DE1037180B

DE1037180B - Einrichtung zur Wertuebermittlung zwischen mechanisch angetriebenen und elektrisch gesteuerten Rechenmaschinen aller Art

Info

Publication number: DE1037180B
Application number: DED20237A
Authority: DE
Inventors: Erwin Spingies; Herbert Rose
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1955-04-09
Filing date: 1955-04-09
Publication date: 1958-08-21
Also published as: FR1149232A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wertübermittlung zwischen mechanisch angetriebenen und elektrisch gesteuerten Rechenmaschinen aller Art, in der die Ziffern in einem Geber über mechanische Teile in elektrische Werte umgewandelt und weitergegeben werden und aufgenommene elektrische Werte in einem Empfänger wieder in Ziffern umgewandelt werden.

Es ist bekannt, Rechenwerte aus Rechenmaschinen impulsmäßig an andere Büromaschinen weiterzugeben. Ebenso ist es bekannt, in Rechenmaschinen Werte impulsmäßig aufzunehmen, die von angeschlossenen Büromaschinen abgegeben werden.

Die Impulssteuerung hat den Nachteil, daß bei ihr die Werte fehlerhaft übertragen werden können. Die fehlerhafte Übertragung der durch Impulse dargestellten Ziffern kann dadurch eintreten, daß durch verzögert arbeitende Schaltelemente Impulse fortfallen können und durch Störimpulse mehr Impulse gezählt werden, als ursprünglich vorhanden waren. Um solche Fehlerquellen auszuschalten, ist bei der Impulssteuerung eine zusätzliche Kontrolleinrichtung für die richtige Wertübermittlung erforderlich. Die Kontrolleinrichtung bedingt einen hohen Aufwand von weiteren Schaltmitteln und Steuerorganen.

Weitere bekannte Wertübermittlungseinrichtungen arbeiten mit direkter Kontaktgabe von den Zifferntasten auf Schaltmagnete, die den Zifferntasten angeschlossenen Büromaschinen zugeordnet sind. Die Schaltmagnete werden entweder in die Büromaschine eingebaut und bilden dann einen Bestandteil der Maschine, oder sie werden auf das Tastenfeld aufgesetzt und behindern dann die freizügige Benutzung. Solche Schaltmagnete sind von schwerer Bauart, um das einwandfreie Betätigen der Tasten zu ermöglichen.

Es ist auch bekannt, die Zahlenübermittlung durch Spannungsvergleich bei Analog-Rechenmaschinen durchzuführen. Bei dieser bekannten Zahlenübermittlung müssen die Spannungen über Gleichstromverstärker verstärkt .werden und sich ihre Gegenspannungen über Faktoren-Potentiometer beim Nullabgleich suchen. Hierbei sind Ungenauigkeiten bei den Ergebnissen unvermeidlich. Mit der bekannten Art der Wertübermittlung können die handelsüblichen Rechenmaschinen praktisch nicht ausgerüstet werden, weil der Aufwand durch die selbstabgleichenden· Potentiometer nicht tragbar ist. Die bekannte Spannungsvergleichseinrichtung setzt auch eine stabilisierte Stromversorgung voraus.

Nach der Erfindung sollen Einrichtungen zur exakten Wertübermittlung zwischen mechanisch angetriebenen und elektrisch gesteuerten Rechenmaschinen geschaffen werden, die mit Gebern und Empfängern arbeiten und die die Werte wechselweise zwi-Einrichtung zur Wertübermittlung

zwischen mechanisch angetriebenen

und elektrisch gesteuerten

Rechenmaschinen aller Art

Anmelder:

Deutsche Bundesbahn,

vertreten durch das
Bundesbahn-Zentralamt Minden,
Minden (Westf.), Weserglacis 2

Erwin Spingies, Hamburg,

und Herbert Rose, Wohltorf (Lauenbg.),

sind als Erfinder genannt worden

sehen den angeschlossenen Maschinen elektrisch übermitteln. Zu diesem Zweck wird vorgesehen, daß die Geber und Empfänger aller angeschlossenen Maschinen in jeder Zahlenstelle für die gleichen Ziffern das gleiche Potential einer festgelegten Spannungsreihe aus einer gemeinsamen Spannungsquelle aufweisen und die Wertübermittlung nur dann freigegeben wird, wenn eine exakte Übereinstimmung der Vergleichsspannungen vorhanden ist.

Im Rahmen der Erfindung ist die Spannungsvergleichseinrichtung aus einem Relais mit nur einer Wicklung gebildet. Die Wertübermittlungseinrichtung ist vorteilhaft als anpaßbares Zusatzgerät für übliche Rechenmaschinen ausgebildet, und das Zusatzgerät ist von der Rechenmaschine mechanisch abschaltbar, um diese freizügig benutzen zu können.

Es ist vorgesehen, die den darzustellenden Ziffern entsprechenden Potentiale der Spannungsreihe bei Betrieb mit impulsgesteuerten Rechenmaschinen zur Gleichlauf kontrolle zu verwenden.

Zur Erläuterung der Erfindung wird in den Zeichnungen ein schematisches Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Schema der anpaßbaren Zusatzeinrichtung für elektrische Rechenmaschinen,

Fig. 2 den Geber für eine elektrische Rechenmaschine mit Druckwerk,

Fig. 3 a, 3 b und 3 c den Empfänger in abgeänderten Beispielen und

Fig. 4 ein Blockschaltschema für Geber und Empfänger.

809 598/290

Aus der Fig. 1 ist die allgemeine Lage der für die Steuerung bedeutsamen Einzelteile wie des. Gebers A, des Empfängers B und der Auslöseeinrichtung C ersichtlich. Die genannten Teile sind in einem gemeinsamen Rahmen 5C), hauptsächlich unterhalb einer Rechenmaschine 51, um den Punkt y drehbar angeordnet. Um die Rechenmaschinen ohne Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung benutzen zu können, ist eine einfache Abschaltvorrichtung vorgesehen. Wird die Zusatzeinrichtung um den Drehpunkt y ge- ίο senkt, dann wird der Hebel HSpr aus der Arretierung Spr gelöst. Nunmehr können sich die Stellglieder St. der Rechenmaschine 51 frei über die abgesenkten Segmente Sg bewegen.

Der Geber A, wie in Fig. 2 dargestellt, wird von einem Betätigungshebel Sh des Druckwerkes angetrieben. Bei Rechenmaschinen ohne Druckwerk mit einer Zahlenanzeige in Speicherwerken, wie z. B. Multiplikations- und Divisionsmaschinen, kann die geradlinige Bewegung des Hebels 5* in einer Kreisbewegung mit der anzeigenden Rollenwelle der Rechenmaschine wirken.

Wird in dem Druckwerk der Rechenmaschine z. B. die Zahl 3 geschrieben, so legt der Hebel Sh eine bestimmte Strecke aus der Nullstellung in Pfeilrichtung 52 nach Fig. 2 zurück. Er nimmt hierbei den Schieber >S" des Gebers um die gleiche Weglänge mit, so daß dieser eine Verbindung zwischen den Kontakten K 3 und KO herstellt. An den dargestellten Kontakten Kl bis KlO liegen zehn verschieden hohe Spannungen Ul bis J710, die gleichzeitig allen angeschalteten Rechenmaschinen für die Wertübertragung gemeinsam sind. In vorgenanntem Beispiel würde also an der Kontaktbahn KO die Spannung U 3 liegen und zur weiteren Auswertung, wie später dargelegt, zur Verfügung stehen. Während der Hebel Sh nach Erledigung des Druckvorganges zwangläufig in seine Grundstellung zurückgeht, bleibt der Schieber 6" in der eingestellten Lage so lange stehen, bis der Spannungsausgleich auf Null in den EmpfängernB der angeschlossenen Maschine über einen Auslösemagnet Am den Hebel Th wirksam werden läßt, der seinerseits den Schieber 5* in die Grundstellung zurückdrückt.

Der Empfänger B₁ wie in den Fig. 3 a, 3 b und 3 c dargestellt, besteht aus den in ihrer Lage veränderliehen Segmenten Sg, die Abstufungen a 1 bis α 9 aufweisen. Entsprechend der jeweiligen Lage der Segmente Sg können die Stellglieder St der Rechenmaschine 51, wie sie z, B. bei den Rechenmaschinen mit Volltastatur üblich sind, mehr oder weniger weit heraustreten und so die gewählte Zahl in die Rechenmaschine übertragen. Vorbedingung hierfür ist, daß die vorhandene Arretierung Spr der Rechenmaschine durch einen Hebel HSpr aufgehoben wird. Diese Maßnahme hat nichts mit dem eigentlichen Erfindungsgedanken zu tun, sondern ist durch die Konstruktion der betrachteten Rechenmaschinen bedingt.

In vorgenanntem Beispiel würde das Stellglied Λ bis zur Abstufung α 3 heraustreten können. Die Bewegung der Segmente Sg kann erfolgen durch ein Schrittschaltwerk Sw₃ das ein Doppelzahnsegment Z trägt, dessen Verzahnung 53. in einen entsprechenden Eingriff des Segments Sg greift (Fig. 3 a), oder durch einen Magnet M mit Stoßklinkenantrieb KL nach Fig. 3 b. Die Segmente können auch aus in Richtung der Stellglieder St verschiebbaren Begrenzungen b bestehen (Fig. 3 c).

Die Wirkungsweise ist folgende: Wird dem Schrittschaltwerk Sm nach Fig. 3 a ein Spannungspotential zugeführt, so dreht sich das Doppelzahnsegment Z um so viele Zähne in Pfeilrichtung 54 und hebt dabei das Segment vSg- in die gewünschte Lage der Abstufung al bis a 9, die dem Potential entspricht. Gleichzeitig wird der Schaltarm SA auf den dem Wert entsprechenden Kontakt KtI bis KtIO gelegt. Der Schaltarm SA greift dort die Spannung ab, die dem Potential entspricht. Soll die Zahl 3 dargestellt werden, so greift der Schaltarm SA die Spannung 173 ab, die für weitere Steuerungsaufgaben, wie später beschrieben, benutzt wird. Nach erfolgter Auslösung der Rechenmaschine durch die Auslöseeinrichtung C wird das Schrittschaltwerk Sw selbsttätig durch einen bekannten Relaisunterbrecher in Pfeilrichtung 54 bis zur Grundstellung weitergedreht. Sobald der letzte Zahn des Doppelzahnsegmentes Z aus dem Eingriff mit dem Segment Sg kommt, kann dieses in die Grundstellung, wie in Fig. 3 a dargestellt, zurückgezogen werden.

Nach Fig. 3 b wird durch den Spannungsvergleich das Segment Sg durch einen Magnet M über die Stoßklinke KL, die durch eine kleine Feder 55 gegen die Sperre Sp gedrückt wird, betätigt. Die Stoßklinke KL gelangt zum Eingriff und schiebt das Segment Sg um einen Zahn vor. Ein Zurückziehen des Segments Sg wird durch die angeordnete, unter Federwirkung 56 stehende Sperrklinke R verhindert. Gleichzeitig mit der Bewegung des Segments Sg wird der Kontakt Kt auf den der Ziffer entsprechenden Kontakt KtI bis KtIO gelegt und nimmt von dort den Spannungswert Ul bis UlO, der der betreffenden Ziffer entspricht, für weitere Auswertaufgaben über die Kontaktbahnen SA ab.

Nach erfolgter Auslösung der Rechenmaschine durch die Auslöseeinrichtung wird die Sperrklinke R mechanisch durch den Hebel H, der an der Welle 57 für die Arretierung Spr der Rechenmaschine angebracht ist, ausgehoben, so daß das Segment Sg in die Ruhestellung zurückgebracht werden kann. Der Auslösevorgang der Sperrklinke R ist hierbei folgender:

Sind die durch die Segmente Sg dargestellten Werte in der Rechenmaschine geschrieben, dann schlägt der Hebel H- aus der Ruhelage 1 in Pfeilrichtung bis zur Lage 2, greift hierbei mit seiner federnden Unterkante 58 hinter die Verlängerung 59 des Auslösehebels Ah und zieht diesen bei der Bewegung in die Ruhestellung 1 zurück. Der Auslösehebel Ah hebt hierbei die Sperrklinke R aus. In der Ruhelage des Hebels H kann der Auslösehebel Ah unter diesem hinweg in seine Ruhelage durch die Feder 56 zurückfedern.

Die Kontrolle, ob die Segmente oder Begrenzungen Sg bzw. h der Empfänger in ihre Grundstellung zurückgegangen sind, übernimmt bei dem Antrieb nach Fig. 3 a ein zweiter Schaltarm SA (Fig. 4), der eine Durchschaltung über die Kontakte KtY durch den auf Null gelaufenen n-stelligen Empfänger B ermöglicht. Die gleichen Aufgaben übernimmt bei dem Antrieb nach Fig. 3Td der Kontakt Nk sinngemäß.

Die Zusammenarbeit zwischen dem Geber A und dem Empfänger B erläutert das Blockschaltschema in Fig. 4, dargestellt für drei elektrische Rechenmaschinen BI, BII, BIII, die gleichzeitig an eine von Hand betriebene Rechenmaschine mit dem Geber A angeschlossen sind, wobei die Handrechenmaschine den Geber A betätigt. Zur vereinfachten Darstellung ist nur je ein Segment^ mit SchrittschaltwerkSw für jede Rechenmaschine gezeichnet Die Schrittschaltwerke Sw der RechenmaschinenBl, BII, BIII sind über den zweipoligen Schalter 5"5 einschaltbar. In Stellung I an den Geber A, wie vorher in Fig. 2 beschrieben, in Stellung II an. gesonderte Impuls-

leitungen, die durch Impulse anderer zentraler Steuerungsstellen gespeist werden, wie später beschrieben wird.

Durch die in allen angeschlossenen Rechenmaschinen vorgesehenen Relais RE kann jeweils eine oder mehrere der angeschlossenen Rechenmaschinen über die Einschaltleitungen E angesprochen werden. Der Arbeitsvorgang zwischen Geber und Empfänger ist hierbei folgender:

Soll die Zahl 3 dargestellt werden, so hat der Geber A den Schieber 5" in Fig. 2 so weit gehoben, daß die Spannung UZ, über den Kontakt KZ auf die Kontaktbahn KO gelangt. Diese Spannung wird über die Leitung L dem Relais RS zugeführt, das weiter mit dem Schaltarm SA verbunden ist. Der Schaltarm SA steht in der Ruhelage auf dem Kontakt Kt I₁ der die Spannung Ul führt.

Durch das Spannungspotential zwischen UZ der Leitung L und Ul des Schaltarmes SA wird das Relais RS erregt und schließt seinen Kontakt RS-I. Ist nun z. B. die Einschaltleitung £2 des Rechenwerkes B II eingeschaltet, dann kann das Relais RE ansprechen, so daß das Schrittschaltwerk Sw dieses Rechenwerks BII durch eine Spannung von der Plusleitung PL₁ die ihm über den Kontakt RE-I₁ den geschlossenen Kontakt Sw-I (dieser Kontakt ist dem Schrittschaltwerk selbst zugeordnet) und weiter über den Schaltkontakt SS-I in Stellung I zugeführt werden.

Von Schrittschaltwerk Sw erfolgt die Spannungsrückleitung über den .Schalterkontakt SS-2 in Stellung I zum Kontakt RS-I zur Nulleitung Mi. Das Schrittschaltwerk Sw wird dadurch erregt und dreht das Doppelzahnsegment Z (Fig. 3 a) um einen Zahn vorwärts, unterbricht hierbei seinen zugeordneten Kontakt Sw-I und fällt ab. Gleichzeitig wird der Kontaktarm vS"^ auf den Kontakt Kt 2 gelegt, so daß das Spannungspotential zwischen der Spannung UZ der Leitung L und dem Schaltarm SA verkleinert wird, aber noch ausreicht, um das Relais RS in Arbeitsstellung zu halten.

Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis der Schaltarm SA den Kontakt KtZ erreicht. Das Schrittschaltwerk Sw macht also so viel Schritte, bis der Spannungsunterschied zwischen der Leitung L und dem Schaltarm SA Null wird, so daß das Relais RS abfallen kann. In diesem Fall würde das Schrittschaltwerk Sw das Segment Sg nach Fig. 3 a so weit heben, daß die Abgreifschieber St der Rechenmaschine 51 in die Abstufung«3 gebracht sind. Das Einschalten der Auslöseeinrichtung C ist nur möglich, wenn das Prüfrelais RÜ stromlos ist. Der sich nun anschließende Betätigungsvorgang für die Grundstellung der Segmente wird durch die Auslöseeinrichtung eingeleitet.

Sollte nach erfolgtem Arbeitsablauf eine Störung beim Zurücklaufen des Segmentes Sg in die Grundstellung auftreten, sei es im Geber A oder im Schrittschaltwerk Sw₁ derart, daß eines dieser Segmente Sg nicht in Grundstellung zurückläuft, so würde der Spannungsunterschied zwischen der Leitung L und dem Schaltarm SA ein Abfallen des Relais RS verhindern. Ein Überprüfungsrelais RU₁ das über die Leitung F mit den Empfängern verbunden, ist, kann dann nicht abfallen und zeigt so die Störung an.

Nach erfolgtem Rücklauf der Schrittschaltwerke Sw in die Grundstellung schaltet der Schaltarm SA' über den Kontakt KtI' die Nulleitung W ein, die über den Kontakt Sl einen Auslösemagnet Am zur Betätigung des Hebels Jh (Fig. 2) im Geber A einschaltet, so daß dieser den Schieber S in die Grundstellung bringen kann. In der Grundstellung drückt der Schieber S den Kontakt S1 auf, so daß der Auslösemagnet Am- stromlos wird.

Für den Fall, daß die Rechenmaschinen BI, BII, J5III an eine zentrale Steuerungsstelle für Impulsbetrieb angeschlossen sind, wird der Schalter 6\ίΓ in die Stellung II gelegt. Nach Auswahl der Rechenmaschine, in der bestimmte Werte verbucht werden sollen, durch Betätigung des in Frage kommenden Relais RE über die Einschaltleitung El bis £3. erhalten die Schrittschaltwerke Sw ihre Arbeitsimpulse von Impulsleitung /_, Kontakt SS-I in Stellung II, Schrittschaltwerk Sw₁ weiter über Kontakt SS-2 in Stellung II, RE-2 zur Minusleitung Mi. Die Spannungen Ul bis UlO₁ die an den Kontakten K11 bis Kt 10 liegen, werden nun zur Gleichlauf kontrolle aller angeschalteten Rechenmaschinen benutzt. Die Aufgaben des Gebers A übernimmt ein Kontrollwerk bei der zentralen Steuerungsstelle, das gleichfalls über die Impulsleitungen / ständig angeschaltet ist. Weicht eine der Spannungen an dem Schaltarm SA₁ der in diesem Fall die abgegriffene, der Ziffer entsprechende gestufte Spannung dem Relais RS des Kontrollwerkes zuführt, ab, spricht das Relais RS des Kontrollwerkes an und schaltet damit die Leitung F₁ die den Fehler im Überwachungsrelais RÜ anzeigt, ein. Die Nullleitung W steuert in diesem Fall den Nullauf des Kontrollwerkes ein.

Sind, wie vorstehend beschrieben, die Segmente Sg (Fig. 3 a, 3 b, 3 c) in die ihrem Wert entsprechende Stellung gebracht worden, dann erfolgt die Betätigung der Tasten der Rechenmaschine in bekannter Weise.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Wertübermittlung zwischen mechanisch angetriebenen und elektrisch gesteuerten Rechenmaschinen aller Art, in der die Ziffern in einem Geber über mechanische Teile in elektrische Werte umgewandelt und weitergegeben werden und aufgenommene elektrische Werte in einem Empfänger wieder in Ziffern zurückgewandelt werden mittels einer Spannungsvergleichseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber und Empfänger aller angeschlossenen Maschinen in jeder Zahlenstelle für die gleichen Ziffern das gleiche Potential einer festgelegten Spannungsreihe aus einer gemeinsamen Spannungsquelle aufweisen und die Wertübermittlung nur dann freigegeben wird, wenn eine exakte Übereinstimmung der Vergleichsspannungen vorhanden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvergleichseinrichtung aus einem Relais (RS) mit nur einer Wicklung gebildet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvergleichseinrichtung über ein Kontrollgerät (RÜ) blockierbar ist.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Geber eine Kontrolleinrichtung mit Schaltelementen (SA' und KtV bzw. NK) zur Kontrolle der Grundstellung aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale der .Spannungsreihe bei Betrieb mit impulsgesteuerten Rechen-

maschinen
sind.

zur Gleichlaufkontrolle vorgesehen

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 656 497, S. 2, 502 373, S. 1 und 2, 505 131, S. 1 und 2, 559 364, 631 132, insbesondere Fig. 1 und 2;

»High Speed Computing Devices«, McGraw-Hill

Book Comp., New York, 1950, insbesondere S. 397/398, S. 388 u. ff.;

Proc. of the I. R. E., 1953, Heft Oktober, S. 1455 bis 1462, insbesondere S. 1460, Fig. 10 a;

»Electronic Instruments«, Radiation Laboratory Series, Vol. 21, 1948, McGraw-Hill Book Comp., insbesondere S. 23 und 24;

»Radio Mentor«, 1952, Heft 9, S. 446 bis 449.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen