DE1061368B - Anordnung zum Erzeugen von aus binaeren Schritten aufgebauten Zeichen - Google Patents

Description

In der Nachrichtentechnik wird mitunter gefordert, daß beim Auftreten eines einen gewissen Nachrichteninhalt darstellenden Kriteriums eine ganz bestimmte Impulskombination, d. h. eine Codekombination, erzeugt und beispielsweise auf eine Fernleitung weitergegeben wird. Diese Aufgabe ist beispielsweise in jedem Codierer gegeben, in dem eine einen gewissen Informationsinhalt enthaltende Codekombination in eine andere Codekombination, z. B. mit anderer Impulszahl, umgeformt werden muß. Die Aufgabe ist aber auch bereits allgemein bei einer Fernschreibmaschine gegeben, bei der abhängig vom Druck einer ganz bestimmten Taste wiederum eine ganz bestimmte Codekombination, in diesem Falle ein Fernschreibzeichen, erzeugt werden muß.

Es ist bekannt, derartige Kombinationen durch die Einstellung von Kontakten, die zeitlich nacheinander mechanisch oder auch rein elektrisch abgetastet werden, herzustellen. Auch die Erzeugung von derartigen Kombinationen rein elektrisch, z. B. über Gatterfelder und ähnliche im Vielfach geschaltete, z. B. Röhren enthaltende Torschaltungen, ist bereits ausgeführt worden.

Den mechanischen Einrichtungen haften die Nachteile an, die durch die Verwendung von mechanisch bewegten Gliedern naturgemäß gegeben sind, wie z. B. der ständige Bedarf an Wartung und das Geräusch, das durch das Laufen eines Motors und das öffnen und Schließen von Kontakten entsteht.

Außerdem können mit mechanischen Einrichtungen Impulsfolgen hoher Impulsfrequenz, also z. B. TeIegrafiezeichen mit sehr hoher Schrittgeschwindigkeit, nicht mehr erzeugt werden. Weiterhin ist der Übergang von einer Schrittfrequenz auf eine andere nur verhältnismäßig schwierig durchzuführen und erfordert in jedem Fall eine grundsätzliche Änderung, z. B. die Auswechslung eines Getriebes oder des ganzen Motors.

Die bislang bekanntgewordenen rein elektrisch wirkenden Schaltungsanordnungen arbeiten an sich einwandfrei, d. h., es können Impulskombinationen auch höchster Impulsfolgefrequenz erzeugt werden, und die durch die Verwendung von mechanischen Gliedern auftretenden Nachteile fallen weg. Allerdings sind die bis jetzt bekanntgewordenen rein elektrisch arbeitenden Schaltungen noch relativ kompliziert, da sie einen sehr großen Aufwand an richtungsabhängigen Widerständen bzw. Röhren benötigen. Es ist auch deshalb bis jetzt im Gebrauch noch keine Fernschreibmaschine bekanntgeworden, die die einzelnen Zeichen auf rein elektrischem Weg erzeugt, obwohl dies längst möglich wäre.

Es ist weiterhin eine Einrichtung vorgeschlagen worden, die im wesentlichen aus mehreren Sätzen Anordnung zum Erzeugen von aus binären Schritten aufgebauten Zeichen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr.>Ing. Adolf Rechten, München,
ist als Erfinder genannt worden

voneinander unabhängiger Toroide mit unterschiedlichem Durchmesser aus Ferritmaterial mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife besteht, durch die je zwei Stromleiter geführt sind. Dem einen der beiden Stromleiter wird ein sägezahnförmiger Strom zugeführt, der abhängig von seiner Amplitude nacheinander die einzelnen Toroide von ihrem einen remanenten magnetischen Zustand überführt. Je nach der erreichten maximalen Amplitude dieses Stromes wird eine bestimmte Anzahl von Toroiden ummagnetisiert. Die Einrichtung dient dazu, eine durch einen Strom bestimmter Größe dargestellte Ziffer durch eine der Ziffer entsprechende Anzahl von Impulsen wiederzugeben. Wenn nämlich die Toroide nach dem Einspeichern zum »Lesen« der gespeicherten Ziffern durch einen Strom in entgegengesetzter Richtung magnetisiert werden, dann wird in dem zweiten durch einen Satz zusammengehöriger Toroide geführten Stromleiter infolge der Ummagnetisierung jedes Toroids ein Impuls induziert. Die dadurch entstehende Impulsfolge besteht am Ende einer Abtastperiode (Leseperiode) aus so viel Impulsen, wie Toroide ummagnetisiert worden sind.

Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Anordnung zum Erzeugen von aus binären Schnitten aufgebauten Zeichen. Bei der Anordnung nach der Erfindung soll bei einem ganz bestimmten Auslösekriterium, das entweder durch den Tastendruck einer Fernschreibmaschine oder eines anderen für Datenverarbeitungsgeräte verwendeten Eingabegerätes ausgelöst wird oder das durch Decodierung eines bereits vorhandenen Zeichens erzeugt wird, eine ganz bestimmte Impulskombination, im folgenden Codekombination genannt, erzeugt werden. Die Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß für jedes zu erzeugende Zeichen eine der Schrittanzahl des Zeichens bzw. der Anzahl der Schritte einer bestimmten Polarität in einem gewünschten Zeichen

909 577/290

entsprechende Anzahl von Magnetkernen mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife vorgesehen ist, deren Eigenschaften, z. B. Durchmesser, Wicklungsgebung bzw. Vormagnetisierung, unterschiedlich und der zugeordneten Codekombination entsprechend so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Zuführung eines von einem weiterhin vorgesehenen Sägezahngenerator mit einer der Zeitdauer eines Zeichens entsprechenden Kipperiode gelieferten Stromes über einen mit den Kernen verknüpften Leiter die einzelnen Kerne derart nacheinander ummagnetisiert werden, daß in einem allen Kernen gemeinsamen Ausgangskreis die das gewünschte Zeichen darstellende Impulsfolge auftritt.

Bei der Anordnung nach der Erfindung sind also zur Erzeugung einer ganz bestimmten Impulscodekombination so viele Magnetkerne mit rechteckiger Hystereseschleife vorgesehen, wie eine Codekombination einzelne Impulse oder Impulse einer bestimmten Polarität enthalten soll. Diese einzelnen Kerne sind jeweils zur Erzeugung einer ganz bestimmten Codekombination in ihren magnetischen Eigenschaften so aufeinander abgestimmt, daß bei Speisung mit einem von einem Sägezahngenerator abgeleiteten Eingangsstrom die einzelnen Kerne so nacheinander zum Umkippen gebracht werden, daß in den einzelnen Ausgangswicklungen und damit im gemeinsamen Ausgangskreis dieser zu einer bestimmten Kombination gehörenden Kerne die gewünschte Impulsfolge auftritt.

Die Abstimmung der magnetischen Eigenschaften kann an sich auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es beispielsweise in vorteilhafter Weise möglich, den einzelnen Kernen unterschiedliche Durchmesser zuzuordnen. Bei einem bestimmten Eingangsstrom spricht dann zunächst der Kern mit dem kleinsten Durchmesser an und erzeugt in der Ausgangswicklung einen Ausgangsimpuls, dann der Kern mit dem nächstgrößeren Durchmesser, usw. Bei geeigneter Abstimmung der Durchmesser zueinander und einer entsprechenden Steilheit des Sägezahnes wird dann eine Impulsfolge im gemeinsamen Ausgangskreis erzeugt, die der gewünschten Impulsfolge sehr genau entspricht.

Zur Erläuterung der Anordnung nach der Erfindung sowie zur Darlegung weiterer Vorteile dieser Anordnung wird auf die Ausführungsbeispiele verwiesen.

In der Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie z. B. ein Gerät auszubauen wäre, mit dem Impulsfolgen gemäß der Anordnung nach der Erfindung erzeugt werden können. Als wesentlichen Teil enthält ein derartiges Gerät einen Sägezahngenerator 1. Dieser Sägezahngenerator erzeugt eine sägezahnförmige Ausgangsspannung bzw. einen Ausgangsstrom mit einer Grundfrequenz, so daß die Länge des Sägezahns gerade der Länge der zu erzeugenden Codekombination entspricht.

Dieser Sägezahngenerator speist wahlweise eine Kette von jeweils maximal fünf Magnetkernen if I bis iv5. Welche Magnetkerne dieser Reihe gerade mit einem sägezahnförmigen Strom beschickt werden sollen, wird jeweils beim Auftreten eines bestimmten Auslösekriteriums, was z. B. mit Hilfe einer zu einer Fernschreibmaschine gehörenden Taste 2 geschehen kann, bestimmt. In der Figur ist hierzu ein Wählarm 3 dargestellt, der den Sägezahngenerator 1 entsprechend mit den Magnetkernen verbindet.

Außerdem wird beim Auftreten des Auslösekriteriums, also beim Drücken der Taste 2, der im Start-Stop-Betrieb arbeitende Sägezahngenerator jeweils angelassen.

Ehe nun auf die Wirkungsweise eingegangen wird, sei an Hand der Fig. 2 die Arbeitsweise der einzelnen Magnetkerne kurz erläutert. Jeder einzelne Magnetkern hat eine angenähert rechteckige Hystereseschleife, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Es sei angenommen, daß die einzelnen Kerne mit einer Vormagnetisierungswicklung versehen sind, und zwar derart abgestuft, daß beispielsweise sich der Kern K1 mit seinem Magnetisierungszustand im Punkt α befindet, der Kern

ίο K 2 im Zustand &, der Kern if 3 im Zustande, usw. Beim Auftreten einer Durchflutung innerhalb des Kernes, die in Richtung der eingezeichneten Pfeile erfolgt, wird nun, da ja diese Durchflutung entsprechend dem Stromanstieg ständig wächst, zuerst der Kern Kl umgeworfen — zu seiner Ummagnetisierung wird der kleinste Strom benötigt —, sobald dann die Durchflutung die Größe V erreicht hat, der Kern K 2, usw. Dies ist in Fig. 4 nochmals schematisch dargestellt, wobei in der Zeile 1 der Anstieg des eine Magnetkernkette speisenden Eingangsstromes dargestellt ist. In Zeile 2 ist dann gezeigt, daß in dem gemeinsamen Ausgangskreis der fünf Kerne zu fünf verschiedenen Zeiten fünf Impulse auftreten. Läßt man nun zur Erzeugung einer ganz bestimmten Codekombination den einen oder anderen Kern weg bzw. magnetisiert den einen oder andern Kern so vor, daß er auf keinen Fall umkippen kann, dann entsteht beispielsweise eine in Zeile 3 dargestellte Impulskombination. Diese Impulskombination entspricht innerhalb des Fernschreiberalphabets dem Buchstaben F. Wenn also beispielsweise bei der dargestellten Magnetkernkette in der ersten Zeile der zweite und fünfte Kern weggelassen wäre, dann würde an der Ausgangsklemme A1 eine derartige Impulskombination auftreten.

Selbstverständlich ist es auch ohne weiteres möglich, statt einer Impulsfolge, bei der einzelne Impulse fehlen, auch eine Impulsfolge herzustellen, bei der an Stelle der fehlenden Impulse Impulse mit umgekehrter Polarität erzeugt werden. Dies kann durch umgekehrte Wicklungsgebung des entsprechenden Kernes bei entsprechend eingestellter Vormagnetisierung ohne weiteres erreicht werden.

Diese Impulskombinationen entsprechen nun noch keinem Fernschreibzeichen, da die Impulse nur jeweils kurzzeitig während der Umschlagzeit eines Magnetkernes auftreten. Sollen von dem Ausgang einer Einrichtung unmittelbar Fernschreibzeichen, also ganz allgemein Stromschrittkombinationen, abgenommen werden, dann ist es gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens besonders vorteilhaft, diese Ausgangsimpulse einer bistabilen oder gegebenenfalls auch monostabilen Kippschaltung zuzuführen. Bei der Verwendung einer bistabilen Kippschaltung wird diese Kippschaltung jeweils beim Auftreten eines Impulses innerhalb der erzeugten Impulskombination umgestoßen und bleibt dann in dieser Lage liegen. Wie die Zeile 5 in Fig. 4 erkennen läßt, entsteht hierdurch ein anders geartetes Fernschreibzeichen, und zwar das Zeichen Zi. Dies kann aber bei der Dimensionierung von vornherein berücksichtigt werden.

Wird hingegen eine monostabile Kippschaltung verwendet, dann kann die Kippfrequenz dieser Kippschwingung gerade gleich einer Schrittlänge der zu erzeugenden S chrittkombination gewählt werden. Beim Auftreten eines von der Magnetkernkette erzeugten Impulses wird diese Kippschaltung dann umgeworfen bzw. auch in der bereits umgeworfenen Lage um einen weiteren Schritt gehalten.

Selbstverständlich kann statt einer bistabilen oder monostabilen elektrisch arbeitenden Kippschaltung

auch jede andere Schaltungsanordnung, die geeignet ist, einen bestimmten Impuls über einen größeren Zeitraum zu halten, verwendet werden. Im einfachsten Falle ist es hierbei möglich, ein bistabiles Kipprelais vorzusehen, das durch Impulse der einen Art in die eine Lage gebracht wird und beispielsweise durch Impulse entgegengesetzter Polarität in die andere Kipplage umgeworfen wird. Außerdem ist es aber auch denkbar, rein elektrisch arbeitende Glieder, die z. B. als Relaisersatz wirken, zu verwenden, wobei durch entsprechende Speicherschaltungen je nach dem gewünschten Zweck aus einem kurzen Impuls ein Stromschritt ganz bestimmter Länge, die z. B. durch einen Gegenimpuls begrenzt wird, abgeleitet wird.

Die zweite Reihe der Magnetkernkette innerhalb der Ausbildung nach Fig. 1 zeigt im Prinzip, daß es auch möglich ist, die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften der einzelnen Magnetkerne durch Zueignung eines unterschiedlichen Durchmessers zu er-, zeugen. Auch in diesem Fall kann z. B. durch Weglassen einzelner Kerne für eine ganz bestimmte Kombination jeweils diese ganz bestimmte Kombination bei Speisung über den Sägezahngenerator erzeugt werden.

Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde zur Erläuterung der Erfindung eine sehr vereinfachte Prinzipskizze dargestellt. Selbstverständlich kann die gesamte Anordnung ohne Schwierigkeiten rein elektrisch aufgebaut werden, wobei zwischen dem Sägezahngenerator 1 und den Ketten mit den Magnetkernen ein Vielfachschalter so vorgesehen werden muß, daß beim Auftreten eines bestimmten Kriteriums von dem Sägezahngenerator nur eine ganz bestimmte Magnetkernkette gespeist wird. Die Steuerung dieses Vielfachfeldes, z. B. in Form einer Mehrzahl von elektrischen Weichen, kann dann wiederum durch den Tastendruck einer Schreibmaschine, z. B. Fernschreibmaschine, oder auch rein elektrisch von einem Decodierer oder auch dem Ausgang einer Datenverarbeitungsmaschine aus erfolgen. Derartige Schaltungen sind in verschiedensten Variationen bekannt.

Da es verhältnismäßig einfach möglich ist, die Frequenz eines Sägezahngenerators umzustellen, und auch mit geringem Aufwand möglich ist, die Frequenz eines derartigen Generators in den erforderlichen Grenzen konstant zu halten, ist eine Anordnung nach der Erfindung universell anzuwenden. Es ist mit ihr auch ohne weiteres möglich, Impulsfolgen mit innerhalb dieser Folge unterschiedlichem Impulsabstand zu erzeugen, da ja der Umschlagpunkt eines einzelnen Kernes durch seine z. B. über eine Vormagnetisierungswicklung sehr einfach einzustellende magnetische Eigenart bestimmt werden kann.

Wie die einzelnen Magnetkerne zueinander angeordnet werden, ist an sich völlig gleichgültig. Aus Platzersparnisgründen empfiehlt es sich immer dann, wenn Kerne mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden, diese konzentrisch ineinander mit einer z. B. für alle Ringe gemeinsamen Eingangs- und gegebenenfalls auch einer gemeinsamen Ausgangswicklung zu versehen. ■

In Fig. 3 der Zeichnung ist dies schematisch angedeutet. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, ist es ohne weiteres möglich, fünf einzelne Kerne ineinander anzuordnen. Die fünf Kerne werden dann mit einer für alle Kerne gemeinsamen Ein- und Ausgangswicklung versehen, und in der Ausgangswicklung wird dann die gewünschte Impulsfolge auftreten, wenn über die Eingangswicklung ein Strom mit sägezahnförmigem Verlauf geschickt wird. Natürlich kann auch jedem Kern seine eigene Ausgangswicklung zugeordnet werden.

Am Ende des Sägezahns muß immer dann, wenn die Kerne nicht durch eine Vormagnetisierungswicklung in einer bestimmten Ausgangslage gehalten oder über diese Wicklung in eine solche Lage gebracht werden, ein Rückstellimpuls auf die Magnetkerne gegeben werden, damit sie wiederum ihre Ausgangslage einnehmen. Damit durch dieses Zurückkippen der Kerne im Ausgangskreis fälschlich keine Impulse auftreten können, sind die einzelnen Ausgangswicklungen der Kerne, wie in Fig. 1 ebenfalls angedeutet, über Richtleiter geführt, so daß nur die gewünschten, z. B. positiven Impulse im Ausgangskreis auftreten können.

Das Zurückkippen der Kerne, wobei eine völlig gleich aufgebaute Impulsfolge gewonnen werden kann, kann auch dadurch erreicht werden, daß nach dem Zuführen eines Sägezahns bestimmten Potentialverlaufs ein Sägezahn mit entgegengesetztem Potentialverlauf zugeführt wird, der zu einer völlig anderen Zeit, also nach einer beliebigen Pause, erzeugt werden kann.

Claims (4)

Patentansprüche·

1. Anordnung zum Erzeugen von aus binären Schritten aufgebauten Zeichen, die Codekombinationen in Form verschlüsselter Impulsfolgen darstellen, z. B. von im Fernschreibcode codierten Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes zu erzeugende Zeichen eine der Schrittanzahl des Zeichens bzw. der Anzahl der Schritte einer bestimmten Polarität in einem gewünschten Zeichen entsprechende Anzahl von Magnetkernen mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife vorgesehen ist, deren Eigenschaften, z. B. Durchmesser, Wicklungsgebung bzw. Vormagnetisierung, unterschiedlich und der zugeordneten Codekombination entsprechend so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Zuführung eines von einem weiterhin vorgesehenen Sägezahngenerator mit einer der Zeitdauer eines Zeichens entsprechenden Kippperiode gelieferten Stromes über einen mit den Kernen verknüpften Leiter die einzelnen Kerne derart nacheinander ummagnetisiert werden, daß in einem allen Kernen gemeinsamen Ausgangskreis die das gewünschte Zeichen darstellende Impulsfolge auftritt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Stromschrittkombinationen, die Fernschreibzeichen darstellen, im Ausgangskreis der Magnetkerne ein bistabiles oder monostabiles Schaltglied, z. B. ein entsprechendes Relais oder eine elektronische Kippschaltung, vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von den Tasten einer Fernschreibmaschine ein Vielfachfeld jeweils so betätigt wird, daß der Sägezahngenerator mit einer entsprechend eingestellten Kernkombination derart verbunden wird, daß von dieser Kernkombination nach Betätigung der Taste die entsprechenden Codekombination abgenommen werden kann.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Sägezahngenerators im Start-Stop-Betrieb.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 036 922.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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