DE1071131B

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Publication number: DE1071131B
Application number: DENDAT1071131D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-17

Description

BUNDESREPUBLIK! DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1071131 ANMELDETAB:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDDWG
DND AUSGABE DSB
AÜ9LECESCHKIPT:

AVSGABE DEB
PATENTSCHRIFT:

kl.21 al 36/18

INTEBnAT. KL. H 03 k

28.NOTEMBEK 195?

17. DEZEMBER 1959

11. A P R I L 1963
WEICHT AB VOH

AUSLEGESCHRIFT 1 071131

(SSfDUVin·/Ά «■)

Die Erfindung besieht sich auf Transfluxoren und Verfahren, zu deren Steuerung mittels je einer Steuerwicklung für die von mehreren zu überwachenden Einrichtungen abhängigen Einstellströme und einer Blockierungswicklung für einen Blockierungsstrom. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Transfluxor als Koinzidenzgatter verwenden su können, das sich in sicherungstechnischer Hinsicht einwandfrei überwachen läßt. Ein Interesse an derartigen Transfluxor- und Koinsidenzgattern besteht insbesondere int Eisenbahnsicherungswesen, um die dort bisher üblichen sicherungstechnischen Schaltungen mit Kontakten durch elektronische Schaltungen gleicher Sicherheit ersetzen su können.

Sicherungstechnische Schaltungen werden bisher so aufgebaut, daß m einer Ruhestromschaltung die su überwachenden Kontakte miteinander in Reihe liegen. Damit ergibt sich eine Schaltung, die bei einer Störung 8. B. einer Leitungsunterbrechung den Strom unterbricht. Diese Stromunterbrechung hat eine Anzeige zur Folge, die immer nach der stchenmgstechnisch richtigen Seite liegt.

Bei elektronischen Schaltungen können solche in Reihe geschalteten Kontakte durch ein Koinzidenzgatter mit entsprechend vielen Einstelleingängen ersetzt werden. Koinzidenzgatter werden bisher mit Hilfe von Richtleitern und Widerständen in Verbindung mit Transistoren oder Röhren verwirklicht. Ein Mangel solcher Koinsidenzgatter besteht darin, daß sich die Richtleiter sicherungstechnisch nicht einwandfrei überwachen lassen, weil beispielsweise ein Kurzschluß des Richtleiters gar nicht registriert werden würde.

Bekannte Gatterschaltungen mit Transfluxor genügen ebenfalls nicht den sicherungstechnischen Anforderungen. Transfluxoren bestehen bekanntlich aus einem Material mit nahezu rechteckförmiger Hysteresisschleife. In einem solchen Transfluxor wird eine durch einen Strom in einer Einstellwicklung gekennzeichnete Information in einem von zwei miteinander gekoppelten magnetischen Kreisen gespeichert und beim Abfragen der Information auf den anderen Kreis übertragen. Die Information kann dann beliebig oft und lange ohne Informationsverlust abgefragt werden.

Bei den bisher bekannten Transfiuxorschaltungen wird diese Speicherfähigkeit ausgenutzt. Beispielsweise ist ein aus einer Ferritscheibe bestehender Transfluxor mit einem kleinen und einem großen Loch bekannt, die so angeordnet sind, daß das zwischen dem kleinen Loch und dem Außenrand liegende Außenjoch und das zwischen diesem Loch und dem großen Loch liegende Innenjoch gleiche Querschnitte haben, während der Querschnitt des dritten Joches zwischen dem großen Loch und dem Außenrand min-Transfluxor-Koinzidenzgatter
und Verfahren zu dessen Steuerung,
insbesondere für das Eisenbahusidierungswesen

Patentiert für:

IO Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München

is Dr.-Ing. Hans-Ullrich Meyer, Braunschweig,
ist als Erfinder genannt worden

destens gleich der Summe dieser Querschnitte ist, Das

as dritte Joch trägt eine Steuerwicklung, die wahlweise zum Blockieren und zum Einstellen des Übertragungssustandes im Transfluxor dient. Beim Blockieren werden durch einen vorübergehend angeschalteten Blockierungsgleichstrom alle drei Joche im gleichen Sinne um das große Loch magnetisiert. Beim Einstellen des Obertragungssustandes werden durch einen vorübergehend angeschalteten Einstellgleichstrom geringerer Stromstärke und entgegengesetster Richtung die innere Hälfte des dritten Joches und das Innenjoch in Gegenrichtung magnetisiert. Um festzustellen, ob eine Information gespeichert ist oder nicht, werden einer auf dem Außenjoch angebrachten Eingangswicklung Wechselstromimpulse zugeführt. Bei dem durch den Einstellstrom herbeigeführten

no Magnetisierungssttstand des Transfluxors werden diese Impulse nach einer auf dem gleichen Joch angebrachten Ausgangswicklung dadurch übertragen, daß die Eingangsimpulse den magnetischen Kreis um das kleine Loch ummagnetisieren. Eine derartige

♦5 Transfluxorschaltung -wirkt wie ein bistabiler Schalter, der durch den Eingangsstrom geschlossen und erst durch den Blockierungsstrom geöffnet wird.

Es ist ferner bekannt, das dritte Joch mit einer Blockierungswicklung sowie einer oder mehreren

So Einstellwicklungen zu versehen. Die Einstellströme in den einzelnen Einstettwicktungen sind dabei so bemessen, daß der bei stromloser Blockierungswicklung in einer einseinen Einstellwicklung fließende Strom den Magnetisierungszustand des Transfluxors nicht

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ändern kann. Der Ubertragungszustand wird erst eingestellt, wenn auf sämtliche Einstellwicklungen der vorgesehene Binstellstrom gegeben wird. Der einmal eingestellte Übertragungssustand bleibt dam bis sum Anschalten des Blockierungsstromes gespeichert, un abhängig davon, ob die Einstellströme weiterhin fließen. oder nicht Diese Transftuxorschaltung entspricht einem bistabilen Schalter, der zwar nur bei Koinzidenz der Einstellströme geschlossen wird, dann aber geschlossen bleibt und erst durch dm Blockte- m rungsstrom geöffnet wird.

Bei einer anderen bekannten Transfluxorsckaltung für mehrere Transfluxoren mit einem großen und einem kleinen Loch, einem sogenannten Transfluxor-Kanal' Wähler, ist die Einstellwicklung jedes Transfluxors auf dem Innenjock angeordnet, während das dritte Joch mit mehreren Bhckierungswicklungen versehen ist. Die Einstellwicklungen aller Transfluxoren sind in Reihe geschaltet. Bei dieser Schaltung erfolgt die Auswahl des einem bestimmten Übertragungskanal ao zugeordneten Transfluxors dadurch, daß gleichzeitig mit der Einstellstromquelle eine dem betreffenden Kanal zugeordnete Kombination von Blockiermgs-Stromquetlen angeschaltet wird. Dabei werden durch gruppenweise in Reihe geschaltete Blockierungswick- as lungpn alle anderen Transfluxoren blockiert, während für den auszuwählenden Transfluxor keine der Blockierungswicklungen angeschaltet wird. Auf diese Weise kann der Einsteltstrom nur in dem auszuwählenden Transfluxor durch Ummagnetisieren des Innenjoches den Übertragungszustand einstellen. Dieser Zustand bleibt nach Abschalten des Einstellstromes gespeichert, bis eine andere Kombination von Blockierungsstromquellen angeschaltet wird.

Ferner sind Transfluxorsckaltungen mit einem Transfluxor bekannt, der mit einem Mittelloch für die Eingangs- und die Ausgangswicklung und je einem weiteren Loch für jede von mehreren Einstellwicklungen versehen ist. In diesem Transfluxor ist der Übertragungszustand eingestellt, nachdem vier Einstellströme von gleicher Polarität die entsprechenden Einstellwicklungen zugeführt worden sind. Die vier Einstellströme können dabei in beliebiger Reihenfolge und m verschiedenen Zeiten auftreten. Bei dieser Schaltung fjf infolge Speicherung jedes einzelnen Einstellstromes keine Koinzidenz der Einstellströme erforderlich. Diese Schaltung entspricht also einer Reihenschaltung mehrerer bistabiler Schalter.

Die Erfindung verwirklicht demgegenüber ein Transfluxor-Koinzidenzgatter, bei dem der Trans fluxor dann und nur dann Ausgangssignale abgibt, wenn sämtliche Steuerströme gemeinsam vorhanden sind, dagegen beim Wegfallen eines oder mehrerer dieser Ströme sofort und mit Sicherheit gesperrt wird. Dies ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß der Blockierungsstrom dauernd anliegt und dieser Strom sowie die Einstellströme in bezug auf Große und Richtung derart bemessen sind, daß der Transfluxor gesperrt ist, wenn der Blockierungsstrom und/oder mindestens einer der Einstellströme nicht vorhanden ist, während eine Freigabe des~Transfluxors nur dann erfolgt, wenn der Blockierungsstrom und alle Einstellströme gleichzeitig anliegen.

Durch diese Bemessung der Steuerströme wird erreicht, daß bei Störung des Blockierungsstromes der Transfluxor durch die Einstellströme, die dann eine Übereinstellung hervorrufen, blockiert wird, während bei Störung eines oder mehrerer Einstellströme der Transfluxor durch die Blocfcierungsströme gesperrt wird, die dann eine Untereinstellung hervorrufen.

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Die Erfindung und nähere Einzelheiten sind im folgenden an Hand der in den Fig. 1 und 2 dargestellte« Ausführungsbeispiele erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Koinzidenzgatter mit einem Transfluxor, der drei Steuerwicklungen besitzt.

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Koinzidenzgatter mit zwei Transftuxoren zur Überwachung einer Mehrzahl von Steuerströmen,

Der in Fig. 1 dargestellte Transfluxor T besitzt drei Steuerwicklungen SW I, SW2, SWZ. Alle drei Steuerwicklungen befinden sich auf einem joch /1. Eine Treiberwicklung TW und eine Ausgangswicklung Λ if befinden sich auf einem weiteren Joch/2. Die Treiberwicklung wird von einem Generator G über einen Widerstand W gespeist, der zur Verbesserung des Verhältnisses zwischen den Ausgangssphztinspahmingen im gesperrten und eingestellten Zustand des Transfluxors dient. An die Ausgangswicklung ist hier ein Anzeigegerät A angeschlossen.

Die drei Steuerwicklungen SW1 bis SW 3 werden nun erfindungsgemäß mit drei Steuerströmen .91, S 2. .93 gespeist, wobei die Steuerströme zum Teil gegeneinander gerichtet und verschieden groß sind. Die Speisestromkreise werden hier über Batterien B1. B2. B3 versorgt. In jedem Speisestromkreis liegen Regelwiderstände J? 1, R 2, R 3. In die Speisestromkreise der Steuerwicklungen SW1, SW2 werden die Ströme von zu überwachenden Einrichtungen eingespeist, z. B. die Lampenströme von mehreren Lichtsignalen-

Es sei angenommen, daß der Strom S3 als Blockierungsstrom wirkt. In diesem Falle arbeitet das erfindungsgemäße Koinzidenzgatter folgendermaßen:

Wenn nur der Strom ,93 vorhanden ist, so ist der Transfluxor Γ in einem Magnetisierungszustand, in welchem keine Übertragung der vom Generator G gelieferten Spannung aus der Treiberwicklung TW in die Ausgangs wicklung AW möglich ist. Wird dann einer der Einstellströme 5" 1 oder .92 eingespeist, so ist ebenfalls noch keine Ausgangsspannung vorhanden. Erst wenn beide Einstellströme Sl und S2 gleichzeitig vorhanden sind, erfolgt eine Übertragung der Ausgangsspannung. Wenn der als Sperrstrom wirkende Strom .93 ausfällt, so blockieren sowohl die beiden Ströme 51 und S2 infolge Übereinstellung als auch einer dieser beiden Ströme infolge Untereinstellung den Transfluxor, und' eine Übertragung von der Treiberwicklung· zur Ausgangswicklung des Transfluxors ist ebenfalls unterbunden. Für den Fall, daß die Wicklung SWi mit einer einzigen Windung¹ ausgeführt ist, können Windungsschlüsse keinen Zustand für den Transfluxor herbeiführen, der eine Wechselspannungsübertragung ohne die Ströme in den Wicklungen SW1, SW 2 ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß Schwankungen der Gleichspannung, welche die Blockierungs- und Einstellströme erzeugt, sich weitgehend kompensieren, wenn die Speisung aus einer gemeinsamen Quelle erfolgt, da zn einem größeren Blockierungsstrom auch ein größerer Einstellstrom gehört. Die Anordnung kann auch mit mehreren Einstellwicklungen ausgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kotnzidenzgatterschaltung mit zwei TransfluxorenTl, T2. Diese Koinzidenzgatterschaltung ist dazu geeignet, eine Vielzalil von Einstellströmen miteinander in Koinzidenz zu bringen. Die einzelnen Transfluxoren sind prinzipiell so geschaltet, wie es Fig. 1 zeigt. Demgemäß besitzt der Transfluxor T1 die Steuerwicklungen SW11, SW12, SWIZ₁ während der Transfluxor Γ 2 mit den Steuerwicklimgen SW 21.

Claims

1 SW22, SW2Z versehen ist. Die verschiedenen Steuerströme werden einer. Batterie B entnommen und über eine zu überwachende Einrichtung, z. B. vier Lampeustromkreise, die hier durch die Regelwiderstände R12, R13, R 21, R 22 sowie durch die Kontakte K12, K 13 S bzw. K 21, K 22 dargestellt seien, den betreffenden Steuerwicklungen zugeführt. Die BlockierungsstrÖme werden durch die Widerständet? 11, R23 eingestellt. Die Treiberwicklung TWl wird von einem Generator G über einen Widerstand W gespeist. *o Die Ausgangswicklung ΛΙΓ1 des TransistorsTl arbeitet über eine Verstärkerschaltung auf die Treiberwicklung TW 2 des Transistors T 2. An die Ausgangswicklung 2 ist ein Anzeigegeräte angeschlossen. Als Verstärkerschaltung zwischen der Ausgangswick- ts \vai%AWl und der Treiberwicklung TW2 ist hier ein Transistor TR vom pnp-Typ vorgesehen, dessen Emitter über eine induktive Kopplung IK mit der Ausgangswicklung A Wl verbunden ist, während der Kollektor des Transistors TR auf einen abgestimmten Ausgangs- ao kreis AK arbeitet. Die Basis des Transistors ist über einen Regelwiderstand RW an eine Vorspannung gelegt. Der Ausgangskreis AK ist ein abgestimmter Parallel resonanzkreis aus der Induktivität L und der Kapa- as zitätC. Über die Wicklung KW ist der Ausgangskreis mit der Treiberwicklung TJV2 verbunden. Der Parallelresonanzkreis ist zweckmäßig so abgestimmt, daß die dritte Oberwelle des vom Generator G gelieferten Stromes ausgesiebt und der Treiberwicklung TW1'2 zügeführt wird. Der Vorteil dieser Siebung besteht darin, daß das Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung eines blockierten und eines eingestellten Transfluxors wesentlich verbessert wird, weil bei einem blockierten Transfluxor die Spannung an der Ausgangswicklung viel weniger verzerrt ist als bei einem eingestellten Transfluxor. Patentansprüche!

1. Transfiuxorkoinsidensgatter und Verfahren su dessen Steuerung, insbesondere für das Eisenbahnsicherungswesen, wobei für die von mehreren 31

zu überwachenden Einrichtungen abhängigen Einstellströme und einen Blockierungsstrom je eine Steuerwicklung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockierungsstrom (S3) dauernd anliegt und dieser Strom sowie die Einstellströme (SI und S2) in bezug auf Größe und Richtung derart bemessen sind, daß der Transfluxor gesperrt ist, wenn der Blockierungsstrom und/oder mindestens einer der Einstellströme nicht vorhanden ist, während eine Freigabe des Transfluxors nur dann erfolgt, wenn der Blockierungsstrom und alle Einstellströme gleichzeitig anliegen.

2. Koinxidenggatter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Steuerwicklungen (SW 1 bis SW3) auf ein gemeinsames loch (Jl) des Transfluxors gewickelt sind.

3. Koinzidenzgatter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verarbeitung einer größeren Anzahl von Steuerströmen je zwei Transfluxoren (Tl, T2) derart miteinander zusammengeschaltet sind, daß eine Ausgangswicklüng (AWl) des einen Transfluxors (Tl) eine Treiberwicklung (TW2) des anderen Transfluxors (Γ2) speist.

4. Koinzidenzgatter nach AnapruchJ₁ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine Ausgangswicklung des einen Transfluxors und eine Treiberwtcktung des anderen Transfluxors eine Verstärkerstufe, vorzugsweise eine Transistorverstärkerstufe (TR), geschaltet ist, deren. Ausgang (mit der Treiberwicklung) über ein Siebglied (AK) verbunden ist, welches eine Oberwelle, insbesondere die dritte Oberwelle, aussiebt und der Treiberwicklung (TW2) zuführt.

In Betracht gesogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 968205;
^Proceedings of the IRE«, 1956, Nr. 3, S. 330, Fig. 14;

»Elektronische Rundschau«, August 1957, S. 230, 231, Abs. Al, A2 und Cl;

»Frequenz«, 1957, Nr. 1, S. 27, Fig. 32.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen