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Signalauswähleinrichtung in Form eines Impulsauswählers In der Nachrichtentechnik
sowie in der Meßtechnik besteht häufig die Aufgabe, aus einer Schwingung oder aus
einer Impulsreihe eine solche Schwingung oder Impulsreihe herzustellen, deren Frequenz
ein ganzzahliger Anteil der Frequenz der ursprünglichen Schwingung oder Impulsreihe
ist. Ein bekanntes Beispiel ist hierfür die Reihen- und Bildfrequenz bei Fernsehsendern.
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Besonders kompliziert wird das Problem der Frequenzteilung, wenn das
zeitliche Intervall zwischen den Impulsen nicht gleich ist, also die Impulsreihe
unregelmäßig ist. Soll eine Frequenzunterteilung in beliebigem Verhältnis erreicht
werden, so wird das Problem noch komplizierter.
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In diesem Fall, d. h. bei einer Impulsreihe von unregelmäßigem zeitlichem
Verlauf, variiert der Ausdruck »Frequenzteilung« seinen Sinn, da die Impulsreihe
keine ausgesprochene Frequenz mehr besitzt. Daher wird die Aufgabe so abgeändert,
daß ein Ausgangszeichen nach dem Zählen von vorher einstellbaren Impulsen erhalten
werden soll. Der vorherbestimmte Impuls wird somit z. B. aus einer beginnenden Impulsreihe
ausgewählt. Eine solche Einrichtung, mit der mehr als ein Impuls ausgewählt werden
kann, wird zweckmäßig »Impulsauswähler« genannt.
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Allgemein bekannt sind vorher einstellbare (sogenannte Preset-) Zähler.
Einige derartige Konstruktionen enthalten besondere Elektronenstrahlröhren, andere
sind zwar mit normalen Elektronenröhren ausgerüstet, jedoch erfolgt bei diesen die
Zahlenauswahl mittels komplizierter Schalter. Das Zählen selbst erfolgt üblicherweise
in dem Zehner-Zahlensystem. Das wird so erreicht, daß bei der Anwendung besonderer
Röhren die Röhrenkonstruktion derart ist, daß sich die Zählanordnung nach dem Eintreffen
von zehn Impulsen in die Grundstellung zurückstellt. Eine solche besondere hierzu
geeignete Röhre ist z. B. das bekannte gasgefüllte Dekatron. Außerdem ist es üblich,
ein dekadisches, allgemein aus vier Stufen gebildetes Zählsystem mittels bistabiler
Multivibratorstufen aufzubauen, wobei die Röhrenschaltungen sich gegenseitig umkippen,
jedoch ihre Grundstellung zurückkehren. Der gemeinsame nach dem Eintreffen von zehn
Impulsen in Nachteil der bisher bekannten Preset-Zähler ist, daß die einzelnen Dekaden
in einen der ergänzenden Zahl zu der auszuwählenden Zahl entsprechenden Zustand
gebracht werden müssen, soll z. B. ein Ausgangszeichen nach dem 7ten Impuls abgegeben
werden, so muß man die Dekade in einen stabilen Zustand bringen, als wären vorher
bereits 10-7=3 Impulse eingetroffen. Deswegen kann eine Dekade auf einmal nur zur
Einstellung einer einzigen Zahl benutzt werden.
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Die Erfindung vrmeidet durch einfache Mittel alle diese Nachteile.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalauswähleinrichtung in Form
eines Impulswählers unter Verwendung eines voreinstellbaren Impulszählers, der ein
Relais und Lampen enthält.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Impulszähler mit dem Impulsauswähler
elektrisch oder lichtelektrisch so verbunden ist, daß Impulse einstellbarer Ziffernstellenzahl
ausgewählt werden können und die ausgewählten Ziffernstellensignale in einem »Und«-Stromkreis
zur Koinzidenz gebracht werden, daß ferner ein Fühlorgan, das diese Signale empfängt,
ein Organ, das auf die Ziffernstellenzahlen der auszuwählenden Signalkombination
einstellbar ist, und ein Organ, das die ausgewählte Signalkombination durch den
»Und«-Stromkreis an einen Lastkreis, z. B. an eine Arbeits- oder Verarbeitungsmaschine,
weitergibt, vorgesehen sind.
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Ferner kann das Fühlorgan des Impulsauswählers so angeordnet sein,
daß Ziffern verschiedener Stellenzahlen oder mehrere Ziffern der gleichen Stellenzahl
des Impulszählers abgetastet werden können. Dieses Fühlorgan besteht zweckmäßig
aus Photozellen, vor denen einzelne die Zahlen anzeigende Blinklampen des Impulszählers
angeordnet sind. Die Einstellung des Organs erfolgt durch einen mit beweglichen
Armen versehenen Dreh-Umschalter, der so angeordnet
ist, daß die
Photozelle, die als Fühlorgan dient, vor den Blinklampen verschiebbar ist. Das Organ,
das die ausgewählten Signale des Impulsauswählers weitergibt, ist zweckmäßig eine
Elektronenröhre, die durch die vom einstellbaren Organ abgeleiteie Spannung gesteuert
ist und als Amplitudenbegrenzer arbeitet.
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Die erfindungsgemäße Signalauswähleinrichtung kann unter anderem zur
trägheitslosen Steuerung von Werkzeug- und anderen Bearbeitungsmaschinen verwendet
werden, indem sie die einzelnen Bearbeitungsprozesse nach einem gegebenen Programm
steuert, d. h. die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge z. B. nach dem Ablauf vorher
eingestellter Drehzahlen eik-und ausschaltet.
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Ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist eine solche an sich
bekannte Spiralisiermaschine, die durch eine solche spezielle Wellenkupplung angetrieben
wird, welche an einer gemeinsamen Welle eine frei laufende und axial verrückbare
Riemenscheibe und an der rechten und linken Seite dieser Riemenscheibe je einen
starr aufgekeilten Elektromagneten sowie neben diesen Magneten angeordnete und mit
der Riemenscheibe gemeinsame Berührungsfläche aufweisende, frei laufende, jedoch
axial nicht verrückbare, sich mit verschiedener Drehzahl umdrehende Scheiben besitzt.
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Die Erfindung wird auf Grund der Zeichnungen näher erläutert.
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F i g. 1 veranschaulicht den Zählapparat des erfindungsgemäßen Impulsauswählers
für den Fall, wenn dreidekadige Zahlengruppen und zur Signalisierung elektrische
Blinklampen verwendet werden; F i g. 2 ist eine Teilschaltungsskizze einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Impulsauswählers, bei welcher für je eine Dekade ein Signal
ausgewählt werden kann und die Photozelle sowie die Blinklampe an einen gemeinsamen
Arbeitswiderstand geschaltet sind; F i g. 3 entspricht im wesentlichen der F i g.
2; jedoch mit dem Unterschied, daß in diesem Fall in einer einzigen Dekade auch
zwei Impulse ausgewählt werden können, d. h. daß bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform
gleichzeitig zwei verschiedene Impulse eingestellt werden können; F i g. 4 zeigt
die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Impulsauswählers in einer Schaltungsskizze,
bei welcher eine als Amplitudenabschneider eingestellte Elektronenröhre als Signalempfänger
angewendet und diese Elektronenröhre in dem sogenannten >;Und«-Stromkreis eingeschaltet
ist.
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Die Bezugszeichen sind unter anderem die folgenden: elektronischer
Impulszähler a, Impulsauswähler b,
Ausführungen zu den weiteren Schaltern
c, Photozelle fn, Blinklampe n, Signalleitung S.
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Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Impulsauswählers ist die folgende:
In F i g. 1 ist ein dekadischer Impulszähler aufgezeichnet. Solche Impulszähler
sind allgemein bekannt (z. B. aus dem Buch Dr. Reinhard K r e t z m a n n Schaltungsbuch
der industriellen Elektronik, Verlag für Radio-Photo-Kinotechnik GmbH., Berlin
1955,
S. 44), daher genügt es, darauf hinzuweisen, daß bei einem z. B. bis
Tausend zählenden Apparat die Zahl der eingeführten Impulse dem Zehnersystem entsprechend
dreimal zehn Blinklampen anzeigen, und zwar derart, daß auf die Wirkung eines jeden
einzelnen Impulses die der Reihenzahl nach diesem entsprechende Lampengruppe aufblinkt.
In F i g. 1 bedeuten die Kreise die Stirnflächen der Blinklampen, und die Figur
veranschaulicht den Fall, wenn auf die Wirkung von 326 Impulsen die dreihundertste.
die zwanzigste und die sechste Blinklampe leuchten.
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Wird vor die entsprechenden Blinklampen erfindungsgemäß je eine Photozelle
gelegt und werden diese in Reihe geschaltet, so ist auf Grund der F i g. 2 offensichtlich,
daß durch den gemeinsamen Widerstand R nur dann Strom fließt, wenn die Lampen vor
allen drei Photozellen leuchten. Da die Photozellen auf jede beliebige der Lampen
leicht aufgesetzt werden können, ist es offensichtlich, daß jede ganze Zahl von
l bis 999 ausgewählt werden kann, wenn gewünscht wird, daß nach dem Eintreffen so
vieler Impulse an dem Arbeitswiderstand ein Signal erhalten werden soll, das der
ausgewählten Zahl entspricht.
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Mit mehreren Photozellenserien können aus derselben Impulsserie auch
mehrere Impulse ausgewählt werden. Sollte z. B. auch außer dem 326sten Impuls der
339ste ausgewählt werden, so muß man bei der Benutzung von zwei weiteren Photozellen
die Schaltung gemäß der F i g. 3 anwenden.
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Erfindungsgemäß können daher verschiedene Impulsauswahl-Aufgaben durch
die Vergrößerung der Zahl der Photozellen und durch die Variation ihrer Schaltungen
gelöst werden.
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Die Photozelle ist nicht das einzige Mittel zur Auswahl von Zahlen,
wie auch die Blinklampe nicht das einzige Mittel zur Signalisierung von Zahlzeichen
ist. An Stelle der Photozelle kann auch ein Schalter angewendet werden, der z. B.
durch ein zur Registrierung der Zahlen an Stelle der Blinklampen dienendes Relais
gesteuert wird.
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Bei Anwendung von Relais müssen die Kontakte der den registrierenden
Impulsen entsprechenden Relais bei Ruhestrom miteinander parallel, bei Arbeitsstrom
in Reihe geschaltet werden.
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Eine weitere Lösung der Auswahl der Impulse wird in F i g. 4 veranschaulicht.
Es wird wieder angenommen, daß der Zählapparat gemäß F i g. 1, der in F i g. 4 mit
a bezeichnet ist, zur Verfügung steht. Gemäß F i g. 4 werden die Pole eines 2 -
10stelligen Wählerschalters oder mehrerer derartiger Schalter an die Pole der die
Zahlen anzeigenden Blinklampen gelegt, jedoch werden die beweglichen Arme an das
Steuergitter je einer als Amplitudenbegrenzer eingestellten Röhre geschaltet. In
der Schaltung gemäß F i g. 4 kann bei der Anwendung von großen Widerständen R, ferner
wenn die Spannung der Kathode der Röhre durch den Spannungsteiler R1 und R2 so eingestellt
wird, daß ein Gitterstrom fließen soll, wenn die ausgewählte Blinklampe leuchtet,
erreicht werden, daß längs des Arbeitswiderstandes des Anodenkreises ein Spannungssprung
jedesmal entstehen soll, wenn die der ausgewählten Zahl entsprechende Lampe aufleuchtet.
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Bei mehrstelligen Zahlen müssen die den aus einzelnen Zahlengruppen,
zweckmäßig aus Dekaden, ausgewählten Ziffern entsprechenden Impulse durch einen
»Und«-Stromkreis koinzidiert werden. Ferner können auch mehrere Zahlen durch das
Parallelschalten mehrerer Schalter ausgewählt werden. Im letzteren Fall gehört zu
jedem Schalter - als Kontrollstromkreis - je eine amplitudenbegrenzende Röhre.
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Der erfindungsgemäße Impulsauswähler kann sehr vielfältig und in den
verschiedensten technischen Gebieten
angewendet werden, wo mehrere
nacheinander folgende Verfahren initiiert und beendet werden müssen und außerdem
die pünktliche und eventuell nicht gleichmäßige zeitliche Reihenfolge dieser Verfahren
mit größter Pünktlichkeit eingehalten werden soll, z. B. derart, daß jedes separate
Verfahren bei der Erreichung einer voraus bestimmten und eingestellten Drehzahl
beginnt und ebenso bei der Erreichung einer voraus bestimmten und eingestellten
Drehzahl endet.