls verhältnismässig kom pliziert, nimmt viel Raum in Anspruch und ist haupt sächlich mit dem Nachteil der beschränkten Lebens dauer der Röhren behaftet.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Summier- einrichtung für mehrere Summanden, bei der jedem Impuls-' eber eine Speichervorrichtung und allen Spei- chervorrichtungen eine gemeinsame Abtastvorrich- tung zugeordnet ist, welche jedoch die erwähnten Nachteile nicht aufweist.
Diese Summiereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedem Impulsgeber als Impulsspeicher ein drei Wicklungen aufweisender Speichermagnetkern zugeordnet ist, dessen erste Wicklung Eingangsimpulse und dessen zweite Wick- lung periodische Ableseimpulse erhalten und dessen dritte Wicklung Ausgangsimpulse über einen Ver stärker an ein Zählwerk abgibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. <B>1</B> eine Summiereinrichtung für zwei Sum manden und Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Abtast- vorrichtung.
In der Fig. <B>1</B> ist einfachheitshalber eine Summier- einrichtung für nur zwei Summanden gezeichnet. Sie kann aber ohne Schwierigkeiten auch für beliebig viele Summanden ausgebaut werden. Die sich wieder holenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Von<B>je</B> einem nichtgezeichneten, mit einer Geber einrichtung versehenen Elektrizitätzszähler werden Rechteckspannungsimpulse über Klemmen<B>1,</B> 2 einem Stromkreis zugeführt, der aus einer ersten Wick lung<B>3</B> eines Eingangsmagnetkernes, 4 mit rechteckiger Hystereseschleife und einem Kondensator<B>5</B> gebildet ist. Der Wicklung<B>3</B> und dem Kondensator<B>5</B> ist ein Widerstand<B>6</B> parallel geschaltet. Eine zweite Wick lung<B>7</B> des Eingangsmagnetkernes 4 ist über einen Gleichrichter<B>8</B> an eine Eingangswicklung<B>9</B> eines Speiche,rmagnetkernes <B>10</B> angeschlossen.
Eine Ablese- wicklung <B>11</B> des Speichermagnetkernes <B>10</B> ist über einen Gleichrichter 12 mit einer Wicklung<B>13</B> eines Ablesemagnetkernes 14 verbunden, dessen zweite Wicklung<B>15</B> zusammen mit<B>.</B> einem Kondensator<B>16</B> und einer Induktivität <B>17</B> in einem Stromkreis liegt, der über einen Gleichrichter<B>18</B> an eine Wechsel- stromquelle <B>19</B> angeschlossen ist.
Der Wicklu#ng <B>15</B> und dem Kondensator<B>16</B> ist ein Photowiderstand 20 parallel geschaltet, der in der Nähe einer mit gleich mässiger Geschwindigkeit drehbaren Trommel 21 angeordnet ist, welche mit einer Öffnung 22 versehen ist und in deren Innerem sich eine Strahlungsquelle <B>23</B> befindet. Der Speichermagnetkern <B>10</B> ist mit einer Ausgangswicklung 24 versehen, welche über einen Gleichrichter<B>25</B> an eine Parallelschaltung, bestehend einerseits aus einem Kondensator<B>26</B> und ander seits aus einem Widerstand<B>27,</B> einem Gleichrichter <B>28</B> und einer Steuerwicklung<B>29</B> eines Magnetver stärkers<B>30,</B> anoreschlossen ist.
Im Stromkreis der Arbeitswicklung<B>31</B> des Magnetverstärkers<B>30</B> be findet sich eine Wicklung<B>32</B> eines Schaltmechanis mus, welcher ein Zählwerk<B>33</B> betätigt. An die Ver bindungsleitung 34 der Wicklung<B>7</B> mit der Eingangs- Z, ZD wicklung, <B>9</B> ist über einen Gleichrichter<B>35</B> eine Wicklung<B>36</B> eines Koinzidenzmagnetkernes <B>37</B> und mit dieser in Reihe eine zweite Wicklung<B>38</B> des selben Ko-inzidenzma-netkernes <B>37</B> geschaltet und über einen Gleichrichter<B>39</B> an einen Pol des Kon- densators <B>26</B> angeschlossen.
Die Verbindungsleitung 40 der beiden Wicklun-en <B>36</B> und<B>38</B> ist mit der Verbindungsleitung, 41 der Wicklungen<B>11</B> und<B>13</B> des Magnetkernes<B>10</B> bzw. 14 verbunden. Die Ver bindungsleitung 42 der Wicklungen<B>7</B> und<B>9</B> ist mit der Verbindungsleitung 43 der Wicklungen<B>11</B> und<B>13</B> und mit dem andern Pol des Kondensators<B>26</B> ver bunden.
Die Wirkunasweise, des beschriebenen Summen zählers ist folgende: Trifft ein Rechteckspannungs- impuls von der Gebereinrichtung eines der Elektrizi tätszähler an die Klemmen<B>1</B> und 2 ein, so wird im zugeordneten Stromkreis, z. B. dem in der Fig. <B>1</B> links gezeichneten, der Kondensator<B>5</B> kurzzeitig unter Spannung gesetzt, das heisst aufgeladen.
Nach dem Impuls entlädt er sich über den Widerstand<B>6.</B> Der Eingangsmagnetkern 4 wird somit zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung magnetisiert (Vor wärts- und Rückwärtsmagnetisierung). Zufolge der annähernd rechteckigen Hystereseschleife des Ein- ,ang magnetkernes 4 wird während der Vorwärts- Cc CS <B>C</B> magnetisierung in der Wicklung<B>7</B> ein sehr kurzer Impuls gewonnen,
welcher über die Eingangswicklung <B>9</B> den Speichermagnetkern <B>10</B> ummagnetisiert. Eine Auswirkung der Rückwärtsmagnetisierung des Ein- gangsmagnetkernes 4 wird durch den Gleichrichter<B>8</B> <B>C C</B> verhindert. In gleicher Weise werden die übrigen Speichermagnetkerne <B>10</B> durch ihnen zugeführte Im pulse magnetisiert.
Durch die sich dauernd drehende Trommel 21 mit der Öffnung 22 werden nun alle Photowider stände 20 der Reihe nach kurzzeitig durch die Strah- jungsquelle <B>23</B> bestrahlt, wodurch ihr Widerstand kurzzeitig beträchtlich sinkt. Dadurch werden jeweils die Kondensatoren<B>16</B> entladen und kurz nachher durch die Stromquelle<B>19</B> sofort wieder aufgeladen. Die Ablesemagnetkerne 14 werden dabei zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung magneti siert.
Wegen des Gleichrichters 12 wird nur der erste der jeweils in der Wicklung<B>13</B> entstehenden Im pulse der Ablesewicklung <B>11</B> des Speichexmagnet- kernes <B>10</B> zugeleitet. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Wicklungen<B>9</B> und<B>11</B> den Speichermagnet- kern <B>10</B> in entgegengesetzten Richtungen magneti sieren.
War der Speichermagnetkern <B>10</B> durch einen Eingangsimpuls der Wicklung<B>9</B> bereits magnetisiert, so wird er durch einen in der Ablesewicklung <B>11</B> wirksam werdenden Ableseimpuls ummagnetisiert. Durch diese Ummagnetisierung entsteht in der Aus gangswicklung 24 ein Ausgangsimpuls, der dem Kondensator<B>26</B> zugeleitet wird und diesen auf lädt. Anschliessend entlädt sich der Kondensator<B>26</B> verhältnismässig langsam über den Widerstand<B>27</B> und die Steuerwicklung<B>29</B> des Magnetverstärkers<B>30</B> und der durch die Arbeitswicklung<B>31</B> des Magnetver stärkers<B>30</B> fliessende Strom betätigt über die Wick lung<B>32</B> das Zählwerk<B>33.</B>
War der Speichermagnetkern <B>10</B> vor dem Ein treffen des betrachteten Ableseimpulses nicht durch einen vorangehenden Eingangsimpuls der Eingangs wicklung<B>9</B> magnetisiert, so wird der Speichermagnet- kern <B>10</B> durch den Ableseimpuls in der Ablesewick- lung <B>11</B> nicht ummagnetisiert und in der Ausgangs wicklung 24 entsteht kein Ausgangsimpuls, was zur Folge hat, dass das Zählwerk<B>33</B> in diesem Fall nicht betätigt wird.
Treffen in den Wicklungen<B>9</B> und<B>11</B> des Spei- chermagnetkernes <B>10</B> die Eingangs- und Ablese- impulse gleichzeitig ein, so heben sich ihre Wirkun gen auf den Speichermagnetkern <B>10</B> gegenseitig auf, und in der Ausgangswicklung 24 entsteht kein Im puls, wodurch sich eine Fehlzählung ergeben würde.
Um auch in diesem Fall eine Betätigung des Zähl werkes zu erhalten, ist die Einrichtung mit einer mit Hilfe des Koinzidenzmagnetkernes <B>37</B> aufgebauten Koinzidenzschaltung versehen, die folgende Wirkung hat: Der in der Wicklung<B>13</B> des Ablesemagnetkernes 14 bei der Entladung des Kondensators<B>16</B> ent stehende Ableseimpuls wird nicht nur der Ablese- wicklung <B>11,</B> sondern auch dem Koinzidenzmagnet- kern <B>37</B> der Koinzidenzschaltung zugeleitet und fliesst zufolge der Polung der Gleichrichter<B>35,
39</B> durch die Wicklung<B>36.</B> Dadurch wird der Koinzidenz- magnetkern <B>37</B> ummagnetisiert. Der nachfolgende, durch den Ladestrom des Kondensators<B>16</B> entste hende Impuls entgegengesetzter Polarität fliesst da gegen durch die Wicklung<B>38,</B> und der Koinzidenz- magnetkern <B>37</B> wird durch diesen Impuls ummagneti siert. Durch die so erfolgte Ummagnetisierung ent steht in der Wicklung<B>38</B> eine Gegenspannung, die der des zweiten Impulses entgegenwirkt, so dass der Kondensator<B>26</B> nicht aufgeladen wird.
Werden jedoch zwei Impulse den Eingangs- und Ablesewick- lungen <B>9, 11</B> gleichzeitig zugeführt, so resultiert bei geeigneter Bemessung der Impulsspannungen der Wicklungen<B>7</B> und<B>13</B> in der Wicklung<B>36</B> kein Strom, und eine Ummagnetisierung des Koinzidenzmagnet- kernes <B>37</B> findet nicht statt. Der nachfolgende, durch den Ladestrom des Kondensators<B>16</B> entstehende Ab- leseimpuls umgekehrter Polarität führt daher keine weitere Ummagnetisierung des Koinzidenzmagnet- kernes <B>37</B> durch.
An der Wicklung<B>38</B> entsteht somit kein Spannungsabfall, so dass jetzt der Kondensator <B>26</B> aufgeladen und das Zählwerk<B>33</B> betätigt wird.
Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich ist, bilden die Speichermagnetkerne <B>10</B> Speicher, in denen die zugeführten Zählimpulse gespeichert werden. Diese Zählimpulse werden durch die Eingangsmagnetkerne 4 jeweils nach dem Eintreffen eines Eingangsimpulses erzeugt, der vom zugeordneten Elektrizitätszähler her rührt. Dem Speichermagnetkern <B>10</B> werden vom Ab- lesemagnetkern 14 periodisch erzeugte Ableseimpulse zugeleitet, welche in der Ausgangswicklung 24 Aus gangsimpulse erzeugen, die an den durch die Teile<B>26</B> bis<B>33</B> gebildeten Ausgangsteil weitergeleitet werden.
Die periodische Auslösung der durch den Ablese- magnetkern 14 erzeugten Ableseimpulse braucht nicht durch die in der Fig. <B>1</B> dargestellte Strahlungs quelle mit rotierender Blende und durch Photowider stände zu erfolgen, sondern kann auch auf andere Art bewerkstelligt werden, z. B. durch Kontakte.
Man kann auch den Eingangsmagnetkern 4, seine Wicklungen<B>3</B> und<B>7,</B> den Widerstand<B>6,</B> den Konden sator<B>5,</B> den Gleichrichter<B>8</B> sowie den der Koinzi- denzschaltung dienende Koinzidenzmagnetkern <B>37</B> mit seinen Wicklungen<B>36</B> und<B>38,</B> sämtliche dazu gehörende Zuleitungen und die Gleichrichter<B>35</B> und <B>39</B> weglassen.
Die von den Geberzählern herrÜhrenden Recht- eckspannungsirnpulse gelangen in diesem Fall über die Klemmen<B>1</B> und 2 direkt an die Eingangswick lung<B>9</B> des Speichermagnetkernes <B>10.</B> Damit beim zufälligen zeitlichen Zusammentreffen eines Geber impulses der Eingangswicklung<B>9</B> und eines Ablese- impulses der Ablesewicklung <B>11</B> der Speichermagnet- kern <B>10</B> dennoch im Sinne der Eingangswicklung<B>9</B> vorwärts magnetisiert wird,
wird die Durchflutung der Eingangswicklung<B>9</B> so viel grösser gemacht als diejenige der Ablesewicklung <B>11,</B> dass die Differenz dieser beiden Durchflutungen den Speichermagnet- kern <B>10</B> sicher vorwärts zu magnetisieren vermag.
Der nächste Ableseimpuls in der Ablesewicklung <B>11,</B> der zeitlich sicher vor dem nächsten Eingangsimpuls ein trifft, kann dann den Speichermagnetkern <B>10</B> wieder rückwärts magnetisieren, so dass dann in der Aus gangswicklung 24 ein Ausgangsimpuls gewonnen werden kann, womit der mit einem Ableseimpuls zu sammenfallende Eingangsimpuls, der sonst verloren- gehen würde, gezählt wird.
In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer kontaktlosen Auslösung für Ableseimpulse dar gestellt, wobei soweit möglich die Bezugszeichen der Fig. <B>1</B> übernommen wurden. Anstelle der Photowider stände 20 ist hier<B>je</B> ein Transistor 44 mit in Reihe geschalteten Widerständen 45, 46 vorgesehen. Der Basis des Transistors 44 werden über einen Trans formator 47 Ableseimpulse zugeführt, welche peri odisch in der Wicklung 48 eines Magnetkernes 49 bei der Annäherung eines rotierenden Ankers<B>50</B> an den Magnetkern 49 erzeugt werden. Mit<B>51</B> ist ein zur Begrenzung des Rückstromes des Transistors 44 dienender Widerstand bezeichnet.
Der Transistor 44 wird bei jedem Impuls leitend, so dass sich der Kondensator<B>16</B> über ihn entladen kann, ähnlich wie über den Photowiderstand 20 in der Schaltung gemäss der Fig. <B>1.</B>
Die erfindungsgemässe Einrichtung hat gegenüber den bekannten den Vorteil einer kompakten, raum sparenden Bauweise und einer weit grösseren Be triebssicherheit, da zu ihrem Aufbau nur Bauelemente mit praktisch unbegrenzter Lebensdauer verwendet werden. Sie hat weiter den Vorteil, dass die gespei cherten Impulse bei einem Unterbruch der Betriebs spannung erhalten bleiben, also nicht, wie dies bei der Einrichtung mit Entladungsröhren der Fall ist, verlorengehen.