DE1144372B - Elektrische Regelvorrichtung zur Einstellung eines beweglichen, kraftgetriebenen Organs auf einen vorbestimmten Adressplatz - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21 c 46/50

INTERNATIONALE KL.

G 05 f; g

N 6115 Vmb/21c

ANMELDETAG: 23. SEPTEMBER 1952

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 28. F E B R U A R 1963

Die Erfindung betrifft eine elektrische Regelvorrichtung zur Einstellung eines beweglichen, kraftgetriebenen Organs auf einen vorbestimmten Adreßplatz, bei der eine von der jeweiligen Stellung des beweglichen Organs in bezug auf den vorbestimmten Adreßplatz abhängige Impulsfolge mit einer Folge von Einstellimpulsen verglichen und ein Fehlersignal abgeleitet wird, bei dessen Verschwinden das bewegliche kraftgetriebene Organ zum Stillstand kommt. ίο

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Anordnungen, bei denen das bewegliche, kraftgetriebene Organ auf eine gesonderte Folge beliebig wählbarer Adreßplätze eingestellt werden soll. Daher ist die Erfindung insbesondere auf elektromagnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtungen anwendbar, bei welchen es darauf ankommt, den Wiedergabe- bzw. Aufzeichnungskopf schnell und genau in eine bestimmte Lage bezüglich einer beliebigen Aufzeichnungsstrecke innerhalb einer Mehrzahl von parallelen Strecken zu bringen. Diese Forderung tritt insbesondere bei Hochleistungsrechenmaschinen auf, bei welchen ein schneller Zugang zu einer beliebigen Angabenspeicheradresse verlangt wird. Die einzelnen Adreßplätze kennzeichnen beispielsweise die verschiedenen Aufzeichnungsspuren eines Magnettrommelspeichers. Es ist klar, daß die Anordnung jeweils eines besonderen Schreib- und Lesekopfes für jede Aufzeichnungsspur unwirtschaftlich ist. Die Möglichkeit einer genauen Ausrichtung eines einzigen Schreib- und Lesekopfes auf eine beliebige Spur bietet nicht nur bezüglich der Wirtschaftlichkeit, sondern auch bezüglich der Einfachheit einer solchen Anlage wesentliche Vorteile.

Einstellvorrichtungen für ähnliche Zwecke sind an sich bekannt. Die Mehrzahl dieser bekannten Anordnungen beruht darauf, daß eine konstante Phasenwinkelbeziehung zwischen zwei elektrischen Wechselströmen oder zwischen zwei entsprechenden magnetischen Wechselfeldern hergestellt wird. Solche Gerate sind in ihrem Aufbau kompliziert und nur dann von Vorteil, wenn eine fortlaufende, drehende Änderung der gegenseitigen Lagebeziehung gefordert wird und wenn ein mechanisch bewegbares, getriebenes Glied den Bewegungen eines in solcher Weise mechanisch betätigten treibenden Gliedes folgen soll. Neben diesen Einrichtungen, die nach dem Prinzip der Phasenverschiebung bzw. Phasenberichtigung arbeiten und einen sinusförmigen Wechselstrom erfordern, sind auch Einrichtungen bekannt, die unter Verwendung von Gleichstrom nach dem Prinzig der Wheatstoneschen Brücke arbeiten. Diese Regelsysteme er-Elektrische Regelvorrichtung

zur Einstellung eines beweglichen,

kraftgetriebenen Organs auf einen

vorbestimmten Adreßplatz

Anmelder:

National Research Development Corporation, London

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 24. September 1951 (Nr. 22 303)

Frederic Caliand Williams, Timperley, Cheshire,
und Gordon Eric Thomas, Port Talbot, Wales

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt wdrden

fordern eine sehr konstante Spannungsquelle. Eine derartige Spannungsquelle ist teuer und kostspielig.

Weiterhin sind auch schon Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen ein bewegliches Organ jeweils beim Vorübergang an gleichabständigen Marken Zählimpulse auslöst, welche registriert und mit einer voreingestellten Impulszahl verglichen werden können. Wenn die gezählte Impulszahl mit der voreingestellten Impulszahl übereinstimmt, wird das kraftgetriebene Organ stillgesetzt. Diese vorgeschlagenen Einrichtungen weisen den Nachteil auf, daß die Stellung des kraftgetriebenen Organs jeweils nur relativ zu der jeweiligen Ausgangsstellung festgelegt werden kann.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Regeleinrichtung, mit deren Hilfe ein bewegliches, kraftgetriebenes Organ auf einen bestimmten Adreßplatz, welcher durch ein weiteres Schlüsselsignal festgelegt wird, eingestellt werden kann. Diese Regelvorrichtung ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jedem der η Adreßplätze ein Impuls aus einer Folge von η Impulsen zugeführt wird, wobei die Impulsfolge periodisch wiederholt wird, so daß die zu den einzelnen Adreßplätzen gelangenden Impulse zeitlich gegeneinander

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verschoben sind, daß weiter das bewegliche, kraft- Starr mit dem Wagen 6 ist ein leichter Signalabgetriebene Organ die dem jeweiligen Adreßplatz zu- nehmer 8 aus Kupfer verbunden, dessen eines Ende geführten Impulse empfängt und sie einem Ver- sich in konstantem, geringem Abstand von einer länggleicherkreis zuleitet und daß das Fehlersignal im liehen, feststehenden metallischen Abnahmeplatte 9 Vergleicherkreis aus den empfangenen Impulsen und 5 befindet, ohne diese zu berühren, und dessen anderes einer Folge von Einstellimpulsen abgeleitet wird, Ende verjüngt ausgeführt ist, um so einen Abderen einstellbare Phasenlage den zu wählenden nahmefinger 10 zu bilden. Dieser bewegt sich über Adreßplatz bestimmt und deren Dauer derjenigen der eine Anzahl linear angeordneter, metallischer Adreßgenannten Impulsfolge gleich und deren Folgefrequenz plättchen 11, welche jeweils durch dazwischengelegte halb so groß wie diejenige dieser Impulsfolge ist. io Isolierstücke 72 voneinander isoliert auf einen fest-Bei einer solchen Regelvorrichtung nach der Er- stehenden Montagebügel 73 angeordnet sind, der findung ist jeder Adreßplatz durch einen bestimmten seinerseits mit den Rahmenteilen 66 fest verbunden Impuls einer periodisch wiederholten Impulsfolge ist. Die Lage der Adreßplättchen 11 entspricht den gekennzeichnet. Die den einzelnen Adreßplätzen zu- jeweils zugehörigen Adreßplätzen des Magnetkopfes geordneten Impulse unterscheiden sich daher durch 15 62 in bezug auf die Trommel 64, d. h. den jeweiligen ihre gegenseitige Phasenbeziehung innerhalb dieser axialen Höhen der einzelnen Magnetspuren 74. Bei Impulsfolge. Diese den einzelnen Adreßplätzen zu- der vorerwähnten Ausführungsform, welche befriedigeordneten Impulse können durch einen mit dem gend gearbeitet hat, sind fünfundvierzig Adreßplättbeweglichen Organ verbundenen Signalabnehmer auf- chen 11 vorgesehen. Der Deutlichkeit halber sind in genommen werden. Das mit diesem Signalabnehmer 30 der Zeichnung nur neun dieser fünfundvierzig Adreßaufgenommene Signal ist jeweils ein Maß für die plättchen dargestellt.

Stellung des beweglichen Organs. Durch Vergleich Die einzelnen Adreßplättchen 11 sind jeweils mit dieses abgenommenen Signals mit einer Folge von Klemmen PO, Pl, P2 bis P44 verbunden. Jede der EinsteUimpulsen wird ein Fehlersignal abgeleitet, Klemmen PO, Pl bis P44 wird periodisch mit bewelches eine Bewegung des beweglichen Organs in 25 stimmten Impulsen einer Impulsfolge beschickt, so Richtung auf den durch die Einstellimpulsfolge ge- daß die an den verschiedenen Klemmen aufkennzeichneten Adreßplatz auslöst, tretenden Impulse in einer später zu beschreiben-Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der den Weise gegeneinander versetzt sind. Die AbBeschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es stellt dar nahmeplatte 9 ist über eine Leitung 75 mit demEin-Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen An- 30 gang eines Verstärkers 12 verbunden. Der in dem Ordnung, Spulenkörper 7 fließende, die Lage des Wagens 6 Fig. 2 eine Anzahl der in der Anordnung nach und des Magnetkopfes 62 in bezug auf die Magnet-Fig. 1 auftretenden Impulsfolgen, trommel 64 steuernde Strom wird von einem Ver-Fig. 3 und 4 einzelne Teile der in Fig. 1 dargestell- stärker 13 geliefert, dessen Eingangsimpuls über Leiten Schaltung und 35 tung 76 von der Ausgangsklemme 22 eines Ver-Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- gleichskreises 14 abgeleitet wird. Die eine Eingangskungsweise der in Fig. 4 dargestellten Schaltung. klemme 79 des letzteren wird über eine Leitung 77 Die in Fig. 1 dargestellte Regelvorrichtung weist von dem Verstärker 12 gespeist, während seine einen Wagen 6 auf, welcher vermittels eines Gestän- andere Eingangsklemme 80 über eine Leitung 81 die ges 59 starr mit einem flachen, rechteckigen Spulen- 40 in einem Generator 15 erzeugten Einstellimpulse aufkörper7 verbunden ist, der in einem stetigen Magnet- nimmt. Die Art und die einzelnen Funktionen dieses feld 60 zwischen den Polen eines Elektromagneten 61 Generators 15 und der für diesen bestimmten, der translatorische Bewegungen ausführen kann. Auf Klemme 16 zugeführten Eingangssignale wird mindern Wagen 6 ist ein kombinierter Magnet-Schreibe- mehr nachstehend beschrieben,
und Lesekopf 62 befestigt, mit dessen HiKe ein 45 In Fig. 2, (α) bis (/) sind einzelne Impulse von magnetisierbarer Oberflächenbelag 63 einer umlau- gegeneinander versetzten periodisch wiederholten fenden Trommel 64 beschrieben bzw. abgefragt wer- Impulsen gezeigt, welche den Klemmen PO bis P 5 den kann. Ein solcher magnetischer Trommelspeicher der Fig. 1 zugeführt werden. Die einzelnen Impulse, ist an sich bekannt. welche einer periodisch wiederholten Impulsfolge Der Wagen 6 läuft vorteilhaft 2wischen genauso entnommen werden, sind jeweils mit ρ0, ρ 1, ρ 2, ρ 3, bearbeiteten Führungen 65, die an feststehenden Rah- ρ 4 und ρ 5 bezeichnet. In gleicher Weise wie diese menteilen66 befestigt sind, die ihrerseits die Lager Impulse sind (nicht dargestellte) Impulse ρ 6 bis ρ 44 für die mittels eines Elektromotors 67 angetriebene gegeneinander versetzt, so daß auf den Impuls ρ 44 Trommel 64 halten. Zur Verbindung des Spulen- wieder die Impulse ρ 0, ρ 1, ρ 2... periodisch folgen, körpers 7 mit feststehenden Klemmen 69 dienen 55 Bei dem hier beschriebenen besonderen Beispiel flexible Leitungen 68, während ähnliche flexible Lei- hatten die p-Impulse alle eine negativläufige Amplitungen70 den Magnet-Schreibe- und Lesekopf 62 mit tude von 20VoIt, wobei ihre Impulsdauer je 6 Mikrofeststehenden Klemmen 71 verbinden. Sekunden betrug. Die Impulse ρ0, pi, ρ2 ... folg-Bei einer Ausführungsform der Erfindung, welche ten einander in Intervallen von 10 Mikrosekunden. sich als zufriedenstellend erwiesen hat, bestand der 60 Die einzelnen Impulse wiederholten sich also peri-Spulenkörper 7 aus acht in Serie geschalteten und odisch nach jeweils 450 Mikrosekunden.
zusammengeklebten Flachspulen mit je 70Windun- Diese periodisch wiederholte Folge gegeneinander gen. Der Wagen 6 bestand aus Aluminium und war versetzter p-Impulse wird in einer Anordnung 82 mit dem Spulenkörper 7 durch zwei leichte Alu- (s. Fig. 1) erzeugt, welche sich aus fünfundvierzig miniumstangen verbunden. Der Wagen 6 konnte in 65 einzelnen Umschaltkreisen 83 mit je zwei Schaltzusenkrechter Richtung in einer Gleitbahn parallel zu ständen zusammensetzt, so daß ein auf der Leitung der gleichfalls Senkrechten Achse der zylindrischen 84 dargebotener Impuls, wenn der Umschaltkreis sich Trammel 64 bewegt werden. in seinem leitenden Zustand befindet, durch den

Schaltkreis hindurch zu dem dazugehörigen Schaltausgang geführt wird, während ein solcher Impuls, wenn der Umschaltkreis sich in seinem nichtleitenden Zustand befindet, am Durchgang gehindert wird. Die einzelnen Umschaltkreise 83 sind jeweils auf beiden Seiten mit den unmittelbar angrenzenden Umschaltkreisen in Kettenform so verbunden, daß, sobald der erste Umschaltkreis der Kette durch einen auf einer Leitung 85 dargebotenen Eingangsimpuls

Die schaltungsmäßige Ausführung des Vergleichskreises 14 der Fig. 1 ist aus Fig. 3 zu ersehen. Dort sind die Kathoden zweier Trioden 17 und 18 miteinander verbunden, und der Verbindungspunkt ist mit der Anode einer Endröhre 19 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 20 geerdet ist. Die Anoden der Röhren 17, 18 sind jeweils mit den Endpunkten einer mittig angezapften Primärwicklung 90 eines Transformators 21 verbunden. Die Sekundärumgeschaltet wird, dieser einen auf der Leitung 84 io wicklung 91 des Transformators 21 ist einerseits geeintreffenden Impuls durch das Schaltglied hindurch- erdet und andererseits über parallele Stromkreise mit treten läßt, worauf er in seinen ursprünglichen Schalt- der Ausgangsklemme 22 verbunden, in welchen, zustand zurückgeschaltet wird, so daß das Schaltglied jeweils in Reihe geschaltet, ein Kondensator 23 und nichtleitend wird und gleichzeitig der nächste Um- eine Diode 24 bzw. ein Kondensator 25 und eine schaltkreis umgeschaltet wird, der den nächsten auf 15 Diode 26 liegen. Die Dioden sind in der dargestellten der Leitung 84 dargebotenen Impuls durch das ihm Weise gegenpolig geschaltet, wobei die Kathode der zugeordnete Schaltglied hindurchtreten läßt usw., wo- Diode 24 über einen Ableitwiderstand 27 mit dem durch die gewünschten 45er-Folgen gegeneinander positiven Pol einer Spannungsquelle von 6VoIt und versetzter Impulse erzeugt werden. die Anode der Diode 26 über einen Ableitwiderstand

Die auf der Leitung 84 dargebotenen Impulse ent- 20 28 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle von sprechen beispielsweise den Taktimpulsen einer 6 Volt verbunden ist. Die Mittelanzapfung der Rechenmaschine und werden in einem Impulsmodler- Primärwicklung 90 des Transformators 21 ist mit dem kreis 86 erzeugt, welcher mit dem sinuswellenförmi- positiven Pol einer Spannungsquelle von 300VoIt vergen Ausgangsimpuls eines mit einer Periode von bunden. Das Steuergitter der Triode 18 wird auf 100 kHz arbeitenden Zeitzeichenoszillators 87 be- 25 +100 Volt gegen Erde vorgespannt. Zwischen die

schickt wird. Der dem ersten Umschaltkreis 83 auf Leitung 85 dargebotene erste Umschalt-Eingangsimpuls kann von dem letzten Umschaltkreis abgeleitet werden, so daß die Anordnung eine endlose Kette bildet.

Es ist jedoch besser, den auf der Leitung 85 dargebotenen Eingangsimpuls, welcher je einmal nach jeweils fünfundvierzig Taktimpulsen auf der Leitung 84 dargeboten wird, durch Abzählen der vom Schaltkreis 86 herrührenden Impulse in einem ersten Teilerkreis 88 mit nachgeschaltetem zweiten Teilerkreis 89 abzuleiten.

Fig. 2, (g) zeigt die Form des dem Verstärker 12 zugeführten Signals, wenn der Abnahmefinger 10 unKlemme 22 und Erde ist ein Kondensator 29 geschaltet.

Die positiven Ausgangsimpulse des in Fig. 1 gezeigten Verstärkers 12 werden dem Steuergitter der Endröhre 19 über eine Eingangsklemme 79 zugeführt. Die Zuführung der in Fig. 2, (z) dargestellten und von dem Generator 15 gelieferten Einstellimpulse über die Eingangsklemme 80 zu dem Steuergitter der Röhre 17 bewirkt, daß dessen Spannung von +120 auf + 80VoIt ausschwingt.

Die Wirkungsweise des Vergleichskreises ist folgende: Wenn zunächst angenommen wird, daß das Bremsgitter der Endröhre 19 mit einem Potential beschickt werde, welches das Fließen des Anoden

mittelbar über dem mit p4-Impulsen beschickten 40 Stroms durch die Röhre zuläßt, dann läßt die Röhre Adreßplättchen 11 liegt, so daß also diese ρ 4-Im- 19 bei Zuführung eines Impulses zu ihrem Steuergitter Strom durch. Dieser Strom fließt nur durch die Röhre 17, solange das Steuergitter dieser Röhre

auf einer Spannung von +120 Volt gehalten wird. Er

pulse das Signal mit der größten Amplitude liefern.
Die jeweiligen Impulsbeiträge der benachbarten
Adreßplättchen können gegebenenfalls durch Änderung der Gestalt des Fingers 10 eingestellt werden. 45 fließt jedoch nur durch die Röhre 18, wenn die Span-Wird angenommen, daß der Signalabnehmer 8 fest- nung am Steuergitter der Röhre 17 beim Auftreten

~" ' ' der in Fig. 2, (f) dargestellten negativen Flanke des

Einstellimpulses auf + 80 Volt abfällt. Wenn der von der Röhre 17 herrührende Anodenstromimpuls durch

steht, so würde sich dieses Eingangssignal in einem Wiederholungszyklus von 450 Mikrosekunden wiederholen.

Fig. 2, (Ji) zeigt die Form des dem Verstärker 12 50 die dazugehörige Hälfte der Primärwicklung des zugeführten Eingangssignals, wenn der Finger 10 Transformators 21 fließt, dann bewirkt der in der zwischen den mit den Impulsen ρ 2 und ρ 3 beschick- Sekundärwicklung induzierte Strom die Aufladung ten Adreßplättchen 11 liegt. Die Impulshöhen dieser des Kondensators 29 in einem Sinn, wohingegen die beiden Adreßplättchen sind nur dann gleich, wenn Aufladung dieses Kondensators im entgegengesetzten der Finger 10 sich genau in der Mitte zwischen den 55 Sinn erfolgt, wenn der Sekundärstrom auf Grund des beiden Adreßplättchen befindet. Es ist eine Einrich- umgekehrten Durchganges von Primärstrom durch die rung zur automatischen Unterscheidung der Impuls- Röhre 18 umgekehrt wird. Das heißt: Vor dem Zeithöhen der beiden angrenzenden Adreßplättchen vor- punkt des Auftretens der Flanke des Einstellimpulses gesehen, die es ermöglicht, den Wagen 6 so zu be- bewirkt ein Impuls, der die Röhre 19 leitend macht, einflussen, daß er automatisch diejenige Lage sucht, 60 daß der Kondensator 29 in einem Sinn aufgeladen

in welcher die Impulshöhen eines gewünschten Impulspaares gleich sind. Zu diesem Zweck wird eine Einstellimpulsfolge benutzt, von der ein Einstellimpuls in Fig. 2, (/) dargestellt ist. Der Verlauf

wird, während er nach dem Zeitpunkt des Auftretens der Flanke die Aufladung des Kondensators 29 in umgekehrtem Sinn bewirkt. Infolgedessen wird die Ausgangsklemme 27 versuchen, während der sich

der Ausgangsspannung des Vergleichskreises 14 65 periodisch wiederholenden Zuführung der Adreßhängt von der Ungleichheit der Impulshöhen der impulse zur Röhre 19 stets dann Erdpotential anzunehmen, wenn die dem Eingang der Röhre 19 zageführten Adreßimpulse symmetrisch zur Flanke der

beiderseits des Spannungsanstiegs des Einstellimpulses gelegenen Impulsen ab.

Einstellimpulse liegen. Wenn Gleichgewicht erreicht wird, dann fällt der von der Klemme 22 her dem Verstärker 13 zugeführte Eingangsstrom und infolgedessen auch der in der Spule 7 fließende Strom auf Null ab, und der Wagen 6 kommt zur Ruhe.

Das am Steuergitter der Röhre 17 liegende Potential muß die Möglichkeit haben, zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen den jeweils aufeinanderfolgenden negativen Flanken der EinstelUmpulse wieder von

Eine sechsstellige Adresse gestattet die Festlegung von vierundsechzig möglichen Lagen, wobei jedoch nicht alle diese Lagen benutzt werden, da bei der besonderen, hier dargestellten Anordnung nur fünfundvierzig 5 p-Impulse und fünfundvierzig Adreßplättchenll vorgesehen sind.

Dieses Adreßsignal wird über eine Leitung 95 gleichzeitig sechs Registerstufen 31 bis 36 zugeführt, die durch die jeweiligen Ziffern der sechs Zifferstel-

+ 80 auf +120 Volt anzusteigen, damit die negative io len des Adreßsignals eingestellt werden. Die einzelnen Flanke sich auswirken kann. Darum tritt etwa Registerstufen sind am besten als bistabile Kreise auf-450 Mikrosekunden nach dem Auftreten der nega- gebaut, wobei die Umstellung in den »1 «-Zustand tiven Flanke eine positive Flanke in der Einstell- durch einen Eingangsimpuls erfolgt, der über einen impulsfolge auf. Damit diese positive Ranke kernen UND-Kreis zugeführt wird, welcher während der Einfluß auf die Ladung des Kondensators 29 ausübt, 15 Dauer desjenigen Zifferintervalls des zugeführten wird das Bremsgitter der Röhre 19 mit Impulsen Ha Signals leitend ist, dem die betreffenden Registerstufe beschickt, welche in Fig. 5, (α) dargestellt sind. Diese zugeordnet ist. Die Ziffern eines Adreßsignals fallen Impulse haben eine Periodendauer von 900Mikro- zeitlich mit den p-Impulsperioden ρ 0 bis ρ S zusamsekunden und bestehen aus zwei gleichen positiven men. Daher wird die erste Registerstufe 31 mit ihrem und negativen Halbschwingungen, deren jede zeit- 20 dazugehörigen Schaltkreis auf Grund des Impulses ρ 0 lieh mit einer vollständigen p-Impulsf olge ρ 0 bis ρ 44 leitend und somit hinsichtlich ihrer Einstellung nur zusammenfällt. Diese Impulsfolge und ihre gegen- durch den ersten Impuls des Adreßsignals beeinflußt, phasige Version Hs gemäß Fig. 5, φ) wird am besten In gleicherweise wird die zweite Registerstufe 32 nur vermittels eines Umschaltkreises 94 (Fig. 1) herge- durch den zweiten Impuls des Adreßsignals beeinstellt, der bei jedem 45ten, an dem zweiten Teiler- 25 flußt usw. Die einzelnen Registerstufen liefern dann kreis 89 abgenommenen Taktimpuls umgeschaltet einen positiven Ausgangsimpuls, wenn die entsprewird. chenden Ziffern der Adresse den Wert »1« haben,

Die Wirkungsweise des Vergleichskreises wieder- und einen negativen Ausgangsimpuls, wenn die beholt sich also jeweils nach einem Intervall von treffenden Ziffern den Wert»0« haben. Wenn also 900 Mikrosekunden, so daß sich die Ladung auf dem 30 beispielsweise die zugeführte Adresse die Zahl Kondensator 29 jeweils in gleichen Intervallen ein- 010101, dezimal 42, darstellt, dann sind die Ausstellt, bis der gewünschte Gleichgewichtszustand er- gangsimpulse der Registerstufen 31 bis 36 abwechreicht ist, worauf die von den Röhren 17 und 18 ge- selnd negativ und positiv. Die Registerausgangslieferten Ladungszugänge einander gleichbleiben, bis impulse werden jeweils auf Leitungen 96 bis 101 die negative Flanke der Einstellimpulse erneut ein- 35 über UND-Kreise37 bis 42 bistabilen Kreisen43 bis gestellt wird. Ein geeignetes Tiefpaßfilter 78 ist in der 48 zugeführt. Jeder der UND-Kreise 37 bis 42 erhält Leitung76 zwischen der Ausgangsklemme 22 des Ver- außerdem die in Fig. 5 (α) dargestellte Impulsfolge Ha. gleichskreises 14 und der Eingangsklemme des Ver- Diese Impulsfolge Ha wird allen in Fig. 4 mit Ha bestärkers 13 angeordnet. zeichneten Klemmen zugeführt, während ihr gegen-Der Generator IS zur Erzeugung der Einstell- 40 phasiges Spiegelbild, die in Fig. 5, (b) dargestellte impulse kann mit einer Handeinstellung versehen sein, Impulsfolge Hs allen den in derselben. Figur mit Hs um die negative Flanke in bezug auf die p-Impulse bezeichneten Klemmen zugeführt wird. Die UND-einstellen zu können; es ist jedoch empfehlenswert, Kreise 37 bis 42 sind während der negativen HaIb-Einrichtungen vorzusehen, durch die mit Hilfe eines impulse der Folge Ha leitend und während der posigeschlüsselten Steuersignals, welches der Klemme 16 45 ^tiven Halbimpulse nichtleitend,
von einer geeigneten Quelle 58, wie z.B. dem Haupt- Die einzelnen bistabilen Kreise 43 bis 48 haben steuerteil einer Rechenmaschine, her zugeführt wird, jeweils getrennte Umschalt- und Rücksteil-Eingangsautomatisch eine jeweils gewünschte Lage der nega- klemmen, durch welche sie in den »1«- bzw. »0«- tiven Flanke eingestellt und infolgedessen der Zustand gebracht werden können. Außerdem ist je Wagen 6 auf einen möglichen Adreßplatz eingestellt 50 eine gemeinsame Umschalt-Eingangsklemme vorwird. Eine schematisch in Fig. 4 gezeigte Form des handen, über welche der Schaltzustand jederzeit um-Einstellimpulsgenerators kann auf diese Weise ge- gekehrt werden kann.

steuert werden. Die Rückstell-Eingangsklemmen der einzelnen bi-

Es wird nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen. Ein stabilen Kreise 43 bis 48 werden durch die in der eine bestimmte Stellung des Wagens 6 festlegendes 55 Zeichnung jeweils rechts ersichtlichen Leitungen 102 Adreßsignal wird eine Eingangsklemme 30 zugeführt. mit differenzierten Impulsen der Folge Ha beschickt, Dieses Signal stellt eine sechsstellige Binärzahl durch welche die Zähler jeweils am Beginn der negativen eine Impulsfolge dar, die sich aus einer Anzahl auf- Halbwelle der ImpulseHa in den »0«-Zustand stellen, einanderfolgender, jeweils Zifferstellen beinhaltender Die Umschalt-Eingangsklemmen der einzelnen bi-Zeitintervalle von jeweils 10 Mikrosekunden Dauer 60 stabilen Kreise sind über Leitungen 103 mit den zusammensetzt, wobei der Impulsinhalt dieser Inter- Schaltkreisen 37 bis 42 verbunden, so daß also die valle jeweils dem betreffenden Binärwert der Ziffer- negative Flanke der Impulse Ha zu jedem bistabilen stelle des jeweiligen Intervalls zugeordnet ist und die Kreis Zutritt hat, um eine Umschaltung in seinen Ziffer 1 durch einen Impuls und die Ziffer 0 durch »1 «-Zustand nur dann zu gestatten, wenn der Ausdas Fehlen eines Impulses dargestellt ist. Dieses 65 gangsimpuls der betreffenden Registerstufe negativ Signal entspricht hinsichtlich seiner Form und seiner ist. Durch eine solche Anordnung wird jeweils wähzeitlichen Lage den ersten sechs Stellen eines Zahl- rend der negativen Halbwellen der Impulsfolge Ha bzw. eines Befehlssignals einer Rechenmaschine. das Komplement der in den Registerstufen 31 bis 36

enthaltenen Adreßzahl den bistabilen Kreisen 43 bis

48 zugeführt.

Während der jeweils darauffolgenden positiven Halbwellen der Folge Ha sind die Schaltglieder 37 bis 42 nichtleitend, während ein weiteres, von der Impulsfolge Hs gesteuertes und infolgedessen zu diesem Zeitpunkt leitendes Schaltglied 49 die einer Klemme 50 zugeführten Signale über eine Leitung

105 zu der gemeinsamen Umschalt-Eingangsklemme des bistabilen Kreises 43 durchläßt. Die Ausgangsklemme dieses Kreises 43 ist über eine Leitung

106 mit der gemeinsamen Umschalt-Eingangsklemme des nächsten Kreises 44 in bekannter Weise gekoppelt, so daß der Kreis 44 durch einen Ausgangsimpuls des Kreises 43 immer dann umgesteuert wird, wenn der letztere aus seinem »1«- in seinen »O«-Zustand zurückgeschaltet wird.

Die übrigen Kreise 45 bis 48 sind in gleicher Weise so zusammengeschaltet, daß jeweils die Rückstellung eines Kreises den Impuls zur Umkehrung des Schaltzustandes des folgenden Kreises auslöst. Die der Klemme 50 zugeführten Impulse haben vorteilhaft eine Impulsdauer von 6 MikroSekunden und eine Periodendauer von 10 MikroSekunden. Man benutzt daher vorzugsweise die in dem Impulsmodlerkreis 86 erzeugten Taktimpulse.

Die Wirkungsweise dieses Einstellimpulsgenerators ist wie folgt: Wenn beispielsweise das der Klemme 30 von einer Signalquelle 58 (Fig. 1) zugeführte Adreßsignal 000000 war, dann ist die Einstellung der einzelnen Registerstufen 31 bis 36 jeweils »Null«. Beim Leitendwerden der Schaltkreise 37 bis 42 auf Grund der negativen Phase der Impulsfolge Ha werden die verschiedenen bistabilen Kreise 43 bis 48, die jeweils einzeln am Beginn derselben Phase auf Grund der negativläufigen Flanken derselben Impulsfolge Ha in den »0«-Zustand zurückgestellt wurden, jeweils in den »1 «-Zustand umgeschaltet, da die Ausgangsimpulse der Registerstufen unter dem vorherrschenden Zustand negativ sind. Die Einstellung der Kreise 43 bis 48 ist infolgedessen 111111, d.h., sie entspricht dem Komplement des Adreßsignals.

Der erste über die Klemme 50 und den Schaltkreis

49 dem bistabilen Kreis 43 zugeführte Taktimpuls bewirkt, sobald der Schaltkreis 49 auf Grund der nachsten negativen Phase der Impulsfolge Hs leitend wird, daß der Kreis 43 rückgestellt wird, wodurch wiederum die schnelle Rückstellung aller übrigen Kreise 44 bis 48 ausgelöst wird, so daß ohne wesentliche Verzögerung jeweils unmittelbar nach der negativen Flanke der Impulsfolge Hs an der Ausgangsleitung 51 des letzten Kreises 48 eine negative Flanke auftritt. Wenn das Adreßsignal die Form 100000 hat, dann werden sich die Kreise 44 bis 48 am Anfang im »1 «-Zustand befinden, während der Kreis 43 noch in seinem »0«-Zustand beharrt. Der erste vom Schaltglied 49 durchgelassene Taktimpuls wird nur die Umschaltung des Kreises 43 aus seinem »0«-Zustand in seinen »1 «-Zustand bewirken, und somit wird dann der zweite Taktimpuls die negative Flanke in der Leitung 51 auslösen. Diese negative Flanke in der Leitung 51 tritt im wesentlichen in Phase mit dem zweiten Taktimpuls auf, d. h. 10 Mikrosekunden nach dem Beginn der negativen Phase der Impulsfolge Hs. Die einzelnen bistabilen Kreise werden also entweder in ihren »0«-Zustand zurückgeschaltet, oder sie werden durch den ersten Impuls, welcher sie infolge der Rückstellung des jeweils vorhergehenden Kreises erreicht, umgestellt; die unmittelbare Rückstellung tritt dann ein, wenn die Zifferstelle in der betreffenden Registerstufe »0« ist, während anderenfalls die Umschaltung mit anschließender Rückstellung durch den nächsten, von dem vorhergehenden Kreis herrührenden Impuls erfolgt. Wenn also beispielsweise die Registerstufen 31 und 32 beide auf die Ziffer »1« eingestellt sind, dann wird der Kreis 44 so lange nicht rückgestellt, bis innerhalb der negativen Phase der Impulsfolge Hs der vierte Taktimpuls den Kreis 43 rückstellt. In gleicher Weise wird, wenn die Registerstufen 31, 32 und 33 die Ziffern »0«, »0« und »1« festlegen, der Kreis 45 so lange nicht rückgestellt, bis der achte Taktimpuls die Kreise 43 und 44 in ihren »0«-Zustand zurückstellt. Die sich ergebende negative Flanke würde dann 70 Mikrosekunden nach dem Beginn der negativen Phase der Impulsfolge auftreten. Der negative Ausgangsimpuls des Kreises 48 erscheint also während der jeweiligen negativen Phase der Impulsfolge Hs in der Leitung 51 zu einem Zeitpunkt, welcher durch die laufend in den Registerstufen 31 bis 36 enthaltenen Adreßzahlen bestimmt wird. Dieses Ausgangssignal, von welchem ein Beispiel in Fig. 5, (c) gezeigt ist, wird dann durch einen »UND«-Kreis 52 der Umschalteingangsklemme eines bistabilen Kreises 53 zugeführt, wodurch der letztere in seinen »1 «-Zustand gestellt wird. Die vorher erwähnte Taktimpulsfolge wird über eine Klemme 54 und einen Verzögerungskreis 55, welcher die zugeführten Impulse um 8 Mikrosekunden verzögert, der Rückstell-Eingangsklemme des bistabilen Kreises 53 zugeführt. Das Ausgangssignal des Kreises 53 besteht infolgedessen nach Fig. 5, (d) in einem kurzen Impuls, dessen positive Flanke durch das Signal auf der Leitung 51 und dessen negative Rückflanke durch den Rückstellvorgang des Kreises 53 durch den verzögerten Taktimpuls hervorgerufen wird. Die negative Flanke des in Fig. 5, (d) gezeigten Signalimpulses wird über Leitung 108 der Umschalt-Eingangsklemme 109 eines monostabilen Kreises 56 zugeführt, dessen aut einer Leitung 110 erscheinender Ausgangsimpuls den in Fig. 5, (e) und Fig. 2, (Q dargestellten Einstellimpuls ergibt. Der monostabile Kreis 56 hat einen stabilen Schaltzustand und kehrt nach ungefähr 450 Mikrosekunden in seinen Ausgangszustand zurück. Es wird bemerkt, daß die 8 Mikrosekunden währende Verzögerung der negativen Flanke des von dem Kreis 53 herrührenden Ausgangsimpulses bewirkt, daß die negative Phase der Einstellimpulse jeweils 2 Mikrosekunden nach dem Ausklang eines p-Impulses und 2 Mikrosekunden vor Beginn des nächsten p-Impulses auftritt.

Die oben beschriebene Anordnung gestattet die Einstellung des Wagens 6 auf einen beliebigen Adreßplatz innerhalb einer Anzahl bestimmter Adreßplätze vermittels eines periodisch auftretenden Steuersignals. Bei der besonderen, hier beschriebenen Ausführungsform beträgt die Zahl der möglichen Adreßplätze weniger als fünfundvierzig, da diese Anordnung mit einer Lage des Gleichgewichtspunktes jeweils zwischen zwei Adreßplättchen 11 arbeitet und da außerdem die Abnahme sich nicht nur zwischen dem Finger 10 und den unmittelbar daneben befindlichen Adreßplättchen 11 vollzieht, sondern auch zwischen diesem Finger und den weiter ab liegenden Adreßplättchen.

Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden, daß an jedem Ende der Anordnung ein oder zwei

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zusätzliche Adreßplättchen 11 angebracht werden und diese mit den entsprechenden p-Impulsen beschickt werden. So kann z. B. angrenzend an das mit der Klemme P 0 verbundene Adreßplättchen 11 ein weiteres Adreßplättchen vorgesehen sein, welches parallel 5 zur Klemme ρ 44 geschaltet ist. In Abänderung dessen kann auch der Finger 10 so geformt sein, daß die Abnahme nur auf zwei in unmittelbarer Nähe liegende Adreßplättchen beschränkt ist. In weiterer Abänderung kann der Gleichgewichtszustand so gewählt sein, daß er räumlich jeweils mit der Mittellinie der einzelnen Adreßplättchen zusammenfällt, so daß also die Einstellimpulse den der Klemme 79 in Fig. 3 zugeführten Hauptsignalimpuls in zwei gleiche Teile teilt. In diesem Fall müßte der Verzögerungskreis 55 (Fig. 4) so bemessen werden, daß er eine Verzögerung von nur 3 Mikrosekunden anstatt von 8 Mikrosekunden bewirkt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrische Regelvorrichtung zur Einstellung eines beweglichen, kraftgetriebenen Organs auf einen vorbestimmten Adreßplatz, bei der eine von der jeweiligen Stellung des beweglichen Organs in bezug auf den vorbestimmten Adreßplatz abhängige Impulsfolge mit einer Folge von Einstellimpulsen verglichen und ein Fehlersignal abgeleitet wird, bei dessen Verschwinden das bewegliehe kraf tgetxiebene Organ zum Stillstand kommt, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der η Adreßplätze (PO, Pl...,Pn—l) ein Impuls aus einer Folge von η Impulsen zugeführt wird, wobei die Impulsfolge periodisch wiederholt wird, so daß die zu den einzelnen Adreßplätzen gelangenden Impulse zeitlich gegeneinander verschoben sind, daß weiter das bewegliche kraftgetriebene Organ (10) die dem jeweiligen Adreßplatz zugeführten Impulse empfängt und sie einem Vergleichskreis (14) zuleitet und daß das Fehlersignal im Vergleichskreis (14) aus den empfangenen Impulsen und einer Folge von Einstellimpulsen ■(/) abgeleitet wird, deren einstellbare Phasenlage den zu wählenden Adreßplatz bestimmt und deren Dauer derjenigen der genannten Impulsfolge gleich und deren Folgefrequenz halb so groß wie diejenige dieser Impulsfolge ist.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung für das kraftgetriebene Organ ein elektrisch betätigtes Glied (7, 61) vorgesehen ist und daß als Stromquelle für die Antriebseinrichtung ein Verstärker

(13) dient, dessen Eingangsimpulse von dem Fehlersignal abhängen.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem beweglichen Organ (6) ein elektrischer Signalabnehmer (8) angebracht ist, welcher mit einer Anzahl von Adreßplättchen (11) zusammenwirkt, die in Abständen längs der Bahn des kraftgetriebenen Organs fest angeordnet sind, wobei diese Adreßplättchen (11) jeweils den dem zugehörigen Adreßplatz zugeordneten Impuls der genannten Impulsfolge erhalten.

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalabnehmer (8) kapazitiv arbeitet, wobei ein Abnahmefinger (10) jeweils einen geringen Abstand zu den Adreßplättchen (11) einhält, und daß eine Weitergabe der elektrischen Signale über eine fest angeordnete Elektrode (9) erfolgt.

5. Regelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Signalabnehmer (8) so ausgebildet ist, daß er in jeder Stellung durch mindestens zwei jeweils aneinander angrenzende Adreßplättchen (11) beeinflußt wird.

6. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Signalabnehmer (8) abgenommene Signal unter dem Einfluß der Einstellimpulse in zwei Teile unterteilt wird, die sodann auf Gleichheit miteinander verglichen werden.

7. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellimpulse jeweils eine steile negative Flanke aufweisen, deren Phasenlage in bezug auf die einzelnen Impulse der periodisch wiederholten Impulsfolge den gewünschten Adreßplatz kennzeichnet.

8. Regelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuersignalquelle (58) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Phase der Einstellimpulse auf den gewünschten Adreßplatz eingestellt werden kann, wobei diese Einstellung unter dem Einfluß eines elektrischen Steuersignals erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Buch vonGreenwoodjHoldam und Macrae, »Electronic Instruments«, 1948, MIT Radiation Laboratory Series, S. 216, 217, 362, 369, 370, 378 bis 385.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 890 420, 887 724.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 3TO 5S7/367 2.63