DE1033708B - Codeumsetzer - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der magnetischen Schalteinrichtungen und bezieht sich insbesondere auf einen sogenannten Codeumsetzer.

Bei bekannten Schalteinrichtungen bestehen gewisse, diesen Einrichtungen eigentümliche Grenzen,. So können z. B. bei den bekannten Einrichtungen einzelne Schaltelemente ausfallen, ferner erfordern die Röhren und die Kristalle eine dauernde Überwachung, um einem überraschenden Ausfall vorzubeugen, außerdem ist der Leistungsverbrauch bei den bisher benutzten Schaltelementen sehr hoch, und schließlich stellt auch die begrenzte Lebensdauer der Schaltelemente, soweit diese nicht ohmsche Widerstände sind, einen erheblichen Nachteil dar.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein Schaltsystem anzugeben, welches praktisch unbegrenzte Lebensdauer hat und bei dem praktisch keine Ausfälle einzelner Schaltelemente eintreten können, so daß es in hohem Grade zuverlässig ist.

Es ist bereits ein magnetisches Schaltsystem beschrieben worden, in welchem eine Reihe von magnetischen Ringkernen und eine Reihe von Spulen verwendet wird. Diese Spulen sind in zwei Gruppen unterteilt. Die erste Gruppe besteht aus Eingangsspulen, welche induktiv an verschiedene der magnetischen Elemente mittels Wicklungen angekoppelt sind, deren Wicklungssinn ebenso wie die Elemente, an welche die Wicklungen angekoppelt sind, entsprechend einem ersten Kombinationscode bestimmt ist. Die zweite Gruppe von Spulen besteht aus Ausgangswicklungen, welche induktiv an verschiedene magnetische Kerne mittels Wicklungen angekoppelt sind, deren Wicklungssinn ebenso wie die Elemente, an welche die Wicklungen angekoppelt sind, entsprechend einem zweiten Kombinatonscode bestimmt ist, der in einem funktioneilen Zusammenhang mit dem ersten Code steht. Daher bewirkt eine Erregung bestimmter Eingangsspulen nur eine Ummagnetisierung eines einzigen Kernes mit dem Ergebnis, daß nur in denjenigen Ausgangsspulen Spannungen induziert werden, welche induktiv an die genannten Kerne angekoppelt sind. Die Speisung der Eingangsspulen entspricht dem einen Code, führt daher zu einer gewissen Verteilung der Ausgangsspannungen entsprechend der gewünschten Beziehung des ersten und des zweiten Codes. Eine Spule, welche induktiv mit allen Kernen gekoppelt ist, dient zur Rückführung aller Kerne in eine bestimmte Anfangsmagnetisierung.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung des obenerwähnten Systems dar und schafft eine magnetische Schalteinrichtung, welche eine beliebige Schaltfunktion ausüben kann. Dieses Ergebnis wird mit einer geringeren Anzahl von Kernen wie bei dem obengenannten System erreicht. Zur Verwirklichung der Codeumsetzer

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v, Amerika vom 1. August 1962

Jan Aleksander Rajchman, Princeton, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

Erfindung soll das magnetische Schaltsystem eine erste Reihe von magnetischen Kernen enthalten, die entsprechend einem ersten gewünschten Code induktiv mit Eingangsspulen verkettet sind und in denen magnetomotorische Kräfte seitens der Eingangsspulen erzeugt werden. Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Übertragungsspulen vorhanden sind, welche die erste Kernreihe mit einer zweiten Reihe von magnetischen Kernen entsprechend einem zweiten Code koppeln und in einzelnen Kernen in der zweiten Kernreihe magnetomotorische Kräfte bei Änderungen des magnetischen Zustandes der ersten Kerne erzeugen, daß weitere Spulen magnetomotorische Kräfte in der zweiten Kernreihe entsprechend einem dritten Code erzeugen, derart, daß eine Änderung des magnetischen Zustandes eines Kernes in der zweiten Kernreihe durch die magnetomotorischen Kräfte der Übertragungsspulen und der weiteren Spulen bestimmt wird und daß die zweite Kernreihe in Gruppen von Kernen unterteilt ist und eine Ausgangsspule jeder Kerngruppe zugeordnet ist.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung zweier Ringkerne und der auf ihnen angebrachten Wicklungen :

Fig. 2 und 3 sind Schaltbilder von Ausführungsformen der Erfindung;

Fig. 4 und 5 sind Schaltbilder von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, welche sich zur Ausführung einer mathematischen Operation eignen.

Die Fig. 1 enthält zwei Kerne 10. Diese bestehen aus einem magnetischen Material mit einer annähernd rechteckigen Hysteresisschleife. Die bevorzugte Form dieser Kerne ist die Ringform. Jedoch sind auch andere Kernformen möglich, und die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ringform beschränkt. Auf den Kernen 10 befinden sich Wicklungen 12 und 14. Mit-

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tels dieser Wicklungen können auf die Kerne ma- Ziffer 1 oder die Ziffer 0 dargestellt wird. So hat beignetomotorische Kräfte im Sinne der Sättigung der spiels weise das Spulenpaar 26 a, 26 b, welches der Kerne in der einen oder der anderen Richtung aus- Spule 25 zunächst gelegen ist, die ihrerseits mittels geübt werden. Die beiden Wicklungen 12, welche einen N-Wicklungen an alle Kerne angekoppelt ist und im Kern in einer ersten Richtung sättigen, sollen will- 5 folgenden als die Rückstellspule 25 bezeichnet wird, kürlich als P-Wicklungen bezeichnet werden. Die mit allen seinen Wicklungen auf dem von den Röhren anderen Wicklungen 14 seien als N-Wicklungen be- 32, 34, 36 α am weitesten entfernten Kern den Wickzeichnet. Die P-Wicklungen 12 eines Kernes können lungssinn PN. Es sei bemerkt, daß die anderen En>mit den N- oder den P-Wicklungen eines anderen gangsspulenpaare auf demselben Kern ebenfalls im Kernes in Reihe geschaltet werden und bilden dann io Sinne PN angebracht sind. Wenn dieser Wicklungseine sogenannte Spule. Wenn die in Reihe geschalte- sinn die Dualzahl 0 wiedergibt, dann kann der ten Wicklungen alle denselben Wicklungssinn, be- umgekehrte Wicklungssinn eines Eingangsspulensitzen, wird die Spule, je nach dem jeweiligen Wick- paares die Dualzahl 1 wiedergeben, wobei dieser lungssinn, als N- oder P-Spule bezeichnet. Wicklungssinn in der Richtung NP liegt. Der Sinn

Auf jedem einzelnen Kern innerhalb des ganzen 15 NP der Wicklungen der Eingangsspulen findet sich Schalters befindet sich eine Mehrzahl von P- und auf dem den Vakuumröhren 32, 34, 36 zunächst ge-N-Wicklungen. Die Kerne werden gewöhnlich in den- legenen Kernen.

selben magnetischen Anfangszustand gebracht, bei- Die Eingangsspulen 26 α, 26 b, 28 α, 28 b, 30 α, 30 b

spielsweise in den N-Zustand. Derjenige Kern, dem werden mittels der Vakuumröhren 32, 34, 36 erregt, eine magnetomotorische Kraft oberhalb eines ge- 20 An die Anoden dieser Vakuumröhren ist je eine der wissen kritischen Wertes zugeführt wird, wird da- Eingangsspulen als Anodenbelastung angeschlossen, durch in den P-Zustand übergeführt. Alle anderen Die rechten Enden aller Spulen liegen an einer ge-? Kerne erhalten jedoch keine magnetomotorische Kraft meinsamen Spannungsquelle +B. oberhalb des nötigen kritischen Wertes und bleiben Eine zweite Reihe von Kernen 40, die im folgenden

in ihrem N-Zustand. Einige dieser Kerne können zwar 25 als die 5-Kerne bezeichnet werden, sind in Fig. 2 in eine magnetisierende Kraft in der Richtung N erhal- drei Kerngruppen 40 a, 40 & und 40 c unterteilt. Auf ten, jedoch findet in diesem Kern dann so gut wie jedem der ^4-Kerne20 ist je eine Ausgangswicklung keine Änderung statt, da sie bereits in der N-Rich- der Spule 46 vorgesehen. Diese Spulen werden im tung gesättigt sind. Durch eine geeignete Bemessung folgenden als die Übertragungsspulen 46 bezeichnet, des Windungszahlverhältnisses der P-Wicklungen 30 Die Übertragungsspulen sind induktiv an jeden der und der N-Wicklungen wird es möglich, einen Schal- ^!-Kerne angekoppelt und mittels Wicklungen 44 an ter aufzubauen, in welchem ein bestimmter Kern nur Kerne der Kerngruppen 40 a, 40 b, 40 c angekoppelt, eine in der P-Richtung wirkende magnetomotorische die innerhalb der 5-Kerne liegen. Die Kerne in jeder Kraft empfängt. Alle anderen Kerne werden dagegen der Kerngruppen sind entsprechend einem gewünschentweder überhaupt nicht magnetisiert oder erfahren 35 ten Code ausgewählt, der mit dem Emgangscode in eine Magnetisierung in der N-Richtung. einer gewünschten Beziehung steht. Es ist zu beach-

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfin- ten, daß der Wicklungssinn der Übertragungsspule 46 dung in schematischer Darstellung. Wegen der die Richtung N hat.

Schwierigkeiten der zeichnerischen Darstellung der Ein zweiter Satz von Eingangsspulenpaaren 50, 52>

einzelnen Windungen bei einer so großen Anzahl von 40 54 ist an die 5-Kerne mittels der Wicklungen 42, 44 Kernen, wie sie in Fig. 2 vorkommen, ist in den angekoppelt. Die Reihenfolge des Wicklungssinnes Fig. 2 bis 5 eine vereinfachte Darstellungsart für die der Wicklungen des zweiten EingangSispulenpaares Kerne und die Wicklungen benutzt. Die Kerne sind wird durch einen d'ritten Code bestimmt, der mit dem nämlich einfach als lange Rechtecke 20 und 40 dar- ersten und dem zweiten Code in einer gewünschten gestellt. Die Spulenwicklungen sind durch schräg zu 45 Beziehung steht. Jede der Kerngruppen 40 a, 40b, 40 c der Längsrichtung der Rechtecke angebrachte Striche trägt eine Ausgangsspule 60a, 60&, 60c, welche mit-. 22, 24, 42 und 44 angedeutet. Eine diese Striche ver- tels Wicklungen an jeden der Kerne innerhalb der bebindende Linie soll andeuten, daß diese Wicklungen treffenden Gruppe angekoppelt ist. Die zweiten Einmiteinander verbunden sind, so daß die Gesamtheit gangsspulenpaare. bilden die Anodenbelastungen der solcher durch eine Linie miteinander verbundener 50 Vakuumröhren 55, 56, 58 und sind mit ihren anderen Striche jeweils eine Spule 26, 28, 30α bzw. 30& dar- Enden an eine Spannungsquelle +B angeschlossen, stellt. Die Linien 24 und 44 stellen eine Wicklung dar, Die gemeinsame N-Rückstellspule 25 ist über die welche in der N-Richtung magnetisiert. Die Linien 22 N-Wicklungen 24 an jeden der Kerne 20 und 40 in und 42 sollen demgegenüber eine in der P-Richtung der .^-Gruppe und der 5-Gruppe angeschlossen. Diese magnetisierende Wicklung darstellen. Die mehrfachen 55 N-Rückstellspule wird über eine einzige Steuerröhre Striche sollen Wicklungen mit mehr als einer Win- 27 erregt. Wenn diese Röhre Strom führt, werden dung andeuten. Dieser Punkt wird in der nachfolgen- alle Kerne, welche noch nicht in der N-Richtung den Beschreibung noch genauer erläutert werden. magnetisiert sind, in die N-Richtung umgelegt.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, Vor dem Beginn des Arbeitens der Anordnung wer-

welche zwei Sätze von Kernen enthält, von denen der 60 den alle Kerne in die N-Richtung gebracht. Ein erste mit A bezeichnet ist (Kerne, welche durch senk- gewünschtes Spulenpaar der Eingangsspulen der recht stehende Rechtecke angedeutet sind), wobei der ^!-Gruppe wird erregt und gleichzeitig ein gewünscham weitesten rechts dargestellte Kern dieses Satzes tes Spulenpaar der Eingangsspulen der .B-Gruppe, noch das Bezugszeichen 20 trägt. Diese Kerne tragen Diese selektive Erregung wird dadurch erreicht, daß drei Paare von Eingangsspulen 26 a, 26 b, 28 a, 28 b, 65 man den Gittern der dem betreffenden Spulenpaar zu-α, 30 b. Jedes Eingangsspulenpaar ist mit seinen geordneten Vakuumröhren aus einer in der Zeichnung Wicklungen 22, 24 entsprechend dem ersten Code auf nicht mit dargestellten Signalquelle geeignete Signale den Kernen verteilt. Dies bedeutet, daß der Wick- zuführt. Die Signalquellen können nach irgendeinem lungssinn eines Spulenpaares von links nach rechts bekannten System aufgebaut sein und haben eine so gewählt ist, daß im Dualsystem entweder die 70 Mehrzahl von Signalen gleichzeitig zu liefern. Ein

bestimmter Kern in der ^-Gruppe wird von allen
P-Wicklungen in der P-Richtung magnetisiert. Dieser
Kern kommt dann in den P-Zustand. Der genannte
Kern wird vermöge der Tatsache ausgewählt, daß
jeder andere Kern in der N-Richtung magnetisiert
wird oder, falls die Magnetisierung in der P-Richtung
vor sich geht, diese Magnetisierung nicht den kritischen Wert erreicht, welcher zur Umlegung der
Kerne aus dem N-Zustand in den P-Zustand erforder-

stromes den Kern von N nach P umzulegen. Die Ströme, welche durch die Umkehr eines B-Kernes von N nach P in, einer Übertragungsspule induziert werden, dienen zur Magnetisierung eines an die Über-5 tragungsspule angeschlossenen A-Kerms in der N-Richtung. Da der ^-Kern aber bereits in der N-Richtung magnetisiert ist, ist dieser Effekt unschädlich. Jedoch wirken die Ströme außerdem als eine Belastung, welche der Umkehr der B-Kerne entlich ist. Die Einrichtung zur Kernauswahl hat nur den io gegenwirkt. Daher müssen die Ströme in den zweiten Zweck, zu bestimmen, welche der Spulen auf einem Kern Sätzen von Eingangsspulen genügend groß sein, um an diesen Kern durch P-Wicklungen angekoppelt ist, diese Lastströme zu berücksichtigen. Um eine ge- und es werden dann lediglich diese letzteren Spulen nügende Gegenwirkung zu erreichen, ist die Winerregt. Das Umschlagen des ausgewählten ^-Kernes dungszahl der Übertragungsspule auf einem A-Kern aus der N-Lage in die P-Lage induziert eine Span- 15 viel höher als die Windungszahl der Übertragungsnung in der an diesen Kern angekoppelten Über- wicklung auf jedem der B-Kerne. Da sehr viele Übertragungsspule 46. Dadurch erfährt jeder der Kerne B, tragungsspulenwicklungen vorhanden sind (eineÜberauf welchem eine N-Wicklung der Übertragungs- tragungsspule ist nämlich tatsächlich an eine große spule liegt, eine Magnetisierung in der N-Richtung. Zahl von B-Kernen angekoppelt), empfiehlt es sich, Die Erregung der einen Spule in jedem Spulen- 20 diese Übertragungsspulenwicklungen so klein wie paar 50, 52, 54 im zweiten Satz der Eingangsspulen möglich zu machen, wodurch automatisch die Winhat den Zweck, bestimmten B-Kernen in den, Gruppen dungszahl der Wicklungen auf einem yi-Kern ' sehr 40 a, 40 b, 40 c eine Magnetisierung in der P-Richtung leicht groß genug gemacht werden kann im Vergleich zuzuführen. Diejenigen dieser Kerne, welche vom zu der Windungszahl der Wicklungen auf den zweiten Satz der Eingangsspulen nur in der P-Rich- 25 B-Kernen.

tung magnetisiert werden, lassen sich leicht dadurch Die Rückstellung der ^4-Kerne und der B-Kerne in

bestimmen, daß man untersucht, auf welchen Kernen den Zustand N hat die Wirkung, daß in den Spulen nur die P-Wicklungen erregt werden. Andere der ' auf dem ^4-Kern Spannungen induziert werden, welche B-Kerne werden sowohl durch P-Spulen wie durch die .B-Kerne im Zustand P halten oder sie in diesen die N-Spulen erregt, welche jedoch nicht ausreichen, 30 Zustand bringen. Wenn jedoch die Windungszahl in um eine über dem kritischen Wert liegende Magneti- den Rückstellspulen auf den B-Kernen genügend groß sierung zu liefern. Diese letzteren Kerne bleiben da- ist, so läßt sich dieser Effekt leicht vermeiden, her in ihrem N-Zustand. Wenn man lediglich die- Die Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungs-

jenigen Kerne betrachtet, welche eine ausreichende form, bei welcher dieselbe Anzahl von Eingangsstellen Magnetisierung erfahren, um sie in den P-Zustand zu 35 wie in Fig. 2 benutzt wird, aber welche einige der bringen, so ist festzustellen, daß diese Kerne tatsäch- Nachteile der ersten Ausführungsform vermeidet und lieh umgelegt werden, sofern sie nicht eine Wicklung welche im ganzen gesehen einfacher ist. In Fig. 2 ist der erregten Übertragungsspule tragen. Diese erregte dieselbe Schaltfunktion wie bei der ersten Ausfüh-Übertragungsspule liefert, wie oben angegeben, eine rungsform benutzt, jedoch sind, wie die Zeichnung Magnetisierung in der N-Richtung. Durch diese 40 erkennen läßt, viel weniger Wicklungen der zweiten Magnetisierung wird die in der P-Richtung wirkende Eingangsspulenpaare auf den B-Kernen erforderlich, magnetomotorische Kraft unter den nötigen kritischen Die ersten Paare von Eingangsspulen sind an die Wert vermindert oder ganz ausgelöscht. Demgemäß --4-Kerne unter Benutzung derselben Wicklungsverwerden nur diejenigen Kerne aus der ganzen B-Gruppe teilung oder desselben Wicklungsschemas wie bei den in die P-Lage umgelegt, auf welchen sich keine er- 45 yi-Kernen in Fig. 2 angekoppelt. Daher sind auch in regte Übertragungsspule befindet. Fig. 3, da es sich um dieselbe Funktion handelt, die-

Man sieht daher, auf welche Weise durch Bestim- selben Bezugszeichen benutzt wie in Fig. 2. Das mung des Codes oder Wicklungsverteilung auf die Schema der Verteilungen der Wicklungen 42 der ^-Kerne für die primäre Selektion und der Wick- Übertragungsspulen 46 auf die Gruppen von B-Kerlungen auf die B-Kerne für die sekundäre Selektion 50 nen ist identisch, mit Fig. 2, mit Ausnahme der Tatnur diejenigen Kerne in jeder Gruppe durch das erste sache, daß die Polarität oder der Wicklungssinn dieser und das zweite Eingangssignal umgelegt werden, die Wicklungen der umgekehrte ist wie in Fig. 2, so daß entsprechend den vorgegebenen Codes ausgewählt die magnetisierenden Kräfte von jeder der Übersind. Der B-Kern, der von N nach P umgelegt wird, in- tragungsspulen auf die Kerne 40 (an welche die Überduziert eineSpannung in derAusgangswicklung und läßt 55 tragungsspulen angekoppelt sind) diese Kerne in der somit die Tatsache erkenen, daß ein Kern in der be- P-Richtung steuert. Die zweiten. Paare von Eingangstreffenden Gruppe ausgewählt ist, in welchem eine Aus- spulen 50, 52, 54 dienen aber bei Fig. 3 als die Spulen, gangsspannung in der Ausgangsspule beobachtet wird. welche die gegenwirkenden oder hindernden magneto-Man sieht, daß die Wicklungen der Übertragungs- motorischen Kräfte ausüben. Diese Spulen sind an die spulen dazu dienen, die Ummagnetisierung hindernde 60 B-Kerne mittels Wicklungen angekoppelt, welche alle Kräfte auf die Kerne der B-Gruppe auszuüben. in der N-Richtung wirken. Man erkennt, daß das

Im folgenden soll nunmehr die Wirkung des Um- Schema der Verteilung der zweiten Sätze der Einlegens der B-Kerne auf die ^-Kerne während des gangsspulenpaare identisch ist mit dem Schema der Selektionsvorganges betrachtet werden. Der Strom, Verteilung der N-Wicklungen des zweiten Satzes der welcher in den Übertragungswicklungen eines ^4-Ker- 65 Eingangsspulenpaare in Fig. 2. In Fig. 3 sind ledignes fließt, ist ein Laststrom, der der Magnetisierung Hch alle in der P-Richtung wirkenden Wicklungen der dieses -4-Kernes von N nach P entgegenwirkt. Des- zweiten Sätze der Eingangsspulenpaare fortgelassen, halb muß der Strom, welcher dem ersten Satz von Jede Gruppe der Kerne 40a, 40b, 40c ist wie in Eingangsspulen auf den ./i-Kern zugeführt wird, ge- Fig. 2 mit ihrer eigenen Ausgangswicklung 60a, 60 b, nügend groß sein, um ungeachtet des genannten Last- 70 60c auf jedem Kern ausgerüstet.

Die Arbeitsweise des magnetischen Schalters nach Fig. 3 ist dieselbe wie des Schalters in Fig. 2. Den Gittern jeder der S teuer röhr en, welche im Λ-Έΐη-gang der Steuerröhrenpaare ausgewählt sind, wird eine Erregung zugeführt, mit dem Ergebnis, daß nur einem ausgewählten Kern in der P-Richtung liegende Kräfte zugeführt werden. Wenn dieser eine Kern umgelegt wird, wird in der angekoppelten Übertragungsspule eine Spannung induziert, welche allen Kernen in jeder Gruppe, an welche die erregte Ubertragungsspule angekoppelt ist, eine in der P-Richtung wirkende Kraft zuführt. Gleichzeitig mit der A-Kemerregung wird eine Erregung auch einer Spule in jedem Spulenpaar der zweiten Eingangsspulen zugeführt mit dem Ergebnis, daß in allen Kernen jeder Kerngruppe eine gegenwirkende Kraft auftritt, mit Ausnahme von einem Kern in einer ausgewählten Kerngruppe. In dieser Kerngruppe wird dementsprechend der eine Kern aus der N-Lage in die P-Lage umgelegt, und in der zugehörigen Ausgangsspule entsteht eine Ausgangsspannung.

An jeden der A-Keme ist eine N-Rückstellspule 25 angekoppelt. Wenn der ^4-Kern, der sich in der P-Lage befindet, durch diese Spule zurückgestellt wird, wird eine Spannung in der Übertragungsspule, die an diesen ^4-Kern angekoppelt ist, induziert, welche in jedem der an die Spule angekoppelten 5-Kerne eine in der N-Richtung wirkende Kraft erzeugt. Dementsprechend werden sowohl die J5-Kerne wie die ^4-Kerne zurückgestellt, ohne daß besondere N-Rückstellspulen auf den 5-Kernen vorhanden sein müssen.

Aus der vorstehenden Beschreibung sieht man, daß, wenn die ersten und zweiten Eingangsspulen erregt werden, eine Ausgangsspannung an denjenigen Kerngruppen entsteht, innerhalb deren die Übertragungsspule auf einen Kern in der P-Richtung eine Steuerwirkung ausübt und auf den von den zweiten Sätzen von Eingangskernen keine gegenwirkenden Kräfte ausgeübt werden. Die einzige Störwirkung, die in dieser Ausführungsform noch betrachtet werden muß, ist die Tendenz eines umklappenden 5-Kernes, die nicht ausgewählten ^4-Kerne, die zu derselben Übertragungsspule gehören, in der P-Richtung zu magnetisieren. Dieser Effekt wird im wesentlichen dadurch ausgeschaltet, daß die Windungszahl der Übertragungsspule auf jedem ^4-Kern groß gegenüber der Windungszahl auf den S-Kernen gemacht wird. Es ist festzustellen, daß dieser Effekt aber weitgehend durch die in der N-Richtung wirkenden Steuerströme vermindert wird, welche seitens der ersten Eingangsspulen auf alle Kerne in der .^-Gruppe einwirken. Die Windungszahl der N-Wicklungen wird gewöhnlich größer gewählt, als die Windungszahl der P-Wicklungen auf irgendeinem Kern.

Um anfänglich alle 5-Kerne in die N-Lage zu bringen, kann man alle -4-Kerne in die P-Lage steuern und dann die N-Rückstellspule auf den .^-Kernen erregen. Dadurch werden in der N-Richtung wirkende Kräfte nicht nur in den ^4-Kernen erzeugt, sondern beim Umklappen aus P nach N werden in allen Übertragungsspulen Ströme induziert, welche die J3-Kerne in den Anfangszustand N bringen.

Man kann auch Kommutatorschalter herstellen, welche eine beliebige Anzahl von Kernen enthalten, die nicht notwendig eine Potenz von 2 sein muß. Man braucht dabei in der ^4-Gruppe und in der 5-Gruppe nur diejenigen Kerne vorzusehen, welche den tatsächlichen vorkommenden Kombinationen von A- und 5-Kerneingängen mit den gewünschten Ausgängen entsprechen. Alle Kerngruppen brauchen nicht dieselbe Anzahl von Kernen zu enthalten, da die Codebeziehungen für eine gewünschte Schaltfunktion ganz willkürlich sein können.

Als ein Beispiel für die weitgehende Anpaßbarkeit des erfindungsgemäßen Schalters ist in Fig. 4 ein Schaltbild dargestellt, welches zur Addition zweier im Dezimalsystem geschriebener Zahlen, die im Dualsystem verschlüsselt sind, verwendet werden kann. Es sind neun Eingangsgrößen notwendig, nämlich die zwei Sätze von vier Ziffern für den Addenden und für den Augenden und für die Übertragungsziffer im Eingang, welche von einer vorhergehenden Addii tion herrührt. In der Summe treten fünf Größen auf, nämlich die vier Ziffern der dual verschlüsselten Dezimalzahl und die Ziffer für den Übertrag im Ausgang. Für die Addition von zwei Dezimalziffern in dualer Form sind 200 mögliche Eingangskombinationen erforderlich. Für einen Schalter entsprechend der obengenannten vorgeschlagenen Anordnung würden 200 verschiedene Kerne erforderlich sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung können aber dieselben Schaltvorgänge mit nur 65 Kernen bewerkstelligt werden. Dies ist in folgender Weise möglich:

Die neun Eingangsgrößen werden in zwei Gruppen unterteilt, von denen die erste Gruppe, welche die den .4-Kernen zuzuführenden Eingänge enthält und die als die .^-Eingänge bezeichnet werden sollen, sechs verschiedene Eingänge umfaßt. Diese sechs Eingänge werden den ersten drei wichtigsten Ziffern des Augenden und den ersten drei wichtigsten Ziffern des Addenden zugeordnet. Die Eingänge der 2?-Kerne sind die am wenigsten wichtigen verbleibenden Ziffern des Addenden, des Augenden und eines Eingangsübertrages. Es bestehen nur fünf mögliche Kombinationen der drei wichtigsten Ziffern in einer dual verschlüsselten Dezimalzahl, so daß die^i-Eingängenur 25 mögliche Kombinationen enthalten können. Diese 25 möglichen Kombinationen sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Augend-Eingang	Wicklungen	Addend-Eingang	Wicklungen
Signale	NP NP NP	Signale	NP NP NP
000	NP NP NP	000	NP NP PN
000	NP NP NP	001	NP PN NP
000	NP NP NP	010	NP PN PN
000	NP NP NP	011	PN NP NP
000	NP NP PN	100	NP NP NP
001	NP NP PN	000	NP NP PN
001	NP NP PN	001	NP PN NP
001	NP NP PN	010	NP PN PN
001	NP NP PN	011	PN NP NP
001	NP PN NP	100	NP NP NP
010	NP PN NP	000	NP NP PN
010	NP PN NP	001	NP PN NP
010	NP PN NP	010	NP PN PN
010	NP PN NP	011	PN NP NP
010	NP PN PN	100	NP NP NP
011	NP PN PN	000	NP NP PN
011	NP PN PN	001	NP PN NP
011	NP PN PN	010	NP PN PN
011	NP PN PN	011	PN NP NP
011	PN NP NP	100	NP NP NP
100	PN NP NP	000	NP NP pn ;■
100	PN NP NP	001	NP PN NP f
100	PN NP NP	010	NP PN PN ':,-;
100	PN NP NP	011	PN NP NP "Ψ
100	100

über, ob eine bestimmte Übertragungsspule an diesen keiner Gegenwirkung unterliegenden Kern angekoppelt wird oder nicht angekoppelt wird, entsprechend dem für die auszuführende Addition erforderlichen Resultat getroffen. Die Rückstellung aller Kerne in die Anfangslage N wird in derselben Weise ausgeführt, wie an Hand der Fig. 2 beschrieben. Eine gemeinsame N-Rückstellspule wird nur für die ^4-Kerne vorgesehen. Nach jeder Addition wird der dieN-Spule steuernden Röhre 70 ein Signal zugeführt, welches alle Kerne in die Lage N zurückführt, und zwar in derselben Weise, die an Hand der Fig. 3 beschrieben worden war.

Als ein praktisches Beispiel für die Arbeitsweise des (in Fig. 4) dargestellten Schalters sei angenommen, daß die folgende Addition ausgeführt werden soll.

Addend

Augend

Übertrag

Dezimalsumme

Dezimal

12 = Duale Summe

Dual

Olli

0100

1100=10010 dual verschlüsselte Dezimalsumme

Wenn man die ersten drei wichtigsten Ziffern des Augenden betrachtet, so sieht man. daß in den ersten Sätzen von Eingangsspulen, die als 2³-Spule und 2!-SpUIe (und zwar jeweils an die Eingangsspule) bezeichnet sind, folgende Spule erregt wird: in dem 23-Spulenpaar die Null-Spule 102 b, in dem 2²-Spulenpaar die Eins-Spule 104 a und in dem 2¹-Spulenpaar die Null-Spule 106 b. Beim Addenden wird im 2³-Spulenpaar die Null-Spule 108 b, im 2²-Spulenpaar die Eins-Spule 110a und im 2¹-Spulenpaar die Eins-Spule 112 a erregt. Dies führt zu einer in der P-Richtung zum Umklappen ausreichenden magnetomotorisehen Kraft nur in dem zwölften Kern von unten der Λ-Kerne 130.

Wenn man nunmehr die B-Eingangsspulenpaare !«trachtet, so sieht man, daß die am wenigsten wichtige Ziffer des Addenden eine Eins ist und daß daher die dem Addenden 1 zugeordnete Spule 114 & erregt ist. Die am wenigsten wichtige Ziffer des Augenden ist eine Null, und daher ist die dem Augenden 0 zugeordnete Spule 116 a erregt. Der Eingangsübertrag ist eine Eins, und daher wird die Eins-Spule 118 b des betreffenden Spulenpaares erregt. Dieses Schema der Verteilung der Erregungen auf die Kerngruppen führt dazu, daß im dritten Kern von unten innerhalb jeder Kerngruppe keine gegenwirkenden magnetomotorischen Kräfte auftreten. Da die dual verschlüsselte Dezimalsumme im obengenannten Beispiel 10010 beträgt, muß ein Ausgang in der Übertragsausgangsspule 122a und in der 2!-Ausgangsspule 12Od, jedoch keiner anderen Ausgangsspule vorhanden sein. Der A-Kern 130, der umgelegt worden ist, muß mit seiner Übertragungsspule an den dritten Kern (132) von unten in der Übertragsgruppe 120 a angekoppelt sein und an den dritten Kern (134) von unten in der 2!-GrUpPe 120 d, jedoch an keine weiteren dritten Kerne von unten in einer anderen B-Kerngruppe. Daß diese Bedingungen erfüllt werden, läßt sich aus Fig. 4 ersehen.

Es muß beachtet werden, daß der Addend, der Augend und der Eingangsübertrag, d. h. die entsprechenden Erregungen, alle gleichzeitig und nicht etwa hintereinander den entsprechenden Röhren zugeführt werden, so daß eine gegenwirkende Kraft infolge eines B-Eingangs gleichzeitig mit der in der P-Richtung liegenden Steuerwirkung der Übertragungsspule, die an die ^-Kerne angekoppelt ist, auftritt.

Es sei bemerkt, daß diejenige Sahaltfunktion, welche für dual verschlüsselte dezimale Additionen bestimmt ist, sehr viel einfacher ausfällt und daß man davon Vorteil ziehen kann, um die Menge der benötigten Kerne zu verkleinern. In Fig. 4 ist eine derartige Verkleinerung der Zahl der Kerne noch nicht durchgeführt, um ein Beispiel für einen vollkommen willkürlichen Funktionsgenerator zu geben. Die dezimale Addition war nur als ein bequemes Beispiel für einen Fall dargestellt, bei welchem die Eingänge und die Ausgänge untereinander in einem so einfachen Zusammenhang stehen, daß für die Darstellung dieses Zusammenhangs keine Tabelle notwendig ist. Eine weitere Vereinfachung besteht in Wirklichkeit darin, diejenigen Kerne fortzulassen, welche der am wenigsten wichtigen Stelle der Summe zugeordnet sind und welche nicht an die Übertragungsspulen angekoppelt sind. Es existieren vier Kerne dieser letzteren Art. Daher sind in Wirklichkeit nur 61 Kerne (25 + 4-8 + 4) notwendig und nicht 65 Kerne, wie es in Fig. 4 der Allgemeingültigkeit halber dargestellt ist.

Eine weitere Verminderung der Zahl der Kerne ist in Fig. 5 dargestellt, welche eine radikale Abkehr von dem bisher Gesagten veranschaulicht. Im Falle der Fig. 5 arbeiten nicht zwei Schalter in Kaskade, sondern es steuern vielmehr zwei Schalter einen dritten. Diese letztere Art von Schaltung ist im allgemeinen dann nützlich, wenn die Schaltfunktion Regularitäten einer besonderen Art besitzt, beispielsweise die folgenden :

1. Manche Ausgänge können ausschließlich von einem Teil der Eingänge abhängen, wobei sie dann unmittelbar von einem Kommutator abgenommen werden können, der lediglich durch die betreffenden Eingänge gesteuert wird.

2. Manche Schemata der Wicklungsverteilung der Übertragungsspulen auf den -B-Kernen können für viele B-Kerne identisch sein, d. h. für viele Kombinationen der B-Eingänge identisch sein.

In diesem Falle braucht das betreffende Schema nur einmal ausgeführt zu werden, und das richtige Schema, wird mit Hilfe von Ausgangsspulen 152 ausgewählt, welche an die Kerne eines dritten Satzes von Kernen, nämlich an C-Kerne 150, angekoppelt sind. In Fig. 5 sind die die ^-Kerne steuernden Eingänge die wichtigsten Zahlen des Augenden und des Addenden. Die steuernden Röhren und die Spulen, welche dazu dienen, diese Zahlen auszudrücken, sind dieselben wie in Fig. 4 und sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Kerne in jeder B-Kerngruppe 158α bis 158 d sind in viel geringerer Anzahl vorhanden (als in Fig. 4). Die ^-Kerne sind selektiv mittels Übertragungsspulen 73 an die B-Kerne angekoppelt, wie es bei der Anordnung nach Fig. 4 der Fall war. Die C-Kerne 150 werden durch Eingänge gesteuert, welche den B-Eingängen in Fig. 4 entsprechen, nämlich durch die am wenigsten wichtigen Zahlen des Augenden, des Addenden und des Eingangsübertrags, und sind daher ebenfalls mit denselben Bezugszeichen versehen, Die Ausgangs wicklungen der C-Kerne, welche als ein zweiter Satz von Übertragungsspulen betrachtet werden können, sind an die B-Kerne angekoppelt, so daß für alle Kombinationen von B-Eingängen ein Ausgang entsteht, für welche man dasselbe Schema der Verteilung der Spulen auf den B-Kernen, die zu den

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Andererseits sind alle Kombinationen der B-Ein- der einen dual verschlüsselten Dezimalsummenübergänge möglich. In jeder der fünf Ausgangsgruppen trag wiedergibt, die nächste Gruppe 120 b liefert einen von Kernen sind daher im allgemeinen acht Kerne . Ausgang, welcher eine Ziffer an der 2³-Stelle wiedervorhanden, gibt, die nächste Gruppe 120 c liefert die Zahl an der Das ganze Schaltbild in schematischer Form für 5 2²-S teile und die nächste Gruppe 120 a¹ die Zahl an der einen Schalter dieser Art ist in Fig. 4 dargestellt. 2!-SIeIIe, und es möge in der untersten Kerngruppe Diese Figur enthält sechs Röhren mit den Systemen 120*? die Zahl in der 2°-Stelle vorhanden sein. Das 72α bis 82 b, welche sechs Paare von Eingangsspulen Schema der Verteilung der Übertragungsspulen ist 102a bis 112 b für die drei wichtigsten Ziffern des dann festgelegt. Dies ist daraus ersichtlich, daß ein Augenden und die drei wichtigsten Ziffern des Ädden- io beliebiger ^Z-Kern, der durch die Speisung mit den den steuern. Die Verteilung der Wicklungen dieser drei wichtigsten Zahlen des Addenden und des Augensechs Eingangsspulen 102 α bis 112 δ wird entspre- den von λ^τ nach P umgelegt wird, magnetomotorische chend den oben dargelegten Prinzipien bestimmt, Kräfte an diejenigen Kerne in der ß-Gruppe liefern nämlich derart, daß die Reihenfolge der Wicklungen muß, welche die Summe des Addenden und Augenden in jedem Spulenpaar in einer vorgegebenen Richtung 15 darstellen. Diese Summe muß jedoch mit allen mög-(von links nach rechts) auf einem Kern so gewählt liehen Variationen wiedergegebenen werden können, wird, daß entweder die Zahl 1 oder die Zahl 0 dar- welche durch die Addition oder durch die Nichtaddigestellt wird. In der Tabelle ist diese Wicklungsver- tion der zwei am wenigsten wichtigen Ziffern und des teilung entsprechend den Dualzahlen getroffen. Die Übertrages entsteht. Diese Möglichkeiten machen es Spulen, welche induktiv an die -4-Kerne angekoppelt 20 daher notwendig, die Kerne zweier oder mehrerer sind, werden durch jeweils diejenige Vakuumröhre 5-Gruppen an jeden der Λί-Kerne anzukoppeln. Ergesteuert, in deren Anodenkreis sie liegen. Die Spulen läuterungshalber sei ausgeführt, daß, wenn der Addend sind mit ihren freien Enden alle an eine gemeinsame und der Augend eine Null unter den drei wichtigsten Spannungsquelle +B angeschlossen. Wenn der oberste Ziffern enthält, drei mögliche Summen bei der Addi-Kern der .4-Gruppe als derjenige Kern bezeichnet 25 tion oder der Nichtaddition hierzu von Kombinatiowird, auf welchem die Wicklungen die Zahl 0 darstel- nen der zwei am wenigsten wichtigen Ziffern und des len (Wicklungssinn NP), so muß man in jeder der Übertrags entstehen können. Dies macht es notwenersten Eingangsspulenpaare die Spulen 102 ft bis 112 & dig, die f?-Kerne in den Gruppen 120 d, 12Oe, welche auf der rechten Seite erregen, um den obersten Kern die Ziffern 2¹ und 2° darstellen, miteinander zu kopumzulegen. Diese rechts gelegenen Spulen erregen 30 pein. Der Schalter wird nicht so ausgeführt, daß alle nur die P-Wicklung auf dem obersten Kern. Da die- Nullen im Addenden und im Augenden addiert werser als der Null-Kern bezeichnet ist, sollen die Spulen den, obwohl ein solcher Schalter ebenfalls gebaut wer-102 b bis 112 b, die zur Umlegung dieses Kerns er- den könnte. Jedoch zeigt die Erregung der Eins-Spule regt werden müssen, als die »Null-Spulen« bezeichnet 1146 im Addenden-5-Eingang, der Null-Spule 116a werden. Die anderen Spulen 102 a bis 112 a im ersten 35 im Augenden-S-Eingang und der Null-Spule 118 a im Eingangssatz sollen als die »Eins-Spulen« bezeichnet Eingangsübertrag, daß eine Kopplung zwischen dem werden. Wie in den. früheren Ausführungsformen ist fünften Kern von oben der untersten Gruppe oder an jeden der „-i-Kerne eine Übertragungsspule 73 an- 2°-Gruppe 120 e und der Übertragungsspule bestehen gekoppelt und an ausgewählte, d. h. bestimmte Kerne muß. Die gegen wirkenden Kräfte werden dadurch jeder Gruppe der ß-Kerne ebenfalls diese Spule an- 4° hergestellt, daß die rechte oder die Eins-Spule des gekoppelt, so daß, wenn ein A-Kievn von N nach P Addenden-5-Eingangs und die linke oder die Nullumgelegt wird, die in der P-Richtung wirkenden Spule des Augenden- und des Übertrags-Eingangs Kräfte jedem durch seine Übertragungsspule an den nicht an diesen Kern in der untersten Kerngruppe ^4-Kern angekoppelten 5-Kern zugeführt werden. gekoppelt ist. Wenn man als ein weiteres Beispiel die

Wenn man nunmehr die zweiten Eingangsspulen- 45 folgende Addition betrachtet paare 114a bis 1166 betrachtet, so ist festzustellen, qqq^

daß das Schema der Verteilung der ß-Eingangswick- qqqj , ·

lungen innerhalb jeder Gruppe von ß-Kernen 120a,

b, 120 c, 12Od, 120 <? dasselbe ist. Wenn man hier ^UU1U ■

wiederum den obersten Kern innerhalb jeder Gruppe 50 so sieht man, daß die Erregung der 5-Eingangsspulen als den Null-Kern bezeichnet, da die zweiten Ein- an der Eins-Spule 114 b im Addenden-Eingang, an gangsspulenwicklungen die Gegenwirkungswicklun- der Eins-Spule 1166 im Augenden-Eingang und an gen sind, die den Zweck haben, den obersten Kern von der Null-Spule 118 a- im Eingangsübertrag wirksam N nach P umzulegen, so· können keine hindernden wird. Dadurch entsteht eine Gegenwirkung an allen '" magnetomotorischen Kräfte auf den obersten Kern 55 Kernen in der zweiten Kerngruppe, welche den Ausausgeübt werden. Dies erfordert es, daß die Spulen gang2i wiedergibt, mit Ausnahme an dem siebenten in der zweiten Eingangsgruppe so erregt werden, daß Kern von oben innerhalb dieser Gruppe. Dieser siesie auf den obersten Kern keine magnetomotorische bente Kern muß daher an die Übertragungsspule 73, Kraft ausüben. Daher wird die linke Spule 114a, welche an den Kern in der ^4-Gruppe angeschlossen a, 118 a in jedem Spulenpaar in den zweiten Ein- 60 ist, der Null wiedergibt, angekoppelt werden, gangen oder den 5-Eingängen als die Null-Spule be- Dieses Problem ist nicht so schwierig, wie es anzeichnet. Die rechte Spule 114b, 116 b, 1186 in jedem fänglich den Anschein hat, da derselbe Kern in jeder Spulenpaar wird dementsprechend als die Eins-Spule J5-Kerngruppe bei einer beliebigen Verteilung der. bezeichnet werden. Jeder der Kerne in einer ß-Gruppe Erregung in dem Eingang der 5-Kerngruppe keine 120a bis 12Oi? ist über eine Wicklung an eine gemein- 65 Gegenwirkung erfährt. Dies rührt daher, daß das same Ausgangsspule 122 α bis 122 e angekoppelt. Schema der Wicklungsverteilung der zweiten Ein- :

Die nächste Festlegung, die getroffen werden muß, gangsspulen auf den 5-Kernen für jede Kerngruppe besteht darin, welche der Gruppen welche Ziffern in dasselbe ist. Jedes Schema der Erregung führt dazu, der Summe wiederzugeben hat. Angenommen, die daß nur ein Kern innerhalb jeder Gruppe ohne Gegenoberste Gruppe 120 α der Kerne liefert einen Ausgang, 70 wirkung bleibt. Daher wird die Entscheidung dar- «

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betreffenden „-i-Kernausgängen gehören, zu erhalten wünscht. Die B-Kerne werden durch die ^4-Kerne in die P-Richtung gesteuert und durch die C-Kerne in die N-Richtung gesteuert, so daß bis zum gewissen Grade die Schaltung nach Fig. 5 eine Kombination der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Beim Betrieb des Addierwerks nach Fig. 5 befinden sich alle Kerne anfänglich in der N-Lage. Alle neun Eingänge, von denen sechs die ^4-Kerne und drei die C-Kerne steuern, werden gleichzeitig erregt. Hierdurch wird einer der 25 ^4-Kerne in die P-Richtung umgelegt und einer der acht C-Kerne ebenfalls in die P-Richtung umgelegt. A^un könnte der ausgewählte A-K.ern diejenigen B-Kerne, an welche er mittels einer Übertragungsspule 73 angekoppelt ist, in die P-Richtung umlegen. Dieser Steuerrichtung wirkt jedoch die Übertragungsspule 152 des ausgewählten C-Kernes in allen Fällen erfolgreich entgegen, in denen die Spule an den B-Kern angekoppelt ist. Daher wird der B-Kern, der an ©inen ausgewählten ^i-Kern, jedoch nicht an einen ausgewählten C-Kern angekoppelt ist, in die P-Richtung umgelegt. Die B-Kerne, welche an einen ausgewählten ^4-Kern und an einen ausgewählten C-Kern angekoppelt sind:, verbleiben in ihrem N-Zustand. Die N-Rückstellung wird dadurch erreicht, daß alle drei Kernsätze A, B und C durch eine einzige Röhre 154 und eine einzige N-Rückstellspule 156, innerhalb deren alle in der N-Richtung wirkendenRückstellwicklungeninReiheliegen,erregtwird.

Die Logik der Schaltung nach Fig. 5 beruht auf den Eigentümlichkeiten der Addition von dual verschlüsselten Dezimalzahlen mit zwei Dezimalstellen und dem Übertrag von der vorhergehenden Dezimalstelle. Die .4-Eingänge sind wie oben die wichtigsten Stellen des Addenden und des Augenden und können in 25 verschiedenen Kombinationen auftreten. Die am wenigsten wichtige Stelle des Addenden und des Augenden und Übertragseingangsstelle, die sämtlich voneinander unabhängig sind, können acht verschiedene Kombinationen, welche den acht C-Kernen 150 entsprechen, enthalten. Die acht verschiedenen Eingänge steuern je einen anderen der acht C-Kerne in die P-Richtung. Die Eingangsspulen sind an diese Kerne mittels P-Wicklungen und mittels N-Wicklungen in gegeneinander versetzten Hälften, Vierteln, Achteln angekoppelt, so daß für jeden gegebenen Eingang ein einzelner Kern ausgewählt wird. Man sieht, daß alle Stellen einer dezimalen Summe mit Ausnahme der am wenigsten wichtigen von den drei C-Eingängen, und zwar ausschließlich, abhängt, insofern, als die Summe dieser Eingänge gleich oder größer als Zwei oder kleiner als Zwei ist. Daher ist die zweite Übertragungsspule oder Ausgangswicklung eines C-Kernes entweder an alle B-Kerne angekoppelt entsprechend der Summe der drei Stellen, welche Null und Eins beträgt, oder die C-Kern-Übertragungsspule ist an diejenigen B-Kerne angekoppelt, welche den Summen 2 und 3 entsprechen. Diese beiden C-Kern-Übertragungsspulen 152 wählen den einen oder den anderen der B-Kerne innerhalb jeder Gruppe aus, um die Ziffern der gesuchten Summe in der richtigen Weise zu beeinflussen. Die Gleichheit der Summe der drei Stellen der niedrigsten Ordnung bestimmt die am wenigsten wichtige Stelle der gesuchten Dezimalsumme und wird von einer Spule 160 abgenommen, welche an alle diejenigen C-Kerne angekoppelt ist, welche die Summe 1 oder 43 darstellen.

Man sieht, daß dieses Addierwerk nur 25 + 8 + 8 = 41 Kerne umfaßt, an Stelle von 61 (bzw. 65) Kernen im Beispiel nach Fig. 4 oder an Stelle der 200 Kerne im weiter oben erwähnten Falle. Diese Verminderung der Kernzahl wird durch die Benutzung von Kommutatoren erreicht, von denen zwei (A und B) benutzt werden können, unabhängig davon, wie die Schaltfunktion beschaffen ist, und von denen der dritte nur dann vorteilhaft ist, wenn gewisse Regularitäten in der Schaltfunktion vorkommen, obwohl der dritte auch allgemein benutzt werden kann.

Es sei bemerkt, daß der Gedanke der Schaltung nach Fig. 5 auch derart ausgedehnt werden kann, daß noch mehr Sätze von Kommutatoren angebracht werden. Da die C-Kerne eine Gegenwirkung oder Sperrwirkung auf die B-Kerne ausüben, können noch andere Sätze D, E, F usw. benutzt werden. Diese Sätze wurden ebenfalls Sperrwirkungen auf die B-Kerne ausüben. Somit können η Eingänge in drei oder mehr Gruppen aufgespalten werden.. Ob dies zu einem Vorteil bezüglich der Gesamtwirtschaftlichkeit führt, muß für jede einzelne Schaltfunktion untersucht werden.

Bei der obengenannten, früher vorgeschlagenen Anordnung, in welcher JV Eingänge und M Ausgänge vorhanden sind, sind im allgemeinen 2" Kerne erforderlich. Dabei bestanden M2" mögliche Stellen für die Ausgangswicklungen, wobei das Schema der jeweiligen Wicklungsverteilung die gewünschte Schaltfunktion bestimmt.

In der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, welche oben dargestellt und beschrieben ist, sind N Eingänge in zwei Gruppen aufgeteilt, nämlich die Gruppen A und B, so daß N = A + B ist. Die ^4-Eingänge steuern einen Kommutatorschalter, welcher 2" Kerne enthält, wobei die Ausgangsspulen dieser 2^a Kerne an M2^b Kerne angekoppelt sind, und zwar mittels Wicklungen, deren Verteilung die gewünschte Schaltfunktion bestimmt. Daher sind in dem so entstehenden Schalter 2" + M2^b Kerne vorhanden. Diese Zahl ist kleiner als 2" bei vielen Anwendungen, welche viele Eingänge und wenige Ausgänge besitzen. Die M Ausgangswicklungen werden von jeder der Gruppen der vorhandenen 2^b Kerne abgenommen.

Somit wird gemäß der Erfindung ein neuartiger, verbesserter magnetischer Schalter beschrieben, der Schaltfunktionen auszuführen vermag, und zwar mit Einschluß von mathematischen Operationen, und einen gewünschten Eingang in einen Ausgang umsetzt, wobei die Umsetzung durch die Beziehung des Schemas der Eingänge bestimmt ist.

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Codeumsetzer zur Herstellung einer Anzahl von Ausgangssignalen in Abhängigkeit von einer Anzahl von Eingangssignalen unter Verwendung einer ersten Reihe von magnetischen Kernen, die entsprechend einem ersten Code induktiv mit Eingangsspulen verkettet sind und in denen magnetomotorische Kräfte seitens der Eingangsspulen erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Übertragungsspulen vorhanden sind, welche die erste Kernreihe mit einer zweiten Reihe von magnetischen Kernen entsprechend einem zweiten Code koppeln und in einzelnen Kernen, der zweiten Kernreihe magnetomotorische Kräfte bei Änderungen des magnetischen Zustandes der ersten Kerne erzeugen, daß weitere Spulen magnetomotorische Kräfte in der zweiten Kernreihe entsprechend einem dritten Code erzeugen, derart, daß eine Änderung des magnetischen Zustandes eines Kernes in der zweiten Kernreihe durch die magne-

tomotorischen Kräfte der Übertragungsspulen und der weiteren Spulen bestimmt wird, und daß die zweite Kernreihe in Gruppen von Kernen unterteilt ist und eine Ausgangsspule jeder Kerngruppe zugeordnet ist.

2. Codeumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Code so gewählt ist, daß die Ankopplung der weiteren Spulen an die zweite Kernreihe innerhalb jeder Gruppe dieser Kerne dieselbe ist. .

3. Codeumsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Spulen in der zweiten Kernreihe magnetomotorische Kräfte erzeugen, welche umgekehrt gerichtet sind wie die von den Übertragungsspulen ausgeübten magnetomotorischen Kräfte, so daß lediglich diejenigen Kerne der zweiten Kernreihe ihren magnetischen Zustand ändern, die nur magnetomotorische Kräfte einer einzigen Richtung erfahren.

4. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Spulen an eine dritte Kernreihe entsprechend einem vierten Code angekoppelt sind, daß die dritte Kernreihe von einer zweiten Reihe von Eingangsspulen gesteuert wird, die an die Kerne dieser dritten Reihe entsprechend einem fünften Code angekoppelt sind, so daß eine Umkehr des magnetischen Zustandes eines gewünschten Kernes der dritten Kernreihe dann stattfindet, wenn ein Eingangsstrom bestimmten Spulen der zweiten Spulenreihe zugeführt wird.

5. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne Ringkerne sind.

6. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne aus einem magnetischen Material mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife bestehen.

7. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche in allen Kernen denselben magnetischen Anfangszustand herstellen.

8. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Übertragungsspule an einen anderen Kern der ersten Kernreihe angekoppelt ist und entsprechend dem zweiten Code an bestimmte Kerne der zweiten Kernreihe.

9. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsspulen magnetomotorische Kräfte im Sinne einer Ummagnetisierung auf die Kerne der zweiten Kernreihe übertragen und daß die weiteren Spulen magnetomotorische Kräfte der umgekehrten Richtung zur Verhinderung dieser Ummagnetisierung ausüben.

10. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspulen aus Spulenpaaren bestehen, daß ein Strom stets nur in der einen Einzelspule jedes Paares erzeugt wird, daß jeder Kern der ersten Kernreihe eine Wicklung der einen Einzelspule jedes Paares trägt und daß alle diese Wicklungen denselben Wicklungssinn besitzen und in Reihe geschaltet sind.

11. Codeumsetzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Spulen aus Spulenpaaren bestehen, daß Strom stets nur in einer Einzelspule jedes Paares erzeugt wird, daß auf jedem Kern der zweiten Kernreihe eine Wicklung einer Einzelspule jedes Paares vorhanden ist und daß alle diese Wicklungen denselben Wicklungssinn besitzen und in Reihe geschaltet sind.

12. Codeumsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reihe von Eingangsspulen aus Spulenpaaren besteht, daß Strom stets nur in einer Einzelspule jedes Paares erzeugt wird, daß jeder Kern der dritten Kernreihe eine Wicklung einer Einzelspule jedes Paares trägt und daß diese Wicklungen alle denselben Wicklungssinn besitzen und in Reihe geschaltet sind.

13. Codeumsetzer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Kern in der ersten Kernreihe ummagnetisiert wird, auf welchem eine Wicklung jedes Spulenpaares erregt wird, und daß dadurch eine Spannung in der zugehörigen, mit diesem Kern gekoppelten Übertragungswicklung erzeugt wird.

14. Codeumsetzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Kern in der dritten Kernreihe ummagnetisiert wird, auf welchem eine Wicklung jedes Eingangsspulenpaares erregt wird, und daß dadurch eine Spannung in der zugehörigen, mit diesem Kern gekoppelten weiteren Spule induziert wird.

15. Codeumsetzer nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenpaare an ihre Kerne entsprechend einem solchen Code angekoppelt sind, daß die auf diese Spulenpaare übertragenen Signale zu den in den Ausgangsspulen auftretenden Signalen einer gegebenen mathematischen Funktion entsprechen.

16. Codeumsetzer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenpaare den einzelnen Stellen des Dualzahlsystems zugeordnet sind.

17. Codeumsetzer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Spulenpaar die Wicklungsanordnung auf jedem Kern die Binärzahl »1« darstellt, wenn Strom in der einen Spule des Paares fließt, und die Binärzahl »0«, wenn Strom in der anderen Spule des Paares fließt.

18. Codeumsetzer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Code eine gegenseitige Beziehung besitzen, welche eine duale Addition von Ziffern, die durch die Wicklungsanordnung auf den Kernen ausgedrückt wird, darstellt, daß ein Teil der ersterwähnten Eingangsspulenpaare mit seinen Wicklungen die höchste Ordnung von Ziffern in dem Augenden und dem Addenden darstellt, daß die übrigen der ersterwähnten Eingangsspulenpaare mit ihren Wicklungen die höhere Ordnung von Ziffern in dem Augenden darstellt, daß die weitere Reihe von Spulen mit ihren Wicklungen die niedrigste Ordnung von Ziffern in dem Addenden, die niedrigste Ordnung von Ziffern in dem Augenden und eine Übertragungsziffer darstellt und daß die Ausgangssignale von denjenigen Kernen der zweiten Kernreihe, welche ihren magnetischen Zustand geändert haben, die Ziffern in einer dual verschlüsselten Dezimalsumme und eine Übertragsziffer darstellen.

19. Codeumsetzer nach Anspruch 12 und 16, < .1-durch gekennzeichnet, daß die Code eine geg nseitige Beziehung besitzen, welche eine duale Addition von Ziffern, die durch die Wicklungsanordnung auf den Kernen ausgedrückt wird, darstellt, daß ein Teil der ersterwähnten Eingangsspulenpaare mit seinen Wicklungen die höchste Ordnung von Ziffern im Augenden und im

Addenden darstellt, daß die übrigen der ersterwähnten Eingangsspulenpaare mit ihren Wicklungen die höhere Ordnung von Ziffern im Addenden und im Augenden darstellt, daß die zweiten Eingangsspulen solche Wicklungen besitzen, daß das eine Spulenpaar die niedrigste Ordnung von Ziffern in dem Addenden, ein anderes Spulenpaar die niedrigste Ordnung von Ziffern

in dem Augenden und ein weiteres Spulenpaar die Übertragungsziffer darstellt, daß Ausgangssignale von denjenigen Kernen der zweiten Kernreihe abgenommen werden, welche ihren Magnetisierungszustand umgekehrt haben, und daß diese Ausgangssignale die Ziffern in einer binär verschlüsselten Dezimalsumme und eine Übertragsziffer darstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 809 560/160 7.58