DE1623992A1 - Volumenmesssystem fuer einen Gegenstand sowie Verfahren zur Volumenmessung - Google Patents

Volumenmesssystem fuer einen Gegenstand sowie Verfahren zur Volumenmessung

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DE1623992A1
DE1623992A1 DE19671623992 DE1623992A DE1623992A1 DE 1623992 A1 DE1623992 A1 DE 1623992A1 DE 19671623992 DE19671623992 DE 19671623992 DE 1623992 A DE1623992 A DE 1623992A DE 1623992 A1 DE1623992 A1 DE 1623992A1
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DE
Germany
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circuit
transistor
signal
resistor
coupling point
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DE19671623992
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Henderson Robert Mac Dougall
Miller Lowell Ernest
Richard Zechlin
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Fairbanks Morse Inc
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Fairbanks Morse Inc
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    • G01F17/00Methods or apparatus for determining the capacity of containers or cavities, or the volume of solid bodies
    • GPHYSICS
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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Description

DIPL-ING. HELLMUTH KOSEL DIPL-fNG. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE
3353 Bad Gandersheim, 1 . August 1967
Braunschweiger Straße 22
Telefon: (05382) 2842
Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim
Fairbanks Morse iac
Patentgesuch, vom 1. August 1967
Fairbanks Morse Ine
1290 Avenue of the Americas
Few York, New York 10019, V.St.A.
Volumenmeßsystem für einen Gegenstand sowie Verfahren zht
Die Erfindung betrifft ein Volumenmeßsystem für einen Gegenstand, mit Fühlelementen zur Erfassung der Abmessungen des Gegenstandes, mit Förderelementen zur Bewegung des Gegenstandes gegenüber den Fühlelementen, mit einem Produktwerk und mit einer Summierungsstufe.
Aus Höhe, Breite und Länge eines Gegenstandes soll das Volumen desselben bestimmt werden» Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Systems zvs Bestimmung dar Höhen-, Breiten- und Längenwerte eines Gegenstandes und srar Kombination dieser Meßwerte zu d@m Volumenwert d©s Gegenstandes. Weiterhin bezweckt die Erfindung die Volum@ab@stimmung eines bewegten Gegenstandes, wobei der Gegenstand ©in© beliebige Querschnittsform haben soll« Di© Erfinfimg sohlägt ©in verbessertes Gerät für diese ToltmenbestissisEg sowie ein Verfahren zur Volumenberechnung top«,
^' Die Lösung dieser Aufgab© erfolgt nash- f* ein Stufenschaltelement mw? Auslö
^3 di© Messung τοη Mom©ntaaw©rt©n dos1 A"ba©ssun§©a d®s Gegenstandes ο
in InterTallgeteitten imd dnr©Ii Sshaltetmf ©a Btäfei d@s ProdialsWo^Ss im
dieser Momentanwerte, wobei die Froduktwerte jeweils als Teilvolumina in die Summierungsstufe zur Bestimmung des Gesamtvolumens eingegeben werden.
Das durch die Erfindung vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Höhe und Breite des Gegenstandes abgefühlt wird, daß Momentanwerte der Höhen- und Breitenabmessungen des Gegenstandes in vorgegebenen Schrittintervallen zur Bestimmung von Teilvolumina miteinander multipliziert werden und daß schließlich diese Teilvolumina zum Gesamtvolumen des Gegenstandes summiert werden. In Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Gegenstand auf einer linearen Bahn senkrecht zur Wirkungsrichtung der Mhlelemente bewegt wird und daß die Multiplikationsvorgänge gleichzeitig mit der Höhen- und Breitenmessung durchgeführt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente Meßzellen in einer ebenen Anordnung im Bereich der Bewegungsbahn des Gegenstandes zur Anzeige der Moment anwerte der Abmessungen des Gegenstandes bei der Bewegung dureii das MeBf©ld ma£assen, daß eine Stufe zur Ableitung von Signalen entsprechend der Abmessung des Gegenstandes im wesentlichem parallel zur Bewegüngsbahn durch das Meßfeld vorgesehen ist8 wobei die durch die iühlelemente erfaßten Abmessungen jeweils für vorgegebene Schrittintervalle mit einander aaaltsipliziert; werden, und daß eine Summierungsstufe jeweils di© A"QSg@ngsiapTalsgahlen der einzelnen MultiplikationsvorgSuag© sur Bestieiuag des Gesamtvolumens des Gegenstandes ■auf S
^ schlägt dia Erfindung vor, daß innerhalb des Meßf eld@s ©iae erst® Gr-uppe von Lichtquellen zur Erzeugung von Parallelliöktbüadela in horizontaler Richtung und eine erste Gruppe von Lieht©mpfMagern zur jeweiligen Aufnahme je eines dieser Pss?all©lli©hfbündel, ferner eine zweite Gruppe von Lichtqiielloa mus Ez^engwig; von Parallellichtbündeln in verti kales Eiehtraag raid ©ia© aweit© Gruppe von Lichtempf ängern zur Amfaate© j® ©is©© dieser Vertikalbünd©! angeordnet sind,
1OiS 12/0370 BAD ORlQJNAL
wobei die Horizontal- und Vertikallichtbündel ein Lichtgitter in Form einer ebenen Lichtbündelmatrix bilden, so daß ein durch dieses Gitterfeld sich bewegender Gegenstand einige der Lichtbündel unterbricht und dadurch die wahlweise Erregung der zugeordneten Fotozellen bewirkt, woraus eine Meßzahl für die Höhen- und Breitenabmessungen eines Gegenstandes abgeleitet wird, und daß eine elektronische Schaltung zur Auswertung der Signale der Lichtempfänger und zur Ableitung elektrischer Informationssignale vorgesehen ist.
Außerdem wird durch die Erfindung vorgeschlagen, daß den fotoempfindlichen Fühlelementen für die Höhenwerte einerseits und für die ^reitenwerte andererseits jeweils eine elektronische Auswerteschaltung zur Bildung eines elektrischen Signals, das den momentanen Höhen- bzw. Breitenwert des jeweiligen Gegenstandes darstellt, nachgeschaltet ist, daß eine fiechensteuerschaltung die jeweilige Multiplikation dieser elektrischen Höhen- und Breitensignale steuert und daß ein Längenzähler zur Erfassung der Bewegung des Gegenstandes gegenüber den fotoempfindlichen Fühlelementen die Rechensteuerschaltung jeweils zur Durchführung einzelner Multiplikationen der Höhen- und Breiten-Momentanwerte des bewegten Gegenstandes in periodischen Schrittintervallen auslöst und daß ein Zählwerk die Teilprodukte zu einem Gesamtvolumenwert aufsummiert·
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sowohl die Lichtquellen als auch die Fotozellen der Fühlelemente in einem gegenseitigen Abstand von 0,0464· Fuß bzw«, einem Bruchteil mit ganzzahligem Divisor dieser Größe aufgestellt sind und daß die Längenschrifttintervalle ebenfalls 0,0464 Fuß betragen, womit ein jedes Teilvolumen durch Multiplikation des Höhenwertes, des Breitenwertes und &©g Längenschrittintervalls sowie des Faktors 0,0464^ ©Ehalten wird.
Darüberhinaus soiilägt die Erfindung vor9 daß öl© jeweils jede fünfte Fotoselle der Höhen- und g ©n die betreffende Tannenbaumschaltung angeschlossen ist»
109812/0370
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Zwischenfotozellen zwischen den genannten Fünferfotozellen Jeweils an eine Normalschiene sowie eine Sonderschiene angekoppelt sind, wobei jeweils in Abhängigkeit von der Lage der betreffenden Zwischenfotozelle gegenüber'einer benachbarten, abgedunkelten Fünferfotozelle einerseits die Normalschiene und andererseits die Sonderschiene erregt wird.
Die Erfindung schlägt außerdem vor, daß innerhalb der Tannenbaumschaltung jeweils zwei niedrigerwertige Schaltstufen mit einer höherwertigen Schaltstufe entsprechend einer pyramidenförmigen Anordnung kombiniert werden, wobei jeweils die höherwertige Schaltstufe die Ausgangssignale der eingangsseitig angekoppelten niedrigerwertigen Schaltstufen unterdrückt. ·
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß die Fotozellen normalerweise belichtet sind und entsprechend ihrer Abdunkelung ein Informationssignal abgeben und daß die Tannenbaumschaltung Einschaltsperren für die Nebenfotozellen jeweils zwischen zwei benachbarten Fünferfotozellen enthält, damit die Nebenfotozellen nach einer Abdunkelung das Ausgangssignal nicht mehr beeinflussen, wenn sie wiederum belichtet werden.
Schließlich geht ein Vorschlag der Erfindung dahin, daß eine Vergleicherschaltung zur Aufnahme und Speicherung von Eingangssignalen entsprechend den numerischen Werten unterschiedlicher Größen vorgesehen ist, wobei ein Signal entsprechen«. einem ersten Wert in einer Stufe gespeichert wird, wobei ein Signal eines vergleichsweise größeren Wertes ebenfalls aufgenommen und gespeichert wird und wobei ein Signal eines geringeren Wertes unterdrückt wird, wenn das größere Signal bereits gespeichert ist«
Im Rahmen der Erfindung kann das Fühlfeld der Fühlelemente als fotoempfindliches -Feld, als Schallfeld oder als Eadarfeld ausgebildet sein. Jeweils die Anzahl bestimmter Schritt int eriralle in Höhen-, Breiten- und Längenrichtung eines Gegenstandes wird zur Volumenbestimmung festgestellt.
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Das Gesamtvolumen wird durch die Summierung einzelner Teilvolumina in der Dicke eines Längenschrittintervalls erhalten. Der jeweilige Gegenstand kann sich mit hoher Geschwindigkeit durch das Meßfeld bewegen. Die Formgebung des jeweiligen Gegenstandes, dessen Volumen bestimmt wird, kann beliebig sein.
Die Kombination der einzelnen Werte und die Berechnung des Volumens erfolgen auf elektronischem Wege. Das System nach der Erfindung arbeitet mit einer hohen Meßgenauigkeit.
Der jeweils festgestellte Volumenwert eines Gegenstandes kann unmittelbar in eine Steuerstufe eingegeben werden, oder er kann mit anderen Meßwerten für das Gewicht des Gegenstandes kombiniert werden, damit man Werte zur Bestimmung der Frachtkosten, des erforderlichen Stauraumes, der Belastung, der Rechnungsstellung usw. für den Versand des Gegenstandes erhält·
Zur Vereinfachung der Beschreibung wird im folgenden der Ausdruck Kiste benutzt, worunter beliebige Gegenstände, Verpackungen, Gepäckstücke, Stückgüter, Pakete, Postsäcke, Frachtgüter und dgl. fallen«,
Die Erfindung wird nunmehr anhand bevorzugter Ausführungs— formen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Systems oder Geräts nach der Erfindung mit einem Lampenrahmen und einer Fördereinrichtung zur Beförderung einer Kiste durch das Meßfeld in Form eines Lichtgitters,
Figur 2 eine Stirnansicht des in Figur Λ gezeigten Rahmens für das Lichtgitter zur Erläuterung der Aufstellung der Lampen, Fotozellen und Linsensysteme,
Figur 2A eine Seitenansicht der Montageschiene für die Lampen,
Figur 2B eine Stirnansicht (nahezu in natürlicher Größe) der Schiene nach Figur 2A,
Figur 20 eine Seitenansicht (gegenüber Figur 2A
vergrößert) zur Darstellung der Ausrichtung
der Lampen und der Linsen, __-«
109812/0370 aad owoiNtf-
Figur 2D einen Querschnitt zur Erläuterung von Einzelheiten der Anordnung der Lampen und Linsen,
die Figuren 3A Blockschaltbilder der elektronischen Schalt-
und 3B kreise für die Fotozellensignale in Form einer Tannenbaumschaltung,
Figur 30 eine Darstellung der gegenseitigen Zuordnung der Figuren 3A und 3B,
Figur 4 ein Blockschaltbild eines Ausschnitts der
elektronischen Sohaltung der Figuren 3A und
Figur 5 ein schematisch.es Schaltbild der Fotozellenrschaltung in Figur 4,
Figur 6 ein schematisches Schaltbild einer 5/2-Schaltung in Figur 4,
Figur 7 ei11 schematisches Schaltbild einer Einschaltsperre in Figur 4,
Figur 8 ein schematisches Schaltbild einer 10/2-Schaltung in Figur 4,
Figur 9 ein schematisches Schaltbild einer 20/2-Schaltung in Figur 4,
Figur 10 ein schematisches Schaltbild einer 40/2-Schaltung in Figur 4,
Figur 11 ein Blockschaltbild der Einer-Fünfer-Quanti-
sierungs- und -summierungsschaltung zur Verarbeitung der Ausgangssignale der Tannenbaumschaltung nach Figur 4,
Figur 12 ein schematisches Schaltbild einer 1/2-Additionsschaltung in Figur 11,
Figur 13 ein schematisches Schaltbild einer 1/2-Eingangsschaltung in Figur 11,
Figur 14 ein schematisches Schaltbild einer 5/20-Schaltung in Figur 11,
Figur 15 ein schematisches Schaltbild einer 1/2-Ausgangsschaltung in Figur 11,
Figur 16 ein schematisches Schaltbild der N-Summierungsschaltungen in Figur 11,
Figur 17 ein schematisches Schaltbild der 80/2-Summierungsschaltung in Figur 11,
Figur 18 ein Blockschaltbild der Rechensteuerschaltung in Figur 1,
Figur 19 ein Schaltbild des Höheneingangsregisters,
Figur 20 ein Schaltbild der dekadischen Zählstufe 263 »· 268 in Figur 18,
Figur 21 ein Schaltbild des Breiteneingangsregisters in Figur 18,
Figur 22 ein Schaltbild des Längenzählers in Figur 18,
Figur 23 ein Schaltbild der Kisteneinlaufschaltung in Figur 18,
RAD
Figur 24 ein SchaltMld des Produktwerks in Figur 18,
Figur 25 ein Schaltbild des Produkt-Taktgebers in Figur 18,
Figur 26 ein Schaltbild der Leseverstärker^in Figur 18,
Figur 27 ein Schaltbild der Drucksteuerschaltung in Figur 18,
Figur 28 ein Schaltbild mit Einzelheiten des Druckwerks und des digitalen Sichtanzeigegeräts in Figur 18,
Figur 29 ein Blockschaltbild eines Systems zur Bestimmung des kubischen Volumens,
Figur 29a ein Blockschaltbild zur Darstellung verschiedener Anschlußverbindungen der Vergleicherschaltungen 800A und 800B,
Figur 30 ein Blockschaltbild einer Vergleicherschaltung,
Figur 31 ein Schaltbild der Baugruppen 811 und 812 in Figur 30 sowie
Figur 32 ein Schaltbild der Baugruppe 815 in Figur
Zur Erleichterung der Lbersicht in der Beschreibung dient das folgende Inhaltsverzeichnis,
Inhaltsverzeichnis
Gesamtaufbau 9
Lichtgitter 12
Meßschritt 14
Blockschaltbild ■ 15
Lampenrahmen 16
Fotozellenschaltung 18
Einzelheiten der Fotozellenschaltung 19
Haupt- oder Fünfer-Fotozellen 21
5/2-Schaltungen ' 23
10/2-Schaltungen 24
20/2-Schaltungen 26
40/2-Sehaltungen . 27
Eins ehalt sperrung 28
10/2-Einschaltsperre '. ν 29
LO-Einschaltsperre 29
Signalunterdrückung 31
Neben- oder Einerfotozellen 34
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Einer-Fünfer-Quantisierungs- -und
-Sunmierungsschaltung 38
1/2-Eingangsschaltung 38
1/2-Additionsschaltung 39
5/2C-Schaltung 40
1/2-Ausgangsschaltung ' 41
N-Summierungs schaltung 41
80/2-Summierungssch.altung 45
Arbeitsweise der Einer-Fünfer-Quantisierungs-
und -Summierungsschaltung bei einer 38 Fotozellen
überdeckenden Kiste 46
Kechensteuerschaltung 49
Höheneingangsregister 51
Einereingangsteil des Höheneingangsregisters 52
Zehnereingangsteil des Höheneingangsregisters 53
Arbeitsweise des Höheneingangsregisters 54
Breiteneingangsregister 56
Einereingangsteil des Breiteneingangsregisters 57
Zehnereingangsteil des Breiteneingangsregisters 59
O-Kontrolle des Breiteneingangsregisters 60
Kisteneinlaufschaltung 62
Längenzähler 64
Produkt-Taktgeber 66
Ruhesteuerung 69
Umschaltvorgang 71
Produktwerk 74
Synchronisierung des Produktwerks 78
Arbeitsweise des Produkt-Taktgebers und der 80 Eingangsregister
Drucksteuerschaltung 86
Zählwerk 88
iibertragsbildung 90
Leseverstärker 90
Druckwerk und digitales Sichtanzeigegerät 91
Datenverarbeitungsbetrieb 92
Vergleicherschaltung 93
Programmierung ' 103
original'
— 9 —
Ges amt aufbau
Die Erfindung schlägt in ihren Grundzügen eine Einrichtung und ein Verfahren zur Erlangung von Messungen einer Kiste vor, die sich durch das Feld eines Lichtgitters bewegt, damit das Volumen der Kiste bzw. des Gegenstandes bestimmt werden kann. Die Einrichtung nach der Erfindung benutzt ein Lichtgitter aus Lichtquellen und Fotozellen, die durch die Lichtquellen jeweils erregt werden und matrixartig angeordnet sind, so daß man jeweils eine Maßzahl für die entsprechende Abmessung der Kiste erhalten kann.Zur Vereinfachung der Beschreibung sind im folgenden die Bezeichnungen Fotozelle und Zelle sowie die Bezeichnungen Lichtquelle und Lampe untereinander jeweils austauschbar.
Vor Beschreibung von Einzelheiten des räumlichen Aufbaus des Lampenrahmens, des Lichtgitters und der elektronischen Schaltung, Figur 1, soll zunächst der Gesamtaufbau und das Arbeitsprinzip der Einrichtung nach der Erfindung erläutert werden. Zum Zwecke der Erläuterung soll die Einrichtung zwei Gruppen von Lichtquellen besitzen, wobei jede Lichtquelle, für sich einer gesonderten Fotozelle zugeordnet ist, die als Empfänger arbeitet und nur auf dasLicht der zugehörigen Lichtquelle anspricht. Jede Lampe ist mit der zugehörigen optischen Einrichtung so angeordnet, daß man voneinander gesonderte, zueinander parallele und stetige Lichtbündel erhält, so daß jeweils ein Lichtbündel nur auf die zugeordnete Fotozelle auffällt.
Die Kennlinien der als Empfänger benutzten Fotozellen sind so, daß das Verhältnis des elektrischen Widerstandes bei Abdunklung, d.h. der elektrische Widerstand bei Einfall einer geringen Lichtenergie auf die Zeile, mehrere Größenordnungen höher als der elektrisch· Widerstand im Beli©&~ tfungefaXljist, we das Lieitifeuatol .iu£ die VotoseU* a&f« trifft» W£© 3ä9©fe weiten w$$s9& mäh4z ©rlämttyl wi^d» ist ' ^ SehaHnaagj aw? Biiitslisie^Sf d@r Atss« * -
ffotosel&e w^geeÄtsf paa osaoBgtr in
Fotozelle ein Ein-Aus-Signal. Nach einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ergibt eine den Fotozellen nachgeordnete Schaltung eine digitale Zählung der Anzahl der abgedunkelten Fotozellen.
Demnach werden zwei verschiedene Lampengruppen mit zugeordneten Fotozellen verwendet. Eine Lampengruppe mit zugehörigen optischen Einrichtungen liefert eine Vielzahl parallel zueinander in horizontaler Richtung ausgerichteter Lichtbündel zur Messung der Höhe einer Kiste; die jeweils andere Lampengruppe mit zugehörigen optischen Einrichtungen liefert eine Vielzahl parallel zueinander in vertikaler Richtung ausgerichteter Lichtbündel zur Breitenmessung einer Kiste. Die beiden Lampengruppen sind vorzugsweise so aufgestellt, daß die Lichtbündel im wesentlichen in einer vertikalen Ebene verlaufen. Der Abstand zwischen je zwei benachbarten Lichtbündeln ist der gleiche; demgemäß stellt die Anzahl der von einer Kiste abgedeckten vertikalen Lichtbündel ein Maß für die Breite der Kiste dar, und die Anzahl der von einer Kiste abgedeckten horizontalen Lichtbündel liefert ein Maß für die Höhe der Kiste.
Entsprechend der obigen Beschreibung spricht die Fotozellenanordnung nach der Zielsetzung der Erfindung nicht auf die Stellung der einzelnen Fotozellen innerhalb des Lichtgitters an. Wenn bspw. eine Kiste durch das Lichtgitter läuft, ergibt sich die gleiche Relativmessung für die Kiste unabhängig davon, ob die Kiste die Zellen mit den Nummern 10...40 oder die Zellen mit den Nummern 30...60 abdeckt.
Die zu messende Kiste, deren Volumen bestimmt werden soll läuft durch die Messebene des Licht gittere, bspw. auf einem Förderband. Der Bewegung dee Förderbandes ist «ine digitale Ausgangsgröße als MaS für den Bandlauf zugeordnet. Zu diesem 2taroek 'ist fdn Impulserzeuger bspw· in Perm tin··.
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wird, bewirken ausgewählte Impulse dieser Folge eine Multiplikation von Breite und Höhe.
Das Lichtgitter nach der Erfindung erlaubt somit in jedem Zeitpunkt die Kessung von Breite und Höhe einer Kiste und gibt Impulse für Jede Einheitslänge der Kiste senkrecht zur Ebene des Lichtgitters ab.
u'enn eine Kiste, deren Volumen bestimmt werden soll, auf die Ebene des Licht gittere bzw. die uieiistation zuläuft, unterbricht die Kiste zunächst noch nicht die Lichtbündel. Solange die Kiste die Lichtbündel nicht abdeckt, zeigen die Höhen- und Breitensignale den ^ert 11O" an, und folglich ergibt sich für einen Einheitslängenschritt L=1 eine Liultiplikation von Breite und Höhe mit länge zur 3ildung des Volumens gemäß der folgenden Beziehung:
Breite χ Höhe χ Länge =0x0x1=0
»Venn dann die Kiste gerade die Lichtbündel entsprechend der Höhe und Länge abschneidet, mögen acht lichtbündel entsprechend sieben Höhenschritten an den Höhenempfängern sowie elf lichtbündel entsprechend zehn Breitenschritten an den Breitenempfängern abgedeckt sein. Der jeweils folgende ausgewählte Impuls als Maß für eine Einheitslänge ergibt dann folgende Multiplikation:
Breite χ Höhe χ Länge = 10 χ 7 x'1 = 70 Volumeneinheit en.
.«enn die Ausgangsgröße von 70 Volumeneinheiten in Form einer unmittelbar bei der Multiplikation von Breite und Höhe entstehenden Impulsserie dargestellt wird, können diese Impulse unmittelbar in einen Zähler eingespeist werden.
Die Kiste wird sich dann auf dem Förderband weiterbewegen und der nächste Einheitslängenimpuls tritt auf, wo die Breite und Höhe wiederum gemessen wird und die entsprechenden «'erte miteinander multipliziert werden. Dabei haben sich die Breite auf zwölf Einheitsschritte und die Höhe auf zwanzig Einheitsschritte geändert. Die Multiplikation ergibt dann*
Breite χ Höhe χ Länge « 12 χ 20 χ 1 «= 240. Damit erhält man bei der Durchführung einer jeden MultipIi-
109812/0370 bad
Kation eine Ausgangsirapulsfolge gemäß der Beziehung: Breite χ Höhe χ Länge = Volumen.
Demzufolge werden Teilvolumina nacheinander gemessen bezw. · berechnet. Wenn die die Impulsfolge aufnehmenden Zähler nicht zurückgestellt werden, wird der Zählwert "24-0"zu dem vorigen Zählwert "70" addiert, so daß man "3IO" erhält. Wenn diese Arbeitsweise fortgesetzt wird, bis alle scheiben« förmigen Teilvolumina der Kiste aufsummiert sind, erhält man das Gesamtvolumen der Kiste. Somit stellt sich die Volumenbestimmung nach der Erfindung als Integration oder Summation von Teilvolumina dar.
itenn die Kiste durch die Ebene des Lichtgitters hindurchgetreten ist, werden die Breiten- und Höhenwerte 0, wobei diese Maßzahlen zur Beendigung der Voluiuensummation ausgewertet werden können. Es wird dann die Aufzeichnung bzw. Anzeige des Volumens der gerade gemessenen Kiste ausgelöst. Einlauf und Auslauf der Kiste brauchen nicht synchron mit den Längenimpulsen erfolgen, Einlauf und Auslauf der Kiste dienen lediglich zur Auslösung und Beendigung der Multiplikation.
Die Einrichtung und das Verfahren nach der Erfindung liefern somit genaue Werte für die Größe einer Kiste. Es wird jeweils innerhalb einer Einheitslänge eine digitale Multiplikation zur Bestimmung eines Teilvolumens durchgeführt; die einzelnen Teilvolumina werden aufsummiert, so daß man das Gesamtvolumen der betreffenden Kiste erhält.
Die Einrichtung und das Verfahren nach der Erfindung ermöglichen somit eine genaue Bestimmung von Breite, Höhe und Länge einer Kiste sowie eine Auswertung und Berechnung dieser Größen zur Bestimmung des Volumens der Kiste.
LichtKJtter
Nach den Figuren 1 und 2 besteht das Lichtgitter 10 aus einem Lampenrahmen11, der das Förderband 9 überspannt, welches die Kiste 8 durch die Ebene des Lichtgitters bewegt. Das Lichtgitter 11 besitzt im Rahmen dieser Ausführungsform der Erfindung zwei im wesentlichen gleiche Lam-
1098Ί2/0370 ~ '
BAD ORIGINAL
pengruppen 13 bzw. 16 und zugeordnete Fotozellengruppen 14 bzw. 17.
Die erste Lampengruppe 13 zur Höhenmessung und die zugehörigen optischen Einrichtungen I3A zur Formung des jeweiligen Lichtbündels umfassen insgesamt 134- gleiche Lam- " pen- Linsen-Einheiten einer entsprechenden, an sich bekannten Bauart. Die Lampen I3 sitzen in einer Reihe auf dem linken vertikalen Schenkel des Rahmens 11 und haben jeweils einen gegenseitigen Abstand von 0,025? Fuß voneinander. (Die Maßeinheiten sind in diesem Fall nicht in das metrische Maßsystem umgerechnet, da bestimmte Beziehungen dabei verloren gehen würden, wie man weiter unten noch erkennen wird).
Jede Lampen- Linsen-Einheit ist so ausgerichtet, daß ein Lichtbündel auf eine entsprechende Empfangsfotozelle der Gruppe 14 gerichtet wird, die auf den rechten vertikalen Schenkel des Rahmens 11 sitzt. Alle Fotozellen 14 gehören einer gleichen Baugruppe an und sind elektrisch so geschaltet, daß sie einen Ladungsimpuls in Form eines elektrischen Signals .erzeugen, wenn ein Lichtbündel abgedeckt wird. Die Schaltblöcke I5A in Figur 2 umfassen gedruckte Schaltungskarten mit den elektronischen Schaltkreisen der Fotozellen 14 für die Höhemessung. Die Fotozellen haben ebenfalls einen gegenseitigen Abstand von 0,0232 Fuß voneinander und empfangen jeweils das Lichtbündel der zugeordneten Lampen-Lins en-Einhe it en.
Eine weitere Gruppe 16 von Lampen-Linsen-Einheiten für die Breitenmessung einer Kiste umfaßt insgesamt 134 Lampen und ist in einer Reihe auf den fußseitigen, horizontalen Schenkel des Rahmens 11 untergebracht; der gegenseitige Abstand · der einzelnen Einheiten beträgt ebenfalls 0,0232J1UB. Jede Lampen-Linsen-Gruppe richtet ihr Lichtbündel auf die entspreiiende Fotozelle der Gruppe I7 am oberen, horizontalen Schenkel des Rahmens 11. die Schaltblöcke 15B in Figur 2 umfassen gedruckte Schaltungskarten mit den elektronischen Schaltkreisen für die Fotozellen I7 zur Breitenmessung.
Wie in Figur 2 durch gestrichelte Linien angedeutet, bilden 109812/0370 BAo
die Lichtbündel der Höhen- und Breiten- Lampen-Linsen-Einheiten ein ebenes Gitter, das im wesentlichen die gesamte Fläche zwischen den Schenkeln des Rahmens 1Ί überdeckt, damit die Höhe und Breite einer durchlaufenden Kiste in derin folgenden erläuterten weise gemessen werden können.
Meßschritt
Das im Rahmen der Erfindung benutzte Grundschrittintervall für die Messung beträgt 0,0464 Fuß. Selbstverständlich kann man entsprechend auch andere Grundschrittintervalle vorsehen; das Grundschritt int ervall von 0,0464 Fuß ist lediglich zur Vereinfachung der Volumenberechnung ausgewählt, wie sich gleich ergeben wird. »Venn die lichtbündel so ausgerichtet sind, daß die Breite einer Kiste durch Zählung der Anzahl der Abstände zwischen erregten Breitenzellen und durch Multiplikation dieser Anzahl mit dem Faktor 0_, 04G^ erhalt en wird,wenn ferner die Höhe durch Zählung der Anzahl der Abstände zwischen erregten Höhenzellen und durch Multiplikation mit dem Faktor 0,0464 erhalten wird und wenn schließlich die Länge durch Zählung der Einheitslängenintervalle und durch Multiplikation mit dem Faktor 0,0464erhalten wird, dann gelten die folgenden Beziehungen:
W=Nx 0,0464 Fuß
Vw
H - Uj1 χ 0,0464 Fuß
L = N1 χ 0,0464 Fuß
5W « Breite in Fuß
H - Höhe in Fuß
L m Länge in Fuß
N = Anzahl der Breitenabstände
Nj= Anzahl der Höhenabstände
N, β Anzahl der Längenintervalle
Volumen in Kubikfuß = W χ Η χ L
sodann
gilt Volumen in Kubikfuß - (Νψχ0,0464) (Nnx0,0464) (N
Volumen in Kubikfuß - (^χΝ^χΝ^ (0,04645)
Volumen in Kubikfuß « (N1^xNj1XN1) (10"*)
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.. aji χ.aim also die .Verte H , Ii und K-, mit ei nand er muiti-
w η 1
plizieren unJ das IsOJina uia vier zueilen nach links verschieben. Tn anderer Betrachtungsweise der 1, ultiplikation kann man innerhalb der Produkt zahl die Einerstelle vier nutze rechts vom Komma vorsehen, die Zehnerstelle drei Plätze rechts vom Komma, die Hunderterstelle zwei Plätze rechts vom Ko.l.hb und ..die Tausenderstelle einen Platz rechts vom u'oiuma. Ein Produkt'von bspw. "1.111" wird dann in der Form 0,1111 aufgezeichnet bzw. angezeigt» (Die vorstehende '.'Lf rl eguiig läf.t erkennen, warum im K ahm en der Beschreibung die Aiijjube der längen in Fui? beibenalten ist.)
Das Grundsci.rittintervall für die Ι,-.essung beträgt 0,0464· Fuß. Zur Erzielung eines hohen Genauigkeitsgrades für die durch dü:s licht gitter tretenden Kisten wird das Grundschrittintervall halbiert, so uai? die lampen und Fotozellen mit einem jeweiligen gegenseitigen Abstand von O,O2J2 FuS aufgestellt sind, ;vie noch deutlich werden wird.
Blocksohaltbild
Eine iöhen- Breiten-i..eßeinrichtuiig und eine Volumenbestimmungseinrichtung nach der Erfindung ist in Figur 1 in Form eines Blockschaltbildes dargestellt, wo als Bestandteil der Einrichtung das lichtgitter mit den Zugehörigen "fotozellen gezeigt ist, die an verschiedene elektronische Schaltkreise angeschlossen sind. Die elektronische Schaltung der Einrichtung umfaßt eine Gruppe 19 von Schaltkreisen zur Ableitung eines Meßwertes für die Höhe einer Kiste, nämlich die Höhengruppenschaltung 19^, die Hohentannenbaufschaltung 19o un<i die Hohenquantisierungs- und Suinmierungsschaltung 19z· Die elektronische Schaltung umfaßt ferner eine ähnliche Schaltungsgruppe 20 zur Ableitung eines Meßwertes für die Breite einer Kiste, nämlich die Breitengruppenschaltung 20,, die Breitentannenbaumschaltung 20p und die Breitenquantisierungs- und Summierungsschaltung 20^. Eine Rechensteuerschaltung 21 kombiniert in ausgewählten Zeitpunkten die Höhen- und Breitenmeßwerte mit den "werten des Langensclirittimpulsgenerators 22, so daß man insgesamt eine Berechnung des Volumens einer Kiste erhält. Das Rechen-
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verfuhren für u;jü Ir= ten volumen soll weiter unten ausführlich, erläutert werden. Der VoluiutUvvert kann sichtbar in einem ^ichtanzeigegerät 21^, angezeigt oder in einem Drucker 21p ausgedruckt -werden.} das Signal kann auch als Ausgangssignal für eine Datenübertragungsleitung oder einen Rechner auftreten.
Lampenrahmen
Die Figuren 2A...2D zeigen eine Montage der lampen I3. Dabei findet eine sog. Lampenschiene 6SO aus Aluminium oder· einem anderen otoff Verwendung, worin eine Vielzahl einzelner Lampen I3 eingelassen sind, so daß man innerhalb einer Ebene parallel zueinander in einem gegenseitigen Abstand von 0,0232 Fuß einzelne lichtbündel gemäß Figur 2 erhält. Die Höhen- und Breiten-Iampenschi enen 650H und 6507/ sind im wesentlichen gleich gestaltet; deshalb dient die Lampenschiene 650 nach den Figuren 2A und 2D zur Erläuterung beider Lampenschienen 65OH und 6'5OV/. .Vie bereits erwähnt, bilden die Lichtbündel der beiden Lampenschienen eine ebene Llatrix oder ein Tichtgi'tter nach Figur 2.
Fijrgur 2A zei^t eine lainpenschiene 650 und eine Vielzahl der Lampen-Linsen-Einheiten I3A auf derselben. Für jede Lampe ist eine Iise vorgesehen, so daß man insgesamt 134- Linsen hat. Die Lichtbündel einiger Linsen sind durch die gestrichelten Linien 652 schematisch angedeutet.
ligur 23 ist eine otirnansicht der I amoeriy chiene 650 etwa in natürlicher Größe zur Erläuterung von Einzelheiten der •I&lterung der linsen in der Schiene 650. i-Jach Figur 2B umfaßt jede Linseneinheit einen gesonderten Linsenhalter 653 > der aus einem länglichen Rechteckstück mit einer Mittel-Öffnung 654- zur Aufnahme der betreffenden Linse I3A und mit zwei Löchern 655 besteht, in die bchrauben 656 zur Befestigung des Linsenhalters an der Lampenschiene 650 eingesetzt werden können. Die Löcher 655 haben jeweils ein großes Spiel und ermöglichen seitlich und in Längsrichtung eine Feineinstellung zur Ausrichtung der Linse, damit das aus der Lampe austretende Lichtbündel ausgerichtet werden kann und genau auf die zugeordnete Fotozelle trifft, die auf dem
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gegenüberliegenden Schenkel des Rahmens 11 sitzt. Eine Anschlußklemme 657zum Anschluß an einen Pol einer nicht dargestellten Spannungsquelle sorgt für eine entsprechende Speisung der Lampen;die weitere Anschlußklemme 658, Figur 2G dient zum Anschluß an den anderen Pol der Spannungsquel1e. -
Eine ebene Kupferschiene 661 zur Stromzufuhr sitzt auf einer Seitenfläche der Lampenschiene 650» und eine weitere Kupferschiene 662 sitzt auf der gegenüberliegenden Seitenfläche der Lampenschiene 650. Entsprechende Isolatorfolien 659 und 660 dienen zur Isolierung der Kupferschienen 661 bzw. 662 gegenüber der Lampenschiene 650. die Kupferschienen sind bspw. mittels nicht leitender Kunststoffschrauben 663 (!Figur 20), an der Lampenschiene 650 gehalten.
Eine Schraube 666 mit Mutter hält die Kupferschienen 661 und 662 an der Lampenschiene 650 fest und verbindet die beiden Kupferschienen 661 und 662 gleitend miteinander. Diese Schraubenanordnung 666 ist durch eine Isolatorgruppe 667 gegenüber der Lampenschiene 650 abgeschirmt. Anschlußdrähte 668 verbinden die Kupferschiene 662 mit dem Sockel der Lampen 13. Wie man aus Figur 2B in Verbindung mit Figur 20 deutlich erkennt, sitzen jeweils benachbarte Lampen 13 auf gegenüberliegenden Seiten der Lampenschiene 650.
Die Lampen sind durch Gewindestifte 670 festgehalten, die einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Sockel der Lampen 13 und der Lampenschiene 650 sicherstellen. Nach Figur 2D besitzt die Anordnung ein einziges Linsensystem, i£ dem Lampen 13 in einem bestimmten Abstand von den Linsen 13A sitzen, damit ein Bild des Glühfadens der Lampe auf die entsprechende Fotozelle an den gegenüberliegenden Rahmenschenkeln abgebildet werden kann. Jede Lampe 13 sendet ein Lichtbündel aus, das durch einen Verbindungskanal auf die zugehörige Linse 13A trifft. Wie bereits gesagt, haben die Löcher 655 cles Linsenhalters 653 Jeweils einen größeren Durchmesser als der Schaft der Schrauben 656, damit eine Feineinstellung der Linsen gegenüber der Lampe zum Ausgleich von Herstellungsstreuungen bspw. in·der Lage des Glühfadens möglich ist. Damit können die Linsen 13A ent-
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sprechend eingestellt werden, so daß man ein Bild des Glühfadens auf der jeweiligen Fotozelle erhält.
Zwei elliptische Löcher 676 ermöglichen eine Justierung der gesamten Laiapenschiene 650 in Längsrichtung. Man erkennt in den Figuren 2A und 20, daß die Enden der Lampenschiene 650 angeschrägt sind, damit-sich die lampenschiene 650 in das·Einstellelement des Lampenrahmens 11 einpaßt.
Fotozellenschaltung
Die Figuren ~$k und JfcB zeigen eine scheiuatische Darstellung der Anordnung der Fotozellen und ihrer Schaltkreise, wie man deutlich erkennt, sind die Fotozellen der Blöcke mit den Nummern 0, 5» 10» 15···130 in Form einer sog. Tannenbaumschaltung angeordnet, deren Verknipfungskreise die Bezeichnungen 5/2B, 5/2A, 10/2B...40/2B, 40/2A tragen. Die Tannenbaumschaltung verknüpft diese Hauptzellen mit einem Ausgangscode der werte 5/2A, 5/2B, 10/2A, 10/2B, 20/2A, 20/2B, 4-Q/2A und 40/2B, dessen Aufgabe noch weiter unten erläutert wird.
Die Fotozellen sind in die genannten Fünfer- oder Hauptizellen sowie die Einer- oder Nebenzellen aufgeteilt,also __» 1> 2, 3, *,.__, 6, 7, 8, 9, __, 11, 12, 13, 14, __, 16... .Nach der vorgeschlagenen Bezeichnungsweise ist jede fünfte Zelle eine Hauptzelle, wobei die Zelle "0" die erste Hauptzelle ist.
In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ermog-* licht eine Gesamtzahl von 134 Zellen die Messung von 133 Schrittintervallen von je 0,0232 Fuß. Offenbar ist die Anzahl der benutzten Zellen nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Im Rahmen des dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind jedoch die Anzahl der Zellen und die Größe des Rahmens so gewählt, daß man Kisten mit einer maximalen Abmessung von drei Fuß in der Höhe und der Breite genau messen kann, d.h. 133 x 0,0232 =3,0856 Fuß.
Die vier Nebenzellen zwischen je zwei Hauptzellen sind zu einem Code zusanmengefaßt, der aus den werten 1/2D, 1/2D1, 1/2C, 1/2C1, 1/2B, 1/28',1/2A-IUId 1/2A1 besteht* Wie bereits
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erwähnt, "beruht die 1/2-BezeJohnung darauf, dal; die Fotozellen zur Erzielung eines höheren Genauigkeitsgrades in einem gegenseitigen Abstand von 0,0232 Fuß angeordnet sind, d.h. dem 1/2 Grundschrittintervall von 0,0464 Fuß; die 5/2-Bezeichnung beruht darauf, daß die Hauptzellen einen gegenseitigen Abstand von 5 x 0,0232 Fuß voneinander haben, was den 5/2-fachen des Grundschrittintervalls von 0,0464 Fuß gleich ist. Entsprechend ist das 10/2-Liaß das Doppelte des 5/2-Maß, das 20/2-Iviaß das Doppelte des 10/2-Maßes", usw. Bspw. ergibt eine sich durch das Lichtgitter bewegende Kiste, die zwei benachbarte Lichtbiindel abdeckt, d,h, zwei Fotozellen, einen 1/2-7/ert. Eine Kiste, die zwei Hauptzellen,, bspw. die Zellen 0 und 5» abdeckt gibt einen 5/2-Wert. Entsprechend liefert eine Kiste, die die Zellen 0 bis 10 abdeckt, einen 10/2-Meßwert.
Die 5/2-j 10/2-, 20/2- und 40/2-7<erte sind weiter in Untergruppen A und B unterteilt, was der besseren Verarbeitung dient.»vie noch im einzelnen erläutert wird, wird bei Abdunklung der Zellen O0..5 die 5/2B-Code-Leitung erregt; wenn die Zellen 10«„ο 20 abgedunkelt sind, wird die 10/2A-Leitung erregt usw. Entsprechend ergibt sich bei Abdunklung der Zellen 0.<,.20 als Ausgang ein20/2A-Code.
Einzelheiten der Fotozellenschaltung
Es wird nunmehr das Blockschaltbild der Figur 4 zur genaueren Erläuterung der in den Figuren 3A und 3B sciiematisch dargestellten Schaltung betrachtet. In Figur 4 stellt jeder Schaltungsblock P 20-24, P 25-29...P 60 die elektronische bchaltung dar, die an die entsprechenden Fotozellen P20-24, P25-29, ...P60 angeschlossen ist. (Im folgenden sollen die Fotozellen durch, einen Buchstaben P und eine Ordnungsnummer bezeichnet werden, also P0...P130.) Figur 4 zeigt einen Ausschnitt der elektronischen Schaltung der Figuren 3A und 3B5 insbesondere zeigt Figur 4 die Schaltungen für die Fotozellen P2O...P6O5 die für die gesamte Anschaltung aller Zellen als Beispiel dienen kann. Die Arbeitsweise der Fotozellen nach den Figuren 3A und 3B sowie der angeschlossenen Schaltkreise kann anhand der Betrachtung der Schaltung für
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- 20 die Fotozellen P20...P60 nach Figur 4 verstanden werden.
Die elektronische Schaltung nach Figur 4 erhält die in den Fotozellen erzeugten Signale und ermittelt, ob die Fotozellen abgedunkelt oder belichtet sind; weiterhin werden die Eingangssignale zu Codesignalen kombiniert, worauf bereits hingewiesen wurde und was im folgenden im einzelnen erläutert werden soll.
Die Zahlen oberhalb der Schaltblöcke, die als Fotozellenschaltung bezeichnet werden, geben die jeweiligen angeschlossenen Fotozellen an. Die Zahlen innerhalb der Schaltblöcke in Figur 4 bezeichnen die Koppelpunkte der Scnaltungen; z.B. ist der Koppelpunkt 13 des Schaltblocls P20-24 mit dem .ochaltpunkt 1 in dem Schaltblock P25-29 verbunden. Die Koppelpunkte werden vollständig in Verbindung mit der Beschreibung des schematischen Schaltbilds in Figur 5 erläutert, welche eine einzelne elektronische Schaltung für eine jede Fotozelle innerhalb eines Schaltblocks P20-24, P25-29.-..P60 zeigt.
Figur 4 zeigt in Verbindung mit Figur 5 den gegenseitigen Anschluß der verschiedenen Fotozellenschaltungen P20-24, P25-29 usw. Z.B. ist der Koppelpunkt 13 der Fotozellenschaltung P20-24 in Figur 1 mit dem Gchaltpunkt 1 des öchaltblocks P25-29 verbunden, und dieselben Koppelpunkte sind in Figur 5 gezeigt. V/enn Figur 5 den Schaltblock P20-24 in Figur 4 darstellt, ist also 'der Koppelpunkt .13 in Figur 5 mit dem Koppelpunkt 1 einer Schaltung der Figur 5 verbunden, die den Schaltblock P25-29 in Figur 4 verdeutlicht. Entsprechend sind die andern KoppeIpunkte in den Figuren 4 und 5 bezeichnet und.in der angegebenen Form miteinander verkoppelt, so daß die miteinander kombinierten Schaltkreise ein Schaltungssystem bilden.
Figur 4 zeigt in Blockform die 5/2-Schaltungen, die LO- oder Einschaltsperren, die 10/2-Schaltungen, die 20/2- und die 40/2-Schaltungen, die in Einzelheiten in den Figuren 6, 7i 8, 9 und 10 entsprahend der folgenden Beschreibung dargestellt sind. Die Nummern innerhalb dieses Schaltblocks der Figur 4 und der Figuren 6...10 geben jeweils gleiche Koppel-
punkte an.
Haupt- oder Fünfer-Fotozellen
Die Schaltung der Figur 5 ist ein Abkühlkreis zur Erfassung des Änderungszustandes- der angeschlossenen Fotozellen, wenn sich derselbe infolge der Abdunkelung eine Lichtbündels geändert hat; "bspw. wenn einevKiste die betreffenden Lichtbündel abschneidet.
Zunächst sollen die Haut- oder Fünferfotozellen erläutert werden, danach die Neben- oder Einerfotozellen. Wie bereits gesagt, vertritt die Figur 5 die Schaltungen der Schaltblöcke P2Ö-24-, P25-29...P60 in Figur 4.
Es ist auf die Hauptfotozelle von P25 in Figur 6 bezug genommen. Der obere Anschlußpunkt der Fotozelle P25 ist über einen Widerstand 30 an eine +25"V-Leitung angeschlossen. Der untere Anschlußpunkt der Fotozelle P25 ist über einen 'Widerstand 3OA mit der -lOV-Leitung verbunden. Außerdem ist der untere Anschlußpunkt an die Basis b eines NPN-Transistors 27 angekoppelt, der eine Hälfte eines aus den Transistoren 27 und 28 bestehenden Signalverstärkers bildet. Der Emitter e des Transistors 27 ist mit der Basis b des Transistors 28 verbunden, und der Emitter ies Transistors 28 ist geerdet. Die Kollektoren c der Transistoren 27 und sind miteinander und über einen Belastungswiderstand 3OB mit der +25V-Leitung verbunden. ■
Die Kollektoren c der Transistoren 27 und 28 sind außerdem über einen Widerstand 3OC an die Basis b eine NPN-Transistors 29 angekoppelt. Die Basis b desselben liegt über einen Widerstand 3OD an der -1OV-Leitung. Der Emitter E des Transistors 29 ist geerdet. Der Kollektor c dieses Transistors 29 ist über einen Widerstand 3OF mit der Basis b des Transistors 27 verbunden. Der Kollektor c des Transistors 29 ist außerdem über einen Widerstand 3OE an die +25V-Leitung angekoppelt und mit dem Yerbindungspunkt der Widerstände 31 und 32 verbunden; außerdem ist er zu dem Koppelpunkt 2 geführt0 Dar Kollektor e des Transistors ist an die Kathode einer; Diode 96B angeschlossen, des-ea Anode zu dem ¥erbindungspunkt der Widerstand© 99 und 102
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geführt ist. Der Kollektor c des Transistors 29 ist auker-.dem mit der Anode einer Diode 96 verbunden, deren Kathode an die +15V-Leit;ung angeschlossen ist. Die Diode 96 hält die Spannung am unteren Anschlußpunkt des 'Widerstandes 5OE auf einem '.Vert von +15V fest. Der Kollektor c des Transistors 29 ist außerdem an die Kathode einer Diode 113 angeschlossen, deren Anode zu dem Koppelpunkt 12 geführt ist, wo ein Kisteneinlaufsignal abgenommen werden kann.
Wenn die Zelle P25 durch ein Lichtbündel erregt ist, hat ihr elektrischer Widerstand einen niedrigen „ert. Infolgedessen fließt durch die Zelle P25 ein genügend großer Strom zur Einleitung eines Basisstromes in den Transistor 27, wodurch die Transistoren 27 und 28 in ihren Sättigungszustand kommen, /,enn die Transistoren 27 und 28 damit leitend sind, fällt die Spannung an den Kollektoren c auf einen niedrigen /<ert (im wesentlichen auf Erdpotential), so daß der Basisstrom des Transistors 29 aufhört und der Transistor 29 gesperrt wird. Damit steigt die Spannung am Kollektor c des Transistors 29 auf einen hohen rfert; diese Spannung wird über den Widerstand 32 und den Koppelpunkt auf den Koppelpunkt 1 der 5/2- Schaltung 50 (Figur 4-) gekoppelt, damit ein Ausgangssignal der Schaltung 50 unterdrückt wird, was im einzelnen noch erläutert wird.
Jeweils wenn eine Kiste das Lichtbündel irgendeiner Haupt— zelle unterbricht, werden die entsprechenden Transistoren 27 und 28 gemäß i'igur 5 gesperrt und der entsprechende Transistor 29 wird leitend. Sobald dieser Transistor 29 leitend ist, befindet sich sein Kollektor c auf einem niedrigen Potential, das über den Widerstand y\ auf den Kpppelpunkt 15 und über den Widerstand 32 auf den Koppelpunkt 11 übertragen wird. Die niedrige Spannung am Kollektor c des Transistors 29 wird auch die angeschaltete Diode 113 in Durchlaßrichtung vorspannen, so daß der"Koppelpunkt 12 im wesentlichen auf Erdpotential abfällt, was innerhalb der Einrichtung anzeigt, das eich eine Eiste innerhalb der Fläche des. Lichtgitters befindet.
BAD OFiIClh!AL
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- 23 5/2-G ehalt uiigen
iiiuzeHielten der 5/2-3eaaltung 50 in Figur 4 sind in Figur 6 geneigt, wonach, diese Schaltung einen NPN-Transistor umfaßt. Selbstverständlich findet die Schaltung nach Figur 6 für alle 5/2-^chaltungen nach Figur 4- Verwendung. Die Basis b des Transistors 33 ist über den Koppelpunkt 1 an den Koppelpunkt 15 cLe"s ochaltblocks F20-24- und.den Koppelpunkt 11 des 3chaltblocks P25-29 angekoppelt. Der kollektor c des Transistors 33 ist über einen Widerstand 37 und einen Koppelpunkt 5 i»it cLeüi ivopi>elpuhkt 2 der 10/2-Sehaltung 53 in Figur 4 verbunden; Außerdem ist der i.olle'.rtor c über einen ..iderstand 38 an den Koppelpunkt 4- annrescaaltet, der in dem Schaltblock 50 nicht beschaltet ist; jedoch bei den übrigen 5/2-Schaltmigen der Fii^ur 4 beschältet ist. Genauer gesagt, ist der Doppelpunkt 4 der andern 5/2-ochaltuugen .jeweils an den i-.opj. elpunkt 5 der eiits^-reciiend vorhergehenden Schaltung angeschaltet. Der ivollektor c hat weiterhin über einen Be]astangswiuerstcaid 3^ Jii"fc d.er +25V-Leitung Verbindung. ist der Ilolle^tor c an die Kathode einer Diode 36A
, deren Anode über einen .»iderstand 35 a*1 aie +25V-Leitung angekoprielt ist. Der Verbindungspunkt von Diode 36ä und ,.iderstand 35 ist zu dem !koppelpunkt 2 und au der Anode einer Diode 363 durchgeschaltet, deren ivathode zu dem Koppelpunkt 3 geführt.ist.
..-en,i din Spannung an der Basis b des Transistors 33 in Figur 6 hoch ist, befindet sich der Transistor 33 in seinem Leitungszustand und bildet ein Stromtor von der +25V-Leitung über den ,Widerstand 35» <iie Diode 36A und den Transistor 33 zur Erdleitung. V/enn also der Transistor in seinem jeitungszustand ist, hält er die Spannung am Verbindungspunkt von ',.iderstand 35 und Diode 36 niedrig bzw. setzt diese Spannung im wesentlichen auf Erdpotential herab und verhindert einen Stromfl^ß zum Koppelpunkt 5 cLer 5/2B-Leitung, Figur 4-.
'.Venn entweder der Kollektor c des Transistors 29 des Schaltblocks P25-29 oder der Kollektor c des Transistors 29 in dem Schaltblock P20-24 sich auf einem hohen Potential
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befinden, was bei Belichtung der entsprechenden Zelle P25 bzw. P20 der Fall ist, fließt ein Basisstrom durch den Transistor 33 der Schaltung 50 und hält den Transistor 33 in seinem Sättigungszustand.
während des Betriebes mag eine Kiste in das Feld des Lichtgitters eintreten und die Lichtbüridel unterbrechen, die die Fotozellen P20 und P25 erregt haben; diese Zellen P20 und P25 sind also verdunkelt. Vieriri die'Fotozelle P20 verdunkelt ist, steigt ihr widerstand auf einen hohen Vvert an. Die angeschalteten Transistoren 27 und 28 des jeweiligen Schaltblocks werden gesperrt und der angekoppelte Transistor 29 kommt in seinen Leitungszustand. In diesem Zustand befindet sich der Kollektor c des Transistors 29 des Schaltblocks F20-24 im wesentlichen auf Erdpotential. Damit wird der normalerweise durch den «'.iderstand 311 cL©11 uox;pelx>unkt 15 des Schaltblocks P20-24 und den Koppelpunkt 1 der Schaltung 50 führende Strompfad, gegenüber Erde kurzgeschlossen, ,i'enn entsprechend die Fotozelle P25 des Gchaltblocks P25-29 abgedunkelt wird, kommt der entsprechende Transistor 29 in seinen Leitungszustand und dessen Kollektor c wi?d geerdet. Somit wird der normalerweise durch den 'widerstand 32, den Koppelpunkt 11 des Schaltblocks P25-29 und den Toppelpunkt 1 der Schaltung 50 fließende Strom zum Erdanschluß abgeleitet, ,venn beide Fotozellen P20 und P25 abgedunkelt sind, wird eine niedrige Spannung auf den Koppelpunkt 1 der 5/2-Oehaltung 50 eingekoppelt, und der Transistor 33 wird gesperrt. In diesem Fall kann ein Strom von der +25V-I eitung über den ,viderstand 35 und die Diode 36B zum Koppelpunkt 3 fließen. Derselbe ergibt ein Ausgangssignal auf der 5/2B-Ieitung zur Anzeige eines 5/2-vVertes, vgl. auch Figur 4.
1O/2-Schaltunken
Die Einzelheiten der 10/2-Schaltungen nach Figur 4 sind in Figur 8 dargestellt. Dort erkennt man zwei NPN-Traiisistoren 57 und 58. Die Basis b des Transistors 57 ist über den Koppelpunkt 2 auf den Koppelpunkt 5 ^er 5/2-Schaltung 50 und den Koppelpunkt 4 der 5/2-Schaltung 51 aufgeschaltet, vgl. auch Figur 4. Die Basis b des Transistors
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57 ist über den Widerstand 59-Ä- an die -10V-Le itung angekoppelt. Der Emitter e des Transistors 57 liegt an Erdpotential, und der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand 60 zu der +25V-Leitung durchgeschaltet. Der Kollektor c des Transistors 57 ist außerdem über den Koppelpunkt 7 mit dem Koppelpunkt 3 der 20/2-Schaltung 55 verbunden, vgl. Figur 4. Der Kollektor c des Transistors 57 ist außerdem über den Koppelpunkt 3 zum Koppelpunkt 16 der Fotozellenschaltung P25-29 geführt; Der Kollektor c des Transistors 57 ist auch mit der Kathode einer Diode 67 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 1 an den Koppelpunkt 2 der Schaltung .5"! angeschaltet ist; außerdem ist der kollektor c des Transistors 57 mit der Kathode der Diode 68 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 4 an den Koppelpunkt 2 der 5/2-Schaltung 50 angeschaltet ist, vgl. Figur 4-. Schließlich ist der Kollektor c des Transistors 57 über einen Widerstand 59 mit der Basis b des Transistors 58 verbunden. Die Basis b des Transistors 58 liegt über eine η Widerstand 59B an der -iOV-Leitung und über" einen Widerstand 61 und den Koppelpunkt 6 an dem Koppelpunkt 2 der 20/2-Schaltung 55» Figur 4-. Der Emitter e des Transistors 58 ist mit dem Erdpotential verbunden, und sein Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand 63 an die +25V-Leitung angeschaltet. Der Kollektor c des Transistors 58 ist außerdem mit der anode einer Diode 62 verbunden, deren Kathode zu dem Koppelpunkt 5 und der -iO/2B-Leitung geführt ist, vgl. Figur 4·.
Der Transistor 57» Figur 8, ist normalerweise gesperrt und der Transistor 58 befindet sich in seinem Leitungszustand, Wenn der Transistor 58 leitet, befindet sich sein Kollektor c im wesentlichen auf Erdpotential und schließt damit jeden Stromfluß von der +25Y-Leitung über den Widerstand 63 und die Diode 62 au dem Koppelpunkt 5 und eier 10/2B-Leitung der Schaltung 53 &urs, Figur 4*
Der Kollektor © des Transistors 55 &©3? S/S^Sohaltimg 50 in Figur 6 1st i£b®2? d@a Widerstand 37 V&& elen Koppelpunkt 5 mit dos lC©p>p©i£i<;Ä? 2 feg> lO/S-Sßkaltuag 53
daß-die Schaltung 53 eine Und-J.ch.-aj bung darstellt, „eim also die Transistoren 33 der jev-eiligen 5/2-Schaltungen 50 und 51 gesperrt sind und die jeweiligen ;ollektoren c sich auf hohem Potential befinden, werden diese hohen Potentiale auf den Koppelpunkt 2 der Schaltung 53» "Figur 8 übertragen und beeinflussen damit die Basis b des Transistors 57 im Sinne einer Durchschaltung desselben in seinen Ieitungszustand, .',enn sich der Transistor 57 im Leitungszustand befindet, wird der Transistor 58 gesperrt, so daß man ein 10/2-Ausgangssignal vom Koppelpunkt 5 der 10/2B-Ieitung abnehmen kann, Figur 4-. .,enn der Transistor 57 leitend ist, steht außerdem eine Spannung zur Unterdrückung der beiden 5/2-Ausgangssignale der Schaltungen 50 und 51 zur Verfugung, wie noch weiter unten erläutert wird. - .
20/2-Schaltungjen
Einzelheiten der 20/2-3ch&ltungen nach Figur 4- sind in Figur 9 gezeigt. Die Schaltung erhält einen HPK-Transistor 71, dessen Basis b über einen Widerstand 7OA an die -10V-Leitung und über einen v/eiteren Vifiderstand 70 und den Koppelpunkt 1 an den Koppelpunkt 7 der 10/2-Schaltung 5^ &&- geschlossen ist, vgl. Eigur 4. Die Basis b des Transistors 71 ist außerdem über einen »Viderstand 72 und den Koppelpunkt 3 mit dem Koppelpunkt 7 d-er 10/2-Schaltung 53 verbunden, vgl. Figur 4-, Der Emitter e des -Transistors 7I liegt an Erde, und der Kollektor c ist über einen Belastungswider st and 73 sea die +25V-Leitung angeschlossen. Der Kollektor c des Transistors 7I ist auch mit; der Kathode einer Diode 76 verbunden, deren Anode über einen Widerstand 75 an der +2$V-Leitung liegt. Der VerMndungspunkt von Diode 76 und Widerstand 75 ist mit dem Koppelpunkt 4 verbunden, der seinerseits mit dem Koppelpunkt 4 der 4-0/2-Schaltung 56 verknüpft ist, vgl. ebenfalls Figur 4« Der Verbindungspmiikt -won Bi©d® $5 und Widerstand 75 ist alt dar Anod© ©iaoE1· Bl©eL® 7% verbuadenj ci@;p©& Eaisköd© über 5 ©s ad©" 20/2B»AttsgsBgsI©iti2fig anliegt«, Bos?
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- 27 tvoppelpunkt 2 der Schaltung 56 verbunden ist.
Die Eingangsanschlüsse der Basis b des Transistors 71 über den Doppelpunkt 1 und den Widerstand 70 sowie über den Anschlußpunkt 3 und den Widerstand 72 bilden eine itfichtund-Schaltung. wenn keine Kiste innerhalb des Lichtgitters vorhanden ist, liegt an der Schaltung nach Figur 9 eine hohe Spannung über den Koppelpunkt 1 von selten der -10/2-Scha3tung 54 und über den Koppelpunkt 3 von seiten der 10/2-uchaltung 53 aa den Transistor 71 011J so cLaß derselbe sich in seinem T.eitungszustand befindet. V;enn die Spannung an beiden Koppelpunkten 1und 3 verschwindet bzw. auf den WullwertK herabgesetzt wird, wird der Transistor 71 gesperrt und die Kollektorspannung steigt auf einen hohen *»ert an, so daß ein Stromfluß von der +25V-Leitung über den widerstand 75 und die Diode 74 zu dem Koppelpunkt 5 und der 2O/2B-Äusgangsleitung der Schaltung 55 möglich ist, vgl. Figur 4.
40/2-Schaltunfi-en
Einzelheiten der 40/2-Schaltungen der Figur 4 sind in Figur 10 dargestellt« Danach sind zwei liPM-Transistoren
78 und 79 vorhanden, die Basis b des Transistors 78 ist über den Koppelpunkt 2 mit dem Koppelpunkt 6 einer jeden 20/2-S«-chaltung 55 und 57 verbunden, vgl. Figur 4. Die Basis b des Transistors 78 ist außerdem über einen "niderstand 83A an eine -lOV-Ieitung geführt. Der Emitter e des Transistors 78 ist geerdet, der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand 81 an die +25V-Leitung angeschlossen. Außerdem ist der Kollektor c mit der Kathode einer Diode 8OJL verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt Λ mit dem Koppelpmnkt 4 der 20/2-Schaltung 57 verknüpft ist. Der Kollektor c des Tranistors 78 ist weiter mit der Kathode einer Diode 8OB verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt' 3 zu dem Koppelpunkt 4 der 20/2-Schaltung 55 geführt ist. Schließlich ist der Kollektor c des Transistors 78 über den Widerstand 81B mit der Basis b des Transistors 79 verbunden. Die B&sis b des Transistors
79 Ist über einen Widerstand 83B an die -1OV-Leitung angekoppelt. Der Emitter e des Transistors 79 ist geerdet, der _ft
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Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand "SJ mit der +25V-LeItIHIg verbunden. Der· Kollektor c des Transistors 79 ist außerdem an die Anode einer Diode 82 angekoppelt., deren Kathode über den Koppelpunkt 4- an die 40/2B-Ausgangsleitung angeschlossen ist.
Normalerweise,,d.h., wenn sich keine Kiste innerhalb des Lichtgitters befindet, ist der 'JTknsistor 78 gesperrt und der Transistor 79 befindet sich in seinem Leitungszustand. vVenn der Transistor 79 leitend wird, liegt sein Kollektor c im wesentlichen auf Erdpotential, und kein Gtroni kann von der +25V-Leitung über den widerstand 83 und die Diode 82 zu dem Koppelpunkt 4- fließen, so daß kein Ausgangssignal in der 4-0/2B-Leitung erscheint.
Der Koppelpunkt 6 und der Widerstand 77 einer jeden Schaltung 55 und 57 wirken als Und-DChaltung zur "Verknüpfung des itoppelpunktes 2 mit der Bssis des Transistors 78 der 40/2-ochaltung, vgl. Figuren 4- und 10. Wenn die jeweiligen l'ransistoren 71 in be idea. 20/2- .ehalt ungen 55 und 57 gesperrt sind, wird ein positives Potential auf den Koppelpunkt 2 der Figur 10 (Schaltung 56, Figur 4-) üb ertragen, so dai: der Transistor 78 der 40/2-Sclialtung 56 in seinen Leitungszustand kommt und der Transistor 79 der Schaltung 56 gesperrt wird. Damit kann ein Strom aus der +25V-leitung fiurch den tfiderstand 8J und die Diode 82 zu dem Koppelpunkt 4- fließen, der ein Ausgangssignal in der 40/2B-leitung darstellt.
Eins ehalt sp errung
Die Einrichtung nach der Erfindung umfaßt außerdem eine Einschaltsperrung, damit die Einrichtung auf Löcher oder öffnungen einer Kiste, die eine oder mehrere Öffnungen haben kann, nicht anspricht. Ein Beispiel hierfür ist ein Gitterbehälter, der nicht vollständig gefüllt ist,, so daß die Lichtbüridel durch die Gitteröffnungen hindurchdringen können. Wenn also ein erster Teil der Kiste durch das Lichtgitter tritt, mögen alle Zellen P2Q,..P60 abgedunkelt werden. Dann tritt ein na-shfolgender Teil der Kiste mit einer Öffnung durch das Lichtgitter. Die Einsehaltsperrung stellt sicher, daß nach anfänglicher überdeckung der Zellen
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■■ ; -. - 29 - -;■ /.■■ ."■.,. / , ■ P20..*P6Q der Anfangsmeßwert aufrecht erhalten bleibt, auch wenn die Öffnung in der Kiste einige Lichtbündel hindurchtreten laßt j so daß die Zellen P21...P59 beleuchtet sein mögen, während nur die Zeilen P20 und P60 abgedunkelt bsleiben. Diese Verhaltensweise gilt für je^-e kombination der HauptzeIlen, Wenn die Zellen zwischen den beiden Zellen PO...PI30 einmal abgedunkelt sind,dann bleibt dieser Meßwert für eine bestimmte-Kiste erhalten, auch wenn nur noch die Zellen Po und P1JO abgedunkelt bleiben.
10/2-Elnschaltsperre
Die Einschaltsperrung für die Zellen P5-9V PI5-I9, \P25-29, P35-39* P45-49 usw. erfolgt durch die 10/2-Schaltungen und die-Einachaltsperrung für die Zellen Po-4, P10-14-, P2Ö-24-, P3O-34 usw. durch die Schaltungen LO in Figur 4.
Zunächst wird die Einschaltsperrung durch die 10/2-Schaltungen anhand der Figuren 4·, 5 und 8 erläutert. -Der Koppelpunkt 3 nach Figur δ ist über den Koppelpunkt 16 der P25-29-Schaltung, dieDiode 69 (Figur 5) mit dem Anschiußpunkt der Zelle P25 und über den Widerstand 30 mit der +25V-LeitTing verbunden. Es ist zu beachten, daß die Anode der Diode 69 an den Verbindungspunkt der Zelle P25 mit dem Widerstand 30 angeschlossen ist und daß die Kathode mit dem Koppelpunkt 16 verbunden ist. Solange der Transistor 57 der iO/2-Schaltung in seinem Leitungszustand ist, ist die Diode 69 in Durchlaßrichtung vorgespannt, .so daß ein Stromfluß von der +25-V-Iieitung über den Widerstand 30, die Diode 69 und den leitenden Transistor 57 nach Erde möglieh ist. Dieser^ Stromfluß dauert nach seiner Einleitung fort, auch wenn die Zelle P25JfJaieriM belichtet wird, solange nur die jeweils beiden seitlichen Zellen, d.h. die Zellen P20 und P30 abgedunkelt bleiben.
LO-Einschaltsperre
Einzelheiten der Schaltung der LO-fEinschaltsperren in Figur 4 für-'die^ Einschaltrsperrung der Fotozellen PO-4·, P10-14, P2Ö-24 usw. sind in Figur 7 gezeigi;. Diese Schaltung enthält einen NPN-Transistor 85. Die Basis "b desselben ist über einen, Vorwiderst and 86 iatt der -1 OV-te it ung verbunden
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und über die Köpuelpunkte 2 an die 5/2-'-.chalbuugeri y\ 87 nach Figur 4 angeschaltet. Der Kollektor c des Transistors 85 ist über den Κορτelpunkt 1 an den Koppelpunkt 16 der -Foto zeilenschaltung F30-34 auge ehaltet;, im.einzelnen erfolgt die Anschaltung über den Koppelpunkt 16 und die Diode 69 an den oberen Anscblußpunkt der Zelle P30, entsprechend der Zelle P25 in Figur 5> cLie die Schaltung eines Schaltblocks veranschaulicht.
V;enn im Betrieb keine !liste das Dohtgibter abdunkelt, ist der Transistor 85 der Schaltung 52 nach Figur 4 (vgl. auch Figur 7) normalerweise in seinem Sperrzustand vorgespannt. Der transistor S5 ist gesperrt, da die 5/2-oohaltung 5I (Figur 4)ein niedriges Potential über den koppelpunkt 5 auf den Ivoppelpunkt 2 der lO-riinschaltsperre 52 (Figur 7) und die Basis b des Transistors 85 überträgt und da außerdem die Schaltung 87 von, dein Koppelpunkt 4 ein niedriges Potential auf den Koppelpunkt 2 der LO-Einsehaltsperre 52 elngKkoppelt."
lluimehr mag eine Kiste in das Lichtgitter eintreten und die Hauptzellen 25, 30 und. 35 abdecken. Es müssen mindestens drei Haupt zellen abgedeckt werden, damit die Siiischaltsper-rung für die Zwiscnenzellen zwischen den abgedeckten Zellen wirksam wird.
wenn die Zelle P25 abgedunkelt'Ist, liefert die Kathode des Transistors 29 über den Widerstand 31 und deii Koppelpunkt 15 eine niedrige Spannung für den Koppelpunkt 1 der Schaltung 5^ (Figur 6).
«enn die Zelle P30 abgedunkelt wird, isrird eine niedrige Spannung vom Koppelpunkt 11 des Schaltblocks P3Q-34· an dem Koppelpunkt 1 der Schaltung 5^ eingekoppelt,
./ie bereits erwähnt, arbeitet der Widerstand 3^ des Schalt— blocks P20-24 der über den Koppelpunkt I5 mit dem Koppel-, punkt 1 der Schaltung 5I verbunden ist und der Widerstand 32 des Schaltblocks P3O-34, der über den Koppelpunkt 11 mit dem Koppelpunkt 1 der Schaltung 5I verbunden ist Jeweils als Eingangsstufe für die Schaltung 5I· Folglich, müssen zur Sperrung des Transistors 33 der Schaltung 5T beide EingangsspaiiHungen für den Koppelpunkt 1 der Schaltung 87 eine niedrige Spannung haben, dUh. beide Zellen,
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P25 und PJO müssen abgedunkelt
Wenn beide Zellen P25 und l;.ü abgedunkelt sind und der Transistor 35 der Schaltung 51 gesperrtist, wird eine hohe Spannung von dem Koppelpunkt 5 auf den koppelpunkt 2 der LO-Einsc^sltsperre 52 übergekoppelt;, wenn ent sprechend beide Zellen 130 und 135 abgedunkelt sind steht eine niedrig« Spannung für die 5/2-Scnaltung .87 zur Verfügung; und die •Schaltung, 87 liefert über den Koppelpunkt h eine hohe Spannung für den Koppelpunkt 2 der LÖ-Einschaltsperre 52 (Figur 7).
»Venn beide Schaltungen 51 und 87 eine hohe Spannung über die entsprechenden Aoppelpunkte 5 und 4 an den Koppelpunkt 2 der Schaltung 52 (Figur 7)abgeben, kommt der Transistor 85 in seinen Ϊ eitungszustand, und der Kollektor c liefert über den Koppelpunkt 1 der Einschaltsperre 52 eine niedrige Sx annung für den Koppelpunkt 16 des Schaltblocks P3O-34-. Entsprechend vtird ein Stromweg von der 3+-leitung des Schaltblocks P3Q-34- (Figur 5) über den 'widerstand 30, die Diode 69 s &en Koppelpunkt 16, den Koppelpunkt 1 der OLO-Einsehaltsperre 52 (Figur 7) über den widerstand 85 nach Erde durch^eschaltete Der Strom fließt durch den genannten '..eg weiter, auch, ^^renn die ZelleP25 wieder in ihren Belichtungszustand zurückkehrt. Damit bleibt der anfängliche Meßwert entsprechend der Abdünkelung der Zellen Ρ25.Ρ^5 immer eraalten, auch, wenn die Kiste eine Öffnung oder ein Loch besitzt, durch das ein Lichtbündel auf die Zelle P30 auftreffen kann. -
Signalunterdrückung
Die Erfindung schlägt weiter eine Signalunterdrückung vor. Aenn bspw. beide 5/2-Schaltungen 50 und 51 in Figur 4' erregt sind, wird ein Gesamtabstand von 10/2 gemessen* Demzufolge wird unter dieser Bedingung die 10/2-Schaltung zur Abgabe aa eines Ausgangssignals erregt, und demzufolge müssen die Ausgangssignale der beiden 5/2-Schaltungen 50 und 51 unterdrückt; werden« .venn entsprechend beide 10/2-ScnaltüngeH 53 ^χιδ. $M- erregt sind, bewirken sie eine Einschaltung der 2ö/2-Schältung 55» und entsprechend müssen die Ausgangssigiaala beider 10/2-Schalt\mgen 53 unä 54 unter-;
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drückt werden. Dieselbe Wirkungsweise ergibt sich für die 40/2-Schaltung hinsichtlich der 20/2-Sehaltung.
Die Signalunterdrückung der 10/2-Schaltungen gegenüber den 5/2-Schaltungen erfolgt in folgender weise. Bspw. erkennt man aus den Figuren 4, 6 und 8, daß der Koppelpunkt 4 der 10/2-Schaltung 53 mit dein Koppelpunkt 2 der 5/2-Schaltung 51 und der Koppelpunkt 1 der Schaltung 53 mit dem Koppelpunkt 2 der 5/2-Schaltung 51 verbunden ist. Wenn der Transistor 57 in Figur 8 (10/2-Schaltung 53) sich in seinem Einschaltzustand befindet und der Transistor 58 gesperrt ist, wird ein 10/2-Signal über den Kopi^elpunkt 5 auf der 10/2B-Leitung gemäß der vorigen Erläuterung abgegeben. k V/enn der Transistor 57 in seinen Le it ungs zustand geschaltet f wird, kommt der Kollektor c auf.eine niedrige Spannung, die auf die .Kathoden der Dioden 67 und 68 gekoppelt wird und diese beiden Dioden in Durchlaßrichtung vorspannt. Damit wird der Strom, der innerhalb der 5/2-Scha3tungen 50 und 51 (Figur 6) von der +25V-leitung über den Widerstand 55 und. die Diode 36B in die 5/2B- und 5/2A-Ausgaiigsleitungen der Schaltungen 50 bzw. 5I ge^-f lossen ist, nach Erde über den Koppelpunkt 2 jeder Schaltung 50 und 5I (Figur 6) und die Koppelpunkte 1 und 4 der 10/2-üchaltung 53 sowie jeweils die Dioden 67 und 68 und den Transistor 57 kurzgeschlossen. Demzufolge werden die 5/2Δ- 5/ 2B-Aus gangs signale .in .abhängigkeit von dem Auftreten des 10/2B-Ausgangssignals unter-' drückt. " " -. "'■''" "■''
Die Sigrialunterdrückung für die 20/2-Schaltungen im Hin-· blick auf die 10/2-bchaltungen arbeitet folgendermaßen. Bspw. ist nach den Figuren 4, 8 und 9 der Koppelpunkt 2 der 20/2-öchaltung 55 mit dem Koppelpunkt 6 der beiden 10/2-Schaltungen 53 und 54 verbunden, wenn der Transistor 71 der 20/2-Schaltung 55 (Figur 9) gesperrt ist, so daß über den Widerstand 75 und die Diode 7^ stuf der entsprechenden 20/2-Aus-gangsleitung ein Aus gangs signal erscheint, ist die Spannung des Kollektors c des Transistors 7I der Schaltung 55 hoch, und diese hohe Spannung wird über den Koppelpunkt 2 der Schaltung 55 (Figur 9) auf die Koppelpunkte 6 der beiden 10/2-Schaltungen 53 und 54 (Figur 8) übergekoppelt. Damit kommen die entsprechenden Transistoren 58
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der Schaltungen 55 und 54 in ihren Xeitungszustand und schließen ,das Signal kurz, das über den Widerstand 65 und die Diode 62 in dem Koppelpunkt 5 u£cL den angeschlossenen 10/2-Ausgangsleltungen erregt war.
Die Signalunterdrückung der 4Ö/2-Schältiing gegenüber den 20/2-Schaltungen ist ähnlich derjenigen der 10/2-Schaltung gegenüber den 5/2-Schaltungen. Wenn also der Transistor 78 der 40/2-Schaltung 56 (Figur 10) durch ein.Eingangssignal der Basis b in seinen Leitungszustand kommt, fällt die Spannung am Kollektor c "des Transistors 78 im wesentlichen auf Erdpotential ab» Dieses Potential wird über die Dioden 8OA und 8OB und die Koppelpunkte 1 undj der Schaltung 56 in den Koppelpunkten 4· der20/2-Schaltungen 55 und 57 wirksam, so daß jeweils die. Signalspannungen der 20/2-Ausgangsleitungen kurzgeschlossen werden.
Es sei nunmehr eine typischeArbeitsweise betrachtet, wenn eine Kiste mit einer Abmessung entsprechend 40 Schrittintervallen, die zur Unterbrechung von lichtbündeln und damit zur Abdeckung der Eötozellen, hspw. P20...P6Q aus- . reichen, erfaßt wird. In diesem Fall geben die Zellen P20 und P25 ein Signal an den Koppelpunkt 1 der 5/2-Sehaltung 50 ab, so daß diese Schaltung erregt wird, vgl. Figuren 3A und 4. s ' ■■'■--■■■!.,'
In Verfolgung der Schaltung nach Figur 5 liefern die Zellen P25 und P3.0 ein Signal für die §/2-S ehalt ung 51; die Zellen P30 und P35 ein Signal für die 5/2-Sehaltung 87 usw.
Die 5/2-Schaltungen 50 und 5I erregen ein Signal in der 10/2-Schaltung 5$, die 5/2-Schaltungen 87 und 104 erregen ein ßignal in der 10/2-Scnaltung 54, usw.
Die 10/2-rSchaltungen 53 u£d 5**- erregen ihrerseits ein Ausgangssignal in der 20/2-Schaltung 55 usw. Und schließlich bewirken die 20/2-Schaltungert 55 und 57 ein AusgangssiHgnal in der 40/2-Sehaltung 56t usw. Die 40/2-Schaltungen 55 gibt ein Ausg^ngssignal auf d©r 40/2B-Ausgangsleituiig nach Fi~ gur 4 ab, aaP die Gesamt&sit äer 40 gemessenen. Sehr it tiatervall© das'stQllt? .-■"■ " .. -....-."."'""■
Weiterhin unterdrückt dl© 40/2-Sohaltüag di®- SO/24--und
der 20/2-SGhaltimg®a 55 uad 511 di© Schal-
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tungen 55 urL{^ 57 unterdrücken ihrerseits die Signale der entsprechenden 10/2-Schaltungen; und die 10/2-üchaltungen unterdrücken schließlich, die Signale der entsprechenden 5/2-Schaltungen. -
Wie im folgenden noch besprochen wird, werden die Ausgangs— signale'abgedunkelter üinerzellen, die zwischen abgedunkelten Fünferzellen gelegen sind, durch die Fünferzellen auf beiden Seiten unterdrückt. Demzufolge ist in diesem Fall als einziges Ausgangssignal das 4Ö/2-Signal auf der 40/2B-Ausgangsleitung vorhanden.
ITeben- quer Einerzellen
Nunmehr sollen Einzelheiten derochaltung nach Figur 5 sowie deren Wirkungsweise im Zusammenhang mit den jeweiligen vier Nebenzellen erläutert werden. Selbstverständlich sind die Nebenzellenschaltungen für alle Nebenzellen 1.„.134- gleich aufgebaut. Folglich wird nur der Schaltungsaufbau und die Wirkungsweise für eine Nebenzelle, nämlich die Nebenzelle P26 mit den angeschlossenen Schaltstufen erläutert.
Wie bereits anhand der Figuren JA und §>B erläutert, liegen jeweils vier EinexTssellen zwischen je zwei Fünferzellen.· Die Einerzellen können aufgrund ihrer Anschaltung jeweils wahlweise ein Signal auf eine Normalschiene 88 oder eine. Sonderschiene 89 auskoppeln, wobei jede Schiene vier-Einzelleitungen enthält und ein Ausgangsinformationssignal darbietet. Die Uormalschiene 88 enthält die, Einzelleitungen 1/2A, 1/2B, -1/2C-, 1/2D und die Sonder schiene 89 enthält die Einzelleitungen 1/2A«, 1/2B*, 1/20' und 1/2D«. Somit umfassen die Normal- und Sonderschieneneine Gesmmtkapazität von acht Halbschritt signal en. <»
Die bislang beschriebene Schaltung arbeitet in der Weise, daß auf der Normalsciiiene 88 ein Aus gangs signal entsprechend dem Singnal^ert 1/2A, 1/2B, 1/2C und /oder 1/2D erzeugt wird9 wena ein® Einerz :elle abgedunkelt und-gleich.«» zeitig die ijumitt©lbar zur Rechti-©n gelegen® fünf@szell@ ©■"bignfalls ab-gedunkeXt" ist, Bspw-o liegt in Figur Eijiörselle- P25 0/3 Sebrittin^es^all© zur LiÄ©^. v@& Fünfers©ll© P25 und lief ev^ - öia©B 1/SA-Ausgang«. Pi®
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F27'liegt zwei 1/2-Schrittintervalle zur Linken von der Zelle -Ψ2.5 lind ergibt einen 1/2B-Ausgang, die Zelle P28 ergibt einen 1/2C-Ausgang und die Zelle P29 einen 1/2D-Ausgang. ' .■■■'..'·
..erin die Fünferzelle unmittelbar zur Linken der Vierer-Gruppe der Jiiiierzellen abgedunkelt ist, dann erscheint ein Ausgangssignal auf der Sonderschiene 893 nämlich ein ' 1/2A', 1./2B*-, 1/2C- und/oder 1/2D·-signal, wenn diese -L'.iiiei'zellen abgedunkelt werden. In Figur 5 liegt-.'bspw. die Einerzelle F29 1/2-3ch.rittintervalle zur Keehten von der Fünferzeile P30 und liefert demzufolge ein .1/2T)' -Aus- £aii£ösignal, - die Zelle 28 lie|;t zwei 1/2-Schritt int ervalle zur Rechten von der Zelle F30 und gibt einen 1/2C-Ausgang, die Seile F2? ergibt einen 1/2B1-Ausgang und die Zelle P26 ergibt einen 1/2A1-Ausgang. - - .■ -
Theoretisch: könnte man alle acht Informationssclirittsignale erhalten, wenn die vier Einerzellen auf beiden oeiten einer abgedunkelten Fünferzelle abgedunkelt sind. "»Vie. jedoch noch erläutert wird, wird der"Ausgang einer jeweiligen Vierergruppe und Einerζeilen unterdrückt, wenn die Fünferzellen auf beiden aeiteü dieser Vierergruppe abgedunkelt sind.
Es tvird nunmehr die Einerzelle P26 in Figur 5 betrachtet. Der untere Anschluß bezüglich der Ausrichtung der Figur 5, der Einerzelle P26 ist an die -lOV-Leitung angeschlossen, und der obere Anschluß ist an die parallel zueinander liegenden Kathoden der Dioden 91 und 92 gekoppelt. Die Ä£ode der Diode 91 ist über einen widerstand 95 zum dem Koppelpunkt 14- geführt. Der Verbindungspunkt des Widerstands 95 und der Diode 91 ist mit der Anode einer Diode 95 verbunden, deren Aathöde an den Koppelpunkt 6 und die 1/2A-Ausgangsleitung der Hormalsohiene 88 angekoppelt ist. Die Anode der Diode 92 liegt über Reihemviderstände 99 und an der +25V-I eitang.
Der Verbindungspunkt der Vi/iderstände 99 und 102 ist mit der Anode der Diode; 10J verknüpft, deren Kathode an die +15V-Leitung angekoppelt ist, damit die Spannung des Verbindungspunktes der Viliderstände 99 und 102 auf den + 15V-Wert gehalten wird. Der Verbindungspunkt der v'/iderstände
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99 1J-Hd 102 ist auch, mit der «.node, der Diode 96B verbunden, deren ;-.athode an den Koppelpunkt 2 und den Kollektor e des Transistors 29 angekoppelt ist. Der Verbinduiigspunkt von Diode 92 und ,,■ iderstand 99 ist mit der Anode der Diode 94-verbunden, deren Kathode zu dem Koppelpunkt 10 und der 1/2A1-Leitung der oonderschiene 89 geführt ist.
Zur Erläuterung der Funktionsweise der Einerzellenausgänge mögen die Zellen P0...P26 abgedunkelt und die verbleibenden Zellen P27.. .P134- belichtet sein. Das CxesaiTitausgangssignal der Einrichtung liegt dann in Form eines 20/2A + 5/2B + Λ/2k.- oder eines 26/2-Signals vor. An dieser ütelle der Beschreibung soll nur das Ausgoügsblgnal betrachtet werden, das auf der 1/2A-Leitung zur liuiien der letzten abgedunkelten Fünferzelle der P'25 vorhanden ist.
Da die Zelle P25 abgedunkelt ist, sind die naehijeschalteten Transistoren 27 und 28 gesjierrt und der x'ransistor 29 befindet sich im Leitungszustand, so daß sein Kollektor c im wesentlichen auf Erdpotential liegt. Damit ist die Diode 96B in Durchlaßrichtung vorgespannt- und schließt über den Transistor 29 jeden Gtromfluß gegenüber Erde kurz, der von der +257-r-eitung über den ./iderstand 102, den Widerstand 99? die Diode 92 und die Zelle P26 nach B'-rde ab-, fließen könnte. Da jedoch die der 1/iuorzelle P26 zur Linken nächstgelegene Fünferzelle I-"30 belichtet ist, ist das Potential des Kollektors c des dort nachtieschalteten Transistors 29 hoch; dieses hohe Potential wird über den i.\oppelpunkt 2 des iDChaltblocks P3O-34- auf den Koppelpunkt 14-des Schaltblocks P25-29 übergekoppelt, und über den ,widerstand 95j die Diode 9Ί und die abgedunkelte Fotozelle P26 wird ein Stromkreis nach Erde geschlossen. Der widerstand 95■> öLis Diode 91 und die abgedunkelte Fotozelle P26 wirken als Spannungsteiler, so daß eine Spannung zur Vorspannung der Diode 93 in Durchlaßrichtung zur Verfugung steht und ein Aus gangs signal über den Koppelpunkt 6 in der 1/2A-Ausgangsleitung der NormalscMene 88 erscneint.
Es sei nun angenomuien, daß eine Kiste innerhalb des lichtgitters eine Abdunkluiig der Fotozellen P26...P60 bewirkt. Dabei ist also die Fotozelle P25 belichtet. In diesem Fall
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erhält man ein 20/24 + 10/2A +; 1/2A ' + 1/2B'- + i/2G ' + 1/213'= 3V2-Signal.
Die Arbeltsweise der Einerfotozellen zur Erzeugung des 1/2A1-, 1'/2BV--, 1/2C- und. 1/2D'-Ausgangssignals ist föl- ". gende. Zunächst ist Jede FotozelleP29, P28, P2? und P26 abgedunkelt. Die Arbeitsweise der Schaltung, der Fotozelle P26 zur Erzeugung eines 1/2A'-Ausgangs wird nunmehr ■beschrieben; eine entsprechende Arbeitsweise erfolgt mit den" Fotozellen P27, P28 und P29 zur Erzeugung eines 1/2B·-, 1/2G1- und 1/2D'-Aus gangs signals..
7i/enn die Zelle P25 belichtet ist, befinden sich die zugeordneten Transistoren 27 und 28 im Eeitungszustand und der Transistor 29 ist gesperrt» Folglich 1st das Potential am Kollektor cdes Transistors 29 hoch, so daß .die Diode '" 96B in Sperrichtung vorgespannt ist und Strömfluß TOh der +25T-Leitung über den Widerstand 102, den Widerstand 99, die Diode 92 und die abgedunkelte Fotozelle P26 erfolgt. Der ViÜ-derstand 99? d-ie Diode 92 und die abgedunkelte Fotozelle P26 wirken als Spannungsteiler, womit man eine Torspannung in Durchlaßrichtung der Diode 94 erhält und ein AusgangaBLgnal in die 1/2A1-Leitung der Sonderschiene 89 auskoppelt, ' s;
Wie bereits erwähnt, werden die Ausgangssignale der Vierergrüppe der Einerzellen unterdrückt, wenn die Fünferzellen der beiden Seiten der betreffenden Vierergruppeabgedunkelt sind. Wenn bspw. die Zellen 30 und 35 abgedunkelt· sind, befinden sich die entsprechenden Transistoren 29 ißi Leitungszustand und halten die Kathode der zugeordneten Dioden 96B ^.m wesentlichen auf Erdpotentia]|fest. Infplgedessen be-· sitzt der der Zelle JO zugeordnete Transistor""'29 eine niedrige Kollektorspannung und schließt einen Stromfluß in den nachgeschalteten Dioden 92 und 94 sowie den anderen entsprechenden Dioden der Vierergruppe aus. Entsprechend iiat der mit der Zelle 55 verbundene Transistor 29 ein© niedrige Kollektorspaiinung und schließt einen Stromfluß durch die mit der Zelle 35 verbundenen Dioden 91 und 93 so?/i© die denselben entsprechenden .Dioden der betreffenden Vierer-= gruppe aus.
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Einer- Fünfer- QuantIsierungs- und Suuunierurigssciialfcung
Die Ausgangs sigri^ Ie der T aimenb aums ehalt ung nach Figur 4 werden in Einer- Fünfer- ^uantisierungs-^ und Summierungsschaltungen gemäß Figur 11 eingespeist. Diese Schaltung nach Figur 11 dient zur Verminderung der sechzehn Zifferstellen der 2ingangsinforiaation von Seiten der Taiiiieribaumschaltung nach Figur 4 in ein Ausgangssignal mit neun Zifferstellen. .
Die Signalleitungen 1/2D, 1/2C...5/2A, 5/2B usw. nach Figur 4 sind mit den entsprechend bezeichneten Leitungen der Figur 11 verknüpft. Einzelheiten der Schaltung der verschiedenen Schaltgruppen der Figur 11 sind in den Figuren 12 bis 17 dargestellt. In Figur 11 sind die Koppelpunkte jeder Sehaltgruppe mit der zugeordneten Schaltgruppe durch numerierte Doppelpunkte bezeichnet. Bspw. ist in Figur 11 die 1/2C-Eingaiigsleitung mit dem Koppelpunkt 1 der Schaltgruppe 115 verknüpft, vgl. auch Figur 13· i»lit dem Koppelpunkt 2 der Schaltgruppe II5 ist keine Eingangsleitung verbunden, so daß dieser Koppelpunkt innerhalb der Sehaltgruppe 145 nicht beschaltet ist. Der Ausgang von dem Koppelpunkt 3 der Schaltgruppe 115 ist über die leitung 115A mit dem Koppelpunkt 7 äei" Schalt gruppe 120 verbunden; der Koppelpunkt 4 ist über eine Leitung II5B mit dem Koppelpunkt 2 der Schaltgruppe 123 verbunden. .
1/2~Eing'angs schaltung Die 1/2-EingangsSchaltungen 114...119 nehmen die 1/2-Schritt· intervallsignale der Fotozellenschaltung auf. In Figur 11 enthalten die Blöcke 114...119 jeweils eine 1/2-Eingangsschaltung, deren Einzelheiten in Figur 13 gezeigt sind. Die Schaltung nach Figur 13 umfaßt einen HPF-Transistor 133· Dessen Basis b ist mit der Kathode einer Diode 134A verbunden, deren Anode zu dem Koppelpunkt 1 geführt ist. Die Basis b des Transistors 133 ist außerdem mit der Kathode einer Diode I34B verbunden^ deren Anode an dem Koppelpunkt 2 Ein erster Eingang is't an die Basis b über die Diode von selten des Doppelpunkts 1 und ein zweiter Eingang über ^ \ die Diode I34B von Seiten des Koppelpunkts 2 angeschlossen. ^ Die beiden Eingänge für die Basis b des Transistors 133 ar--
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als Oder-ochaltung; d.h. wenn ein Koppelpunkt 1 oder 2 in Figur 13 ein hohes Potential führt, wird der Transistor 133 in seinen Leitungszustand vorgespannt. Der Kollektor c des Transistors 133 ist mit der +15V-Leitung verbunden* Der Emitter e des Transistors 133 ist .über die Reihenwiderstände 135 und 136 an aie -ΙΟΥ-Leitung angeschlossen, ler ■Verbindungspunkt der Widerst«3e 135 und 136 ist mit der Basis b des KPN-Transistors 137 verbunden. Der Emitter e des Transistors 137 ist geerdet, und der Kollektor c ist über die .:elhenwiderstände 138 und 139 an die -lOV-leitung angeschlos sen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 138 und 139 ist an die Basis b eines NEN-Transistors 141 angekoppelt. Der Emitter e desselben ist geerdet, und sein Kollektor, c ist über einen widerstand 14J mit einer B+-Sparinung verbunden.
Der Kollektor c des Transistors 137 ist über einen «viderstand 142 ebenfalls mit der B+-Spannung verbunden; ein Ausgangssignal vom Kollektor c des Transistors 137 wird über den Koppelpunkt 4 abgenommen. Ein zweites Ausgahgssignal der Schaltung wird vom Kollektor c des Transistors 141 über den jxoppelpunlct 3 abgenommen.
Die Arbeitsweise der 1/2-Eingangsschaltung nach Figur I3 ist folgende, «enn entweder der Koppelpunkt 1 oder 2 eine hohe Eingangsspannung führt als Hinweis darauf, daß eine der angeschlossenen 1/2-ochrittsignalleitungen erregt ist und daß die entsprechende Fotozelle abgedunkelt ist, kommt die Emitterfolgeschaltung der Transistoren 133 und 137 in ihren Ieitungszustand, die im Wartezustand so vorgespannt ist, daß die Transistoren 133 "imcL I37 sich im ivichtleiturgs« zustand befinden. Dann fällt das Potential am Kollektor ύ des Transistors 137 im wesentlichen auf Erdpotential ab} so daß eine niedrige Ausgangsspannung am Koppelpunkt 4 erscheint. Der Transistor 141, der normalerweise im leitungszustand ist, wird in seinen Sperrzustand vorgespannt.,. so daß ein hohes Potential am Koppelpunkt 3 erscheint«
1/2-AdditIonssehaltung
Die 1/2-Additionsschaltungen 120 und 121 dienen zur jeweiligen Addition von zwei 1/^-Eingangssignalen ug.d zur Erzeugung eines entsprechenden Summenausgangssignals,. Einzel-1098 12/0370 - -
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he-It en der i/^-Additionsschaltungen 120 und ,121 in Figur 11 sind in Figur 12 ausgeführt'. Danach ist ein KPN-Transistor 145 mit- seinem Emitter e geerdet und mit seiner Basis b über einen Vorspannungswiderstand 146 an die -1OV-Leitung angeschlossen. Die Basis b dieses Transistors 145 ist außerdom über einen Widerstand 147 zu dem Eingangskox^pelpunkt 7 und über einen --zweiten 'widerstand 148 zu dem Eingangskoppelpunkt 6 dürchgeschaltet. Der Kollektor c des Transistors 145 ist an die Kathoden der parallelgeuchalteten Dioden
151, 152, 153 und 154 sowie über einen Widerstand 155 an die B+-Öjrannung angeschaltet. Die Anoden der Dioden I5I,
152, I53 und 154 sind jeweils an die Aüsgaiigskoppelpunkte 1, 2, 3 unä 4 in Figur 5 geführt.
Der ΐι.-iäerstand 147 in Anschaltung an den Eingangskoppelpunkt 7 und der Widerstand 148 in Anschaltung an den Eingangskoppelpunkt 6 bilden eine Und-ücha3tung, so daß der im w'artezustand gesperrte Transistor 145 in seinen Leitungszustand kommt, wenn ein hohes Potential an beiden Koppelpunkten 6 und 7 gemeinsam anliegt. Wenn sich der Transistor 145 in -seiaem Ieitungszustand befindet, liegen die Kathoden der angeschalteten Diod.en 151» 152, 153 und 154 im wesentlichen auf Erd]rotential; damit sind diese Dioden in Durchlaßrichtung vorgespannt, wobei auf den'Zweck: ,dieser Maßnahme später noch einge.vO.ngen wird.
5/2G-Schaltung . '
Einzelheiben der 5/2C-Sehaltung 122 zeigt die Figur'14. Der Ausgang der 5/2C-Schaltung 122 stellt ein Ausgangssignal dar, das fünf 1/2-oehrittintervallen gleichwertig ist; d.h. ,die 5/2C-Schaltung addiert die 1/2-ochrittintervalleingänge und überträgt das sich ergebende AusgangSoignal in die 5/2-Summierungsschaltung 125, wie/noch im einzelnen erläutert werden wird.
Die Schaltung nach Figur 14 enthält einen Transistor 161, dessen Emitter e geerdet und dessen Basis b über einen Widerstand 162 an die -lOV-Leitung angeschaltet ist. Die Basis b des Transistors 161 ist außerdem über einen Widerstand 163 zu dem Eingangskoppe]punkt 2 und über einen Widerstand 164
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zu dem Eingangskoppelpunkt 1 geführt. Der Kollektor c des Transistors 161 ist über einen Widerstand 165 mit der B+-Spannung und andererseits mit dem Ausgangskoppelpunkt verbunden. Die Schaltung nach Figur 14- ist eine Nichtoder« Schaltung; d.h., wenn'das eine oder andere-Eingangssignal an den Koppelpunkten 1 oder 2 auf einen niedrigen Spannungswert abfällt, wird der Transistor 161 in Sperrichtung vorgespannt und gibt eine hohe Ausgangsspannung am Koppelpunkt ab. ;-."■-'■"
; 1/2-Ausgangs schaltung
Einzelheiben der 1/2-AuS;-angsschaltungen 123 und 124 der Figur 11 ergeben sich aus Figur 15· Diese.;> Schaltung entspricht in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise der Schaltung nach Figur 14-; jedoch haben beide Schaltungen eine unterschiedliche Zweckbestimmung. Genauer gesagt, liefert die 1/2-Ausgangsschaltung 123 bzw. 124 ein Ausgangssignal, das ein Anzeichen für ein 1/2-Schrittsignal ist. Da Figur 15 eine ähnliche Schaltung wie Figur 14 zeigt, werden Einzelheiten der Schaltung weiter unten im Zusammenhang mit der Besprechung der Arbeitsweise der Einrichtung besprochen.
s N-Summierungsschaltungen
Einzelheiten der N-Summierungsschaltungen 125..»128 in Figur 11 zeigt die Figur 16. Diese Summierungsschaltungen sind eine 5/2, eine 10/2-, eine 20/2- oder eine 40/2-Summierungsschaltung, wie noch erläutert wird« Die, Schaltung nach Figur 16 umfaßt im wesentlichen eine Und-Schaltung 16A mit drei Eingängen, eine Oder-Schaltung 16B und drei Und-Schaltungen 16C mit Jeweils zwei Eingängen. Darin ist ein EEEN-Transistor 166 enthalten, dessen Emitter e geerdet^ dessen Basis b über einen "Vorspannungswiderstand 167 mit einer -lOV-Leitung verbunden und dessen Kollektor c über einen if/iderstand 168 an die B+-Leitung angekoppelt ist.
Die Basis b des Transistor 166 ist außerdem mit der Kathode einer Diode 169 verbunden, deren Anode jeweils an ein EMe je wines liiderstandes 171, I72 bzw. 173 angekoppelt ist« Die jeweils anderen Anschießenden der Widerstände 171» 172 und 173 sind zu Koppelpunkten 1, 2, bzw» 3 geführt« Dar "„ —- — *
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gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände 171, 172 und 173 ist außerdem über einen Widerstand 174 an die -IOV-Leitung gelegt..
Die Basis b des Transistors 166 ist außerdem an die Kathode einer Diode 175 angeschlossen, deren Anode über den ,Vider-. ist and 176 an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände 177» 178 und 179 angeschaltet ist. Die jeweils anderen Änschlußpunkte dieser Widerstände sind zu den Koppelpunkten 1, 2 bzw. 3 geführt. Der gemeinsame Koppelpunkt der drei Widerstände -177» 178 und I79 ist mit der Anode einer Diode 181 verbunden, deren Kathode an.den Kollektor c eines NPN-Transistors 180 angeschaltet ist. Der Kollektor c des Trarisistors 166 ist über einen Widerstand 184 mit der Basis b eines weiteren HPIi- Transistors 185 verbunden. Dessen Basis b liegt über einem "Widerstand 186 an der -lOV-Leitung, und dessen Kollektor c ist über einen widerstand 187 mit der B+~Leitung verkoppelt. Der Kollektor c des Transistors 185 ist außerdem mit dem Ausgangskoppelpunkt 4 und der N-Leitung verknüpft.
Das Kennzeichen Ή in Figur 16 steht für ein Zeichen 5/2, 10/2, 20/2 oder 40/2 entsprechend den Schaltungen 125...129. Wenn im einzelnen die Schaltung nach Figur 16 die Summierungsschaltung 125 darstellt, ist N durch 5/2 zu ersetzen. Wenn die Schaltung nach Figur 16 die Summierungsschaltung 126 darstellt, bedeutet N 10/2, usw.
In Betrieb ist der Transistor 166 normalerweise gesperrt und der Transistor 185 befindet sich im Leitungszustand* Die Widerstände I7I, 172 und 173 bilden eine Und-Schältung mit drei Eingängen, wogegen die Widerstände 1^7» 178 und 179 eine Oder-Schaltung darstellen. Ein Signal wird über die Widerstände 171, 172 und 173 und die Diode 169 auf die Basis b des Transistors 166 zur Durchschaltung desselben in seinen Leitungszustand nur dann gekoppelt, wenn alle drei Eingangskoppelpunkte 1, 2 und 3 auf einem hohen Potential sich befinden. Wenn der Transistor 166 in seinen Leitungszustand durchgesehaltet ist, fällt die Kollektorspannung auf einen niedrigen wert ab, so daß der Transistor 185 gesperrt Dadurch erscheint ein hohes Potential von Seiten des
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eji-tars. c „des Transistors 165 sun AusgangskOppelpunkt 4 und α lent als Ausgangs signal in der H-Ieituiig.vi/enn nur einer oder zwei jäingauigskoppelpunkte 1, 2 oder 3- ein holies I ot απ ti al rühren, "beeinflußt die lind-Sclia].tung aus den .Widerst Undeii 171/172 und 173 den Transistor 466 nicht.
Die .viderstiiiiue 177* 17s und 179 arbeiten als Oder-Schaltung, „enri das lotential irgendeines KoppelpunKtes 1, 2 öder 3 hoch ist, wird ein Signal über den entsprechenden .."/widerstand Ί77, 178 λ:ζ .·. 179, den Vfiderständ Ϊ76 und die Diode 175 auf die £äsis b des Transistors 166 gekoppelt, so daß der Transistor 166 in seinen leitungszustarid kömmt und der Transisto.r 185 gesperrt wird; dabei erseheint ein IT-Ausgangssignal am'λoppelpunkt ^.
Der x^eii 160 der Schaltung enthält einen KPM-'Eransistbr 180, dessen_-Knritter e geerdet und dessen KoIletctor c über einexi .,iuerstand 197 an die S+-J eitung angeschaltet ist. V/ie bereits ermähnt, ist der i'olIeKtor c des Transistor's" 180 mit der Kathode einer Siode 181 verbunden, deren Anode an den gemein s aiiieii \Terbindungsi: unkt der widerst slide 177r.178 und 179 angekoppelt ist. Die Basis b des Transistors 180 ist über einen Voi'spannungsviiderstand 198 an die -10V-I eitung angetichlossen» Die Basis b des Transistors 180 ist auEerdem aii ο ie Kabhode einer Diode 201 geführt,.deren Anode mit der gemeinsamen Anschlußklemme der V. id erstände 195 tmd 196 verknüpft -,ist.^ Sie jeweils ändere Anschlußklenune des "äiderstanaes I96 ist mit dem üngangskoppelpunk-t 1 verbunden; die jeweils andere Anschlußklemme des .Viderstandes 195 ist mit dem Eingungskoypelpunkt 3 verknüpft« Die .Viderstände 195 und 196 arbeiten als Jnd—Schaltung für den Transistor 180, v.ie noch im einzelnen erläutert wird. Der ge·. einsame ■" " Verbindurigspunkt der V.'iderstiind'e 1>*5 und 196 ist außerdem über einen widerstand 20^ Slit uer -•lOV-leitung verbunden.
Die 3asis b des Transistors180 ist-außerdem mit der Kathode einer Diode 31202 verbunden, deren Anode an die gemeinsame Anschlußklemme der ..iderstände 193 und 194· angeschlossen ist. Die andere Anschlußklemme des „äderstahdes 194 ist mit dem üingaijgskoppelpunkt 1 und die andere Anechlußkleiiiirie des /viderstandes I93 mit aeni i>in-_- ngskop^ elpunkt 2 verbunden.
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Der gemeinsame Koppelpunkt der Widerstände 193 und liegt über dem Widerstand 205 an der -1 OV-Le itung.. Die Widerstände 193 und -194 arbeiten ebenfalls als Und-Schaltung in noch zu beschreibender V/eise. Schließlich ist die Basis b des Transistors 180 an die Kathode einer Diode angekoppelt, deren Anode zu dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände 191 ,und 192 geführt ist» Der jeweils andere Anschlußpol des Widerstandes 191 ist mit dem Eingangskoppelpunkt 3 und der jeweils andere Anschlußpol des Widerstandes 192 mit dem Eingangskoppelpunkt 2 verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände I.9I und 192 ist über den Widerstand 206 mit der -10V-Ieitung verbunden. Die Widerstände 191 und 192 arbeiten ebenfalls als Und-Schaltung.
Der Kollektor c des Transistors 180. ist über einen Widerstand 182 mit der Basis b eines NPN-Transistors 183 verbunden. Dessen Basis b liegt über einem Widerstand 207 der -lOV-Leitung. Der Emitter e des Transistors 183? ist mit Erde und der Kollektor c über einen Widerstand 207A mit der B+-Leitung verbunden. Der Kollektor c des Transistors 183 ist auch mit dem Ausgaiigskoppelpunkt· 5 zur Abgabe eines 2N-Ausgangssignals verknüpft. ·
Es sei angenommen, daß im Betrieb nur ein Koppelpunkt 1, 2 oder 3 eine hohe Spannung führt und die beiden andern Koppelpunkte niedrige Spannung. Dann kann ein Signal nur über einen der Widerstände 177» 178 oder 179 zur Durchschaltung des Transistors 166 in seinen Leitungszustand eingekoppelt werden. Wenn der Transistor 166 in seinem Leitungszustand ist, wird der Transistor 185 gesperrt, so daß eine hohe Spannung an dem Koppelpunkt 4 in Form eines N-Ausgangssignals erscheint.
Nunmehr sei angenommen, daß zwei der drei Koppelpunkte 1, 2 oder 3 eine hohe Spannung führen und daß der jeweils andere Koppelpunkt eine niedrige Spannung hat. In diesem Fall entsteht bei einem der Widerstandspaare 191-192, 193-194 bzw. 195-196 an dem, gemeinsamen Koppelpunkt eine ausreichend hohe Spannung, so daß der Transistor 180 in seinen Leitungszustand kommt* Wenn der Transistor 180 leitet, fällt das Kollektorpotential auf Erdpot.ential ab, wodurch der Transistor 183 gesperrt wird. Damit erscheint am Kollek*- 109812/0370
tor c des Transistors 183 eine Ausgangsspannung, zur Anzeige eines 21T- Aus gangs siganls.
Wie bereits gesagt, fällt im Leitungs zustand des Transistors 180 das Kollektorpotential auf einen niedrigen Wert, und über die Diode 181 wird im wesentlichen Erdpotential an den gemeinsamen VerMndungspunkt der Widerstände 177» 178 und 179 gekoppelt, damit keine hoheSpannung auf die Basis b des Transistors 166 übertragen werden kann. Damit ' bleibt dieser Transistor gesperrt und der Transistor 185 in seinem Leitungs zustand, wenn jeweils nur zwei Eingangssignale empfangen werden.
Wenn drei Eingangssignale vorhanden sind, wird ein Signal über die Widerstände 171, 172. und 173 zur Durchschaltung des Transistors 186 in seinen Leitungszustand übertragen; der Transistor 185 wird gesperrt, so daß vom Kollektor c an den Ausgangskoppelpunkt"4 ein IT-Ausgangssignal übertragen wird. Alle drei Ünd-Schaltungen 19I-I92, I93-I94 und 195-196 liefern eine hohe Spannung zur Durchschaltung des Transistors 180 in seinen Leitungszustand und zur Sperrung des Transistors 183, so daß man ein 2N-Ausgangssignal am Kop- · pelpunkt 5 erhält. In diesem Fall befindet sich der Transistor 180 in seinem Leitungszustand, und der gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände 177» 178 und I79 liegt auf niedrigem Potential. Dasselbe wird durch die Schaltung .nicht beeinflußt, da die hohe Spannung über die Widerstände 171, 172 und 173 den Transistor 166 in seinem Leitungszustand hält. Wenn also alle drei Eingangssignale vorhanden sind, erhalten beide Koppelpunkte 4 und 5 Jeweils ein hohes Potential im Sinne des Vorhandenseins eines IT + 2ΪΤ - bzw. 3N- Ausgangssignals. ■
8Q/2-Summierungsschaltung
Einzelheiten einer 80/2-Summ.ierungsschaltung 129 sind in figur 17 gezeigt (vgl. Figur 11). Die 80/2-Sunimierungsschalfcung: kombiniert die beiden 40/2-Signäle. Die 80/2 Summi erungss chaltung enthält zwei ÜTPIT-Transistoren- 208 und 209. Die Basis b' des Transistors 208 ist über einen Widerstand 209A an den Koppelpunkt 1 und Über einen Widerstand 209B an die -lOV-Leitung geführt. Der Emitter β cLes Tran-109812/0370 ;> BAD
sistors 208 ist geerdet und der Kollektor c über einen Widerstand 21GA mit der B+-Leitung verbunden. Der Kollektor c des Transistors 208 ist auch über Reihenwiderstände 210B und 2100 mit der <-1QV-Leitung verkoppelt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 210B und 2100 ist zu der Basis b des Transistors 209 geführt. Der Emitter e des Transistors 209 ist geerdet und der Kollektor c ist über einen Widerstand: 210A mit der B+-Leitung verbunden. Der Kollektor c des Transistors 209 ist auch mit dem Ausgangskoppelpunkt 2 verknüpft*
Im Betrieb ist. der Transistor 208 normalerweise gesperrt und der Transistor 209 befindet sich im Leitungszustand. Wenn eine hohe Spannung in Form eines 2N-Eingangssignals von der ^O/ÖO^Suiamierungsschaltung 128· in Figur 11 in den Koppelpunkt 1 der 80/2-Sumniierungsschaltung 129 eingespeist wird, kommt der Transistor 208 in seinen. Iextungszustand, und der Transistor 209 wird gesperrt, so daß die Kollektor^ spannung des Transistors 209 einen hohen ϊ/ert annimmt und eine hohe Signalspannung als 80/2-Ausgangssignal auf den Koppelpunkt 2 übertragen wird.
Arbeitsweise der Einer- Fünfer- Quantisierungs- und Sum-' mierungsschaltung bei einer 38 Fotozellen abdeckenden
Kiste ' - . - -.'
Zum·Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß kurzzeitig ein Teil einer Kiste die Fotozellen 21 bis 58 der Tannenbaums chaltung in FigurJ3A abdeckt, d.h. daß insgesamt 38 Fotozellen abgedeckt sind. Demzufolge gibt die Tannenbaumschaltung der; Figuren 3ä und 4 folgende Codesignale ab: 10/2A, 10/2B, 5/2A, 5/2B1 1/2A'ι 1/2B1, 1/2Cf, 1/2D1, 1/2Ar 1/2B und 1/20. ."
Die 5/2A-3chaltung 7014 die 10/2A-3chaltung 702, die 10/2B-Schaltuiig 703 und die 5/2A-3chaltung 704 sind erregt, so daß man ein Ausgangssignal mit dem Wert30 erhält. Die vier Einerzellen 705 und die drei Eiaerzellen 706 ergeben insgesamt sieben 1/2-ochrittintervallsignale, so daß man ins* gesamt i7/2-Schrittintervalle mißt. ,'
Die fiiner- Fünfer- Quantisierungs- und Summierungsschaltung 109812/0370 ' ' -■ ·
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nach Figur 11 wandelt die vorgenannten Aus gangs.signale in ein 20/2; ' 10/2, 5/2, 1/2C,;1/2A-lusgangssignal in der nunmehr beachriebenen »eise um* Die 1/2A1 -, 4/2B1 -, 1/20■·;-■ und 1/2D»- Schrittsignale werden als Eingangssignale mit hohem.Spannungswert in die 1/2-Eingangsschaltungen 117, 119, 118 und 114 eingeivoppelt. Die 1/2A, 1/2B- und 1/2C-Schrittsignale werden &ls Kingangssignale mit hohem Spannungspegel in die Schaltungen 117, 116 «nd. 115. eingespeist.
..«'ie "bereits unter Bezugnahme auf Figur 13 erläutert worden ist, gibt eine 1/2-Eingangsschaltung ein Ausgangssignal mit hohem Spannungspegel an den Koppelpunkt 1 ab, wenn.jeweils ein Eingangs signal mife hohem Spaimungs pe gel vorhanden ist. Die Schaltung 114- gibt also eine hohe Aüsgangsspannung über die Leitung 114-E als 1/2D-AuSgangssignal an-den Koppelpunkt 1 -ab. Die Schaltung "115 gibt eine hohe Aus gangs signalspannung über die leitung 115A an die 1/2-i3umniierungsschaltung 120 ab. Die Schaltung 116 speist eine hohe Ausgangssignalspannung über die Leitung 116B in den Eingangskoppelpunkt 7 <ier i^-Summierungsschaltung 121 ein. Die Schaltung 117 gibt eine hohe Ausgcxagssignalspannung über die Leitung II7B als 1/2A-Signal an den Ausgaiigskopxjelpunkt 4 weiter. Die Schaltung 118 liefert eine hohe ilusgäiigsspannung über die Leitung 118A an den Koppelpunkt 6 der 1/2-Summierüngsschaltung 120. Die Schaltung HS gibt schließlich eine hohe Aus gangs spannung: über die Leitung II9A an den Koppelpunkt 6 der 1/2-Summierungsschaltung
121 weiter.
Wach der obigen Beschreibung umfaßt jede 1/2-Suiiimierungsschaltung (Figur 12) eineUnd-Schaltung. Wenn somit zwei hohe Spannungs'vverte als Eingangsspannung von den 1/2-Ein-, gangs spannungen zu jeder 1/2-Summierungsschaltung 120 und
122 weitergegeben wefden, speisen beide Schaltungen 120 und' 121 eine niedrige Spannung in die 5/2G-Schaltung 122 ein.
Nach dem vorigen, enthält die 5/2G-Schaltung 122 (Figur 11) eine Nicht oder-tjchaltung, worin eine höhe /Aus gangs spannung am Ausgangskoppelpunkt 3 erscheint, vienn eines oder beide positive Eingangssignaleauf einen niedrigenSighalwert abfallen. Die holie Slgnalspannung'■ von^^ selten des^ Koppelpunkt es 3 def Schaltung'122 wird über die Leitung 122A als Eingangssignal in den Koppelpunkt ~$ der 5/2-Suinmierungsschaltung ■ Λ23 als VaC-Eingangssignal eingespeist.
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Somit umfaßt das Ausgangssignal des Einerteils, der Figur.11 sieben 1/2-Schrittsigiiale, bzw. genauer ein 1/2D-Aus gangs signal am Ausgangskoppelpunkt "\. , ein 1/2A-Ausgangssignal am Ausgangskoppelpunkt 4 und ein 5/2-Ausgangssignal, das über die Leitung 122A auf den Koppelpunkt 3 der 5/2-Summierungsschaltung 125 weitergekoppelt wird.
Die 1/2-Ausgangsschaltung 123 <ier Figur 11 empfängt am Koppelpunkt 1. über die Leitung 123A vom Koppelpunkt 4 der 1/2-Eingangsschaltung 118 ein Eingangssignal niedriger Spannung. Entsprechend führt der Koppelpunkt 2 der Schaltung 123 eine niedrige Eingangsspannung von selten der Leitung 115B, die an den Koppelpunkt 4 der 1 ^-Eingangsschaltung 115 angeschlos sen ist. Gemäß der obigen Erläuterung in Verbindung mit Figur 15 stellt die Scnaltung 123 eine Hiohtoder-Schaltung dar. vv'enn folglich ein! Eingangssignal niederer Spannung an jedem der beiden Eingangskoxrpelpunkte' 1 und 2 der Schaltung 123 (Figur 15) anliegt, ist der Transistor 161B gesperrt. Folglich führt der Kollektor c dieses Transistors und der Koppelpunkt 3 ^er 1/2-Ausgangsschaltung 123 eine hohe Spannung, die normalerweise die 1/2C-Ieitung beaufschlagen würde« Da jedoch der Transistor 145 der 1/2-Summierungsschaltung 120 im Leitungszustand ist, wird iin wesentlichen Erdpo"fcential über den leitenden Transistors 145, die Diode 154 und den Koppelpunkt 4 der Schaltung 120 durch die Leitung I23B auf den Koppelpunkt 3 der 1/2-Ausgangsschaltung 123 übertragen. —
Infolgedessen ist die 1/2C-Leitung geerdet, bzw. liegt auf niederer Spannung, so daß kein Ausgang auf dieser Leitung vorhanden ist.
Die Arbeitsweise der 1/2-Ausgangsschaltung 124 entspricht derjenigen 1/2-Ausgangsschaltung 123 insoweit, als der Koppelpunkt 4 der 1/2-Summierungsschaltung 121 den Ausgang der 1/2B~Leitune über die Leitung 124B und den im Leitungszustand befindlichen Transistor 145 geerdet hält.
Da in diesem besonderen Fall insgesamt 38 Zellen abgedunkelt sind, gibt die Tannenbaumschaltung ein 5/2A«i 5/2B-, 10/2ίη 10/2B-Eingangssignal an die Quantisierungs- und Sümmierungsschaltung der Figur 11 ab. Das 5/2A- und 5/2B-
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Sigiial wird jeweils als Eingangssignal auf den Koppelpunkt 1 bzw. 2 der Üf-Summie rungs schaltung 125 übertragen, und ein drittes 5/2-Eingangssignal wird in den Koppelpunkt 3 der N-Suimierungsschaltung ;125 von selten der 5/2G-Schaltung 122 eingespeist. Each der obigen Beschreibung in Verbindung mit Figur 16 erzeugt die Schaltung 125 daraufhin ein Signal zur Darstellung eines 5/2-Wertes am Koppelpunkt 4 für den Ausgangsanschlußpunkt 5. Die Schaltung 125 gibt weiterhin ein 10/2-Ausgangssignal am Koppelpunkt 5 ab? das in die 10/2-Summierungsschaltung 126 eingespeist wird.
In dem gerade vorliegenden Fall werden ein 10/2A- und ein 10/2B-Signal unmittelbar von der Tannenbaumsch$.ltung in die Koppelpunkte 1 und 2 der Schaltung 126 eingespeist* /
Somit erzeugt die Schaltung 126 ein 10/2-Äusgangssignal am Koppelpunkt 4 für den Äusgangsanschlußpunkt 6, und ein 20/2-Ausgangssignal am Koppelpunkt 5» das als. Eingangssignal in die 20/2-Summierungsschaltung 127 eingespeist wird. Da die Summierungsschaltung 127 nur ein 20/2-Eingangssignal erhalt, erscheint nur am Koppelpunkt 4 ein Ausgängssignal·für den Ausgangsanschlußpunkt 7 in Form eines 20/2-Signals. Damit finden sich in Figur 11 die Ausgangsanschlußpunkte 1, 4, 5» 6 und 7 auf,hoher Spannung entsprechend der Darstellung von 37/2-Schrittintervallen'als Maß für die abgedunkelten Schrittintervalle durch den jeweiligen Kistenteil, der sich inner* halb der Ebene des Lichtgitters befindet. '
Sechensteuerschaltung -- . ;,.
Die Ausgangssignale der L'iner- Fünfer- Quantisierungs- und Summierun^sschaltung der Figur 11 werden in die Rechensteuerschaltung nach Figur 18 eingespeist, die auch in dem Blockschaltbild der Figur 1. enthalten ist. Die Recheristeuerschaltung'der Figur 18 umfaßt ein llöheneingangsregist er 255 zur Aufnaljiae dei? Informationswerte zur Angabe der gemessenen Höhe eineif Kiste» ein Breiteneingangsregistei' 256 zur Auf- »ahme derllnformationswierte zur Darstellung dejc Breite einer gemessenen Kiste jeinen Produkt-Taktgeber 257 sua? Steuerung dee Produktwerks} ein Produktwerk 258 ,zup Multiplikation der Ηό'η·η- und Breitenwerte 10. Abhängigkeit' von einem Längenzähler, wodurch man Impulsw^rte zur Ängatie d©a Kistenvolumene
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erhält; eine Kisteneinlaufschaltung 259 zur Bestimmung des Eintritts und Austritts einer Kiste in dem Feld des Lichtgitters; einen Längenzähler 260 zur Bestimmung der Länge einer Kiste; ein Zählwerk 262 zum Zählen der Ausgangsimpulszahlen des Produktwerks, die ein Maß für das Volumen einer Kiste bilden; eine Brücksteuerschaltung 261 zur Steuerung des Druckvorgangs; einen Drucker 269 zum Brücken und Aufzeichnen des Volumenwertes; und ein digitales Anzeigegerät 278 zur visuellen Anzeige des jeweiligen Volumenwertes.
Die Arbeitsweise und die Zweckbestimmung der im Blockschaltbild der Figur" 18 dargestellten Schaltkreise wird zunächst in allgemeinen Zügen erläutert; die Arbeitsweise der einzelnen Sehaltkreise wird sodann anhand der Figuren 19 bis 28 dargestellt, die Einzelheiten der Schaltgruppen der Figur 18 zeigen. ' '; ■
Anhand der Figur 1 wurde erläutert, daß d^e Höhen- und Breitenwerte einer Kiste durch ähnliche, jedoch getrennte Schalt gruppen 19 und 20 erhalten werden. Das Höheneingangsregister 255 äer Rechensteuerschaltung nach Figur 18 nimmt die Informationssignale hinsichtlich der Kistenhöhe von selten des Liehtgittere, der Höhentannenbaumschaltung und der Höheno.uantisierungs-* und Summierungsschaltung 19 auf, wie dies toben beschrieben ist. Entsprechend nimmt das Breiteneingangsregister 256 der Rechensteuerschaltung die InförmatiQnss/ignale zur Bestimmung der Kistenbreite auf, die in der oben beschriebenen Weise durch das Breitenlicht-' gitter ι die BireitentanneBbaumschaltunjg und die Breitenquantisierungs/-ind Summierungsschaltung 20 nach Figur 1 gewonnen wer deii* ■
Die Ausgänge 'des Hoheneingangsregistelrs 255 u^cL 4es Breitfn-»
eingangsregisters 256 sind an das Proäuktiwerk 258 ange^ l r ■-.■
koppelt, wo die Hohen.- und Bpeitenwer1;e der Kiste siiiiein- ^ ^
ander kombiniert und multipliziert werden, was noch im f^ '
einzelnen erläutert witd. ί I
Wenn eine zumessende Kiste 8 (Figui? Ϊ) in das Meßfeld tritt j also in die Ebene des Lichtgittere ,gibt di© Kisten-ί ein! aufs chal tung 259 ©In Signal abt das den Längenzähler 260 auglöst. Derselbe gibt naoh einem jeweils vorgegebenett
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■ .-:■ ■ ,. -51 -■ ""■ :. - ■'■■■"'..-■ ",..;"." ■- -■ Einheitslängenintervall jeweils einen Ausgangsimpuls·ab, entsprechend der Bewegung der Kiste durch das Licht gitter. Das A^LSgangssignal des Längenzählers löst innerhalb/des Froduktwerks 258 eine Liultiplikationti der Höhend und Breitenwerte des betreffenden Längenintervalls aus.
■■ ! Die in dem Produkt werk 258 gewonnenen Produkte in Form eines ' 'Impulssignals werden in das Zählwerk 262 eingegeben, wo die "Impulse summiert werden, so daß man eine Integration der verschiedenen ieilvolumina der Kiste und damit einen 'Wert für das Gesamtvolumen der Kiste erhalt. Die Leseverstärker 271..'»274 verstärken die Ausgangssignale der jeweiligen Zählwerkgruppen, damit ein digitales Anzeigegerät 278 oder ein Druckwerk 269 betätigt werden kann. Die Arbeitsweise des Druckwerks zur. Aufzeichnung der Ausgangssignale wird von einer Drucksteuerschaltung 261 gesteuert, die ihrerseits durch die Kisteneinlaufschaltung 259 ausgelöst wird.
Höheneingangsregister
Die Schaltung der Figur 19 zeigt den Aufbau des HÖheneingangsregisters 255 in Figur 18, Das Höheneingaagsregister nimmt die Codesignale zur Darstellung der gemessenen Kistenhöhe auf. Die'Koppelpunkte des Registers 255 in Figur 18 sind entsprechenden Koppelpunkten in Figur 19 gleich. Außerdem sind die Koppelpunkte 1...9 in den Figuren 18 und-19 an entsprechend bezeichnete Koppelpunkte in Figur 11 ange-schlossen.
Im Rahmen der vorliegenden. Ausführungsform der Erfindung ist die Einrichtung zur Aufnahme und Verarbeitung von zwei Faktoren oder Ziffern ausgebildet, die jeweils in Form einer zweiziffrigen Zahl nämlich der Zahl A2, Al zur Darstellung der Kistenhöhe sowie der Zahl B2, B1 zur Darstellung der Kistenbreite vorliegen. Die Schaltung nach Figur 19 enthält einen Einerteil, der die Al-Digitalsignale der Einerziffer der Zahl aufnimmt, sowie einen Zehnerteil zur Aufnähme der A2-Digitalsignale der Zehnerziffer der betreffenden Zahl. Wenn bspw· die«ifanehmende Zahl den Wert 65 hat, nimmt der Zehnerteil inFigur 19 einen Zifferwert 6 und der Einerteii in Figur 19 einen Zifferwert 5 auf.
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ι υ v> a j c
Einereingangsteil des rlb'heneingangsregisters ·
In Figur 19 umfaßt der 2inereing&.ugsteil der ^cxialtung einen ersten MPN-Transistor 301, dessen Basis b über einen Widerstand 303 fliit dem koppelpunkt 10 zur Aufnahme des A1- oder ' iiinerstellungssignals verbunden ist, wie im einzelnen noch erläutert- wird. Die Basis b des Transistors 3OI ist über einen -tiderstand 304- mit der -lOV-leitung verbunden, der Emitter e ist geerdet. Der .kollektor Ό des Transistors 301 ist über einen Belastungswiderstand 307 fliit der .Bh-Ieitung sowi^e über einen weiteren Widerstand 305 mit der Basis eines ' zweiten. ITPK-Transistors 302 verbunden. Dessen Basis b ist über einen widerstand 306 an die -lOV-Leitung angeschlossen, der Emitter e des Transistors 302 ist geerdet, und der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand 308 mit der B+-leitung verbunden. Der Kollektor c dos Transistors 302 ist außerdem an den gerneinsamen Verbindungspunkt der Kathoden einer Dioden.^rappe 3IO angeschaltet. Die Anoden der Dioden 310 sind über entsprechende= Bclastungs\viderstl?nde 3II der B+-Leitung verbunden. . ' . .
Die Widerstände 3-^11 <iie mit einem ; ondensator 5^^· (!c 24) in 3Eeike liegen,, sind in xil-hängigkeit von dem jeweils zugeordneten l^in^angssignal bewichtet.
lie Einrichtung nach der lirfindungtAL-ucitet in der .>'eise, daß die für die ladung dieses Koii^^i^ators 51^ auf einen bestimmt en ,.ert. erf.,r>IerJich3 "eit zur Durchführung der Volumenberechiiun^.; benutzt wird, ilntsprechend beeinflussen die .Jeweils angekoppelten V* id erstünde 3Ϊ1 d-ie Ladezeit des . orideiisators- 514 und stellen damit den iingangscode dar.
Genauer gesagt haben die »< id erst linde 311-^» 311B., 3IIC und 3IID, die die 1/2D-, 1/2G-, 1/2B- und 1/2^-Eingaiigssignale . Jarstellen einen im we..'.entliehen fünfmal größeren «ert als der 5/2—<.id erst and 311e und einen zehnmal größeren v.ert als der 10/2-1. id erst and 313T. Daher v.ird sich bspw. der ondensator 514- zehnmal so schnell aufladen, wenn der v«idersLand 3IIF in der c3cha3tung nach Figur 19 aafL.eschaltet ist, im Vergleich au der i-.dezeit mit dem aufgescaalteten V;i ei erstand 3IIA.
Die jev.ei Ligen Verlniidun^spuiir.fce· dor jvuojeii einer Diode 310
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mit dem entsprechenden Widerstand 5II sind mit den Anoden von Dioden 312 verkoppelt, deren Kathoden Jeweils an die Roppelpumcbe 1...6 angeschlossen sind, denen die 1/2D-, 1/2C-, 1/2B-,. 1/2A-, V2- und 10/2-KiiiLSürjSSsignale züge- .. fahrt werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden diese EingangsSignaIe nach der folgenden Codetafel miteinander kombiniert, so daß man eine Information zur Anzeige des äinerzifferwerts der jeweiligen Zahl erhält/ ;
Dezimalwert Einereingangscode-in Figur 19
0 0
1/2 1/2A (oder irgend 1/2) V;;
1 1/2A +1/2B (oder zwei beliebige 1/2)
1 1/2 1/2A+1/2B+1/2C (oder drei beliebige 1/2)
2 1/2A+1/2B+1/20+1/2D
2 1/2 5/2
3 5/2+1/2A (oder irgend ein anderes 1/2)
3 1/2 5/2+1/2A+1/2B (oder zwei andere 1/2)
4 5/2+1/2A+1/2B+1/20 (oder drei andere 1/2)
4 1/2 " 5/2+1 //2A+1/2B+1/2C+1/2D ■
5 10/2
5 1/2 . 10/2+1/2A (oder irgend 1/2)
6 10/2+1/2Δ+1/2Β (oder zwei beliebige 1/2)
6 1/2 10/2+1/2A+1/2B+1/20 (oder drei beliebige 1/2
7 . 10/2+1/2A+1/2B+1/2C+1/2D
7 1/2 10/2+5/2
8 . 10/2+5/2+1/2A (oder irgend 1/2)
8 1/2 -, 10/2+5/2+1/2A+1/2B ( oder zwei bei. 1/2)
9 10/2+5/2+1/2A+1/2B+1/20 (oder drei bei. 1/^ 91/2 i0/2+5/2+i/2A+1/2B+1/20+1/2D
Zehnereingangsteii des Höheneingangsreg'isters =
Der Zehnerteil· der Schaltung nach Figur 19 umfaßt zwei weitere HPH-T.ransistoren 308 und 309* Die Basis b des Transistors 3O8 ist über einen Widerstand 3I2A mit dem Koppelpunkt 11 zur Aufnahme eines A2- oder Zehnerstellungssignalsverbunden, wie noch erläutert wird-. Die Basis b des Transistors 3O8 ist auch über einen VTiderstand 312B' ntit ά&τ -ΙΟίΓ-Leitung verbunden^ Der Emitter e des Transistors ist ''■ geerdet, und der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand. 314 an die B+-Leitung angeschlossen. ■ Der Kollektor eist'außerdem über einen Widerstand 313A. an die Basis b des-Transistorä 309 angekoppelt. Die Basis b dieses Transistors 309 ist über einen liderstand 3I3B an die -lOV-Leitung geführt. Der Emitter e: des; Transistors 3Q9 ist areerdet. und der Kollektor c ist- über einen Belasfoings- ■—
BAD ORIQi
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widerstand 3I5 mit der B+-Leitung verbunden. Der ,Kollektor ^ c des Transistors J09 ist außerdem an die gemeinsamen Verb.indungspunkte der Kathoden einer Diodengruppe3I6 angeschlosyser und die Anoden dieser Dioden 316sind jeweils über entsprechende Widerstände 3^7 an die B+-Leitung geführt. Der gemeinsame Terbindungspunkt jeder Anode mit dem zugehörigen widerstand 317 ist an einen Koppelpunkt 7, 8 bzw. 9 jeweils über eine Eingangsdiode 3^8 angeschlossen.
Ebenso wie die Widerstände 3Ή sind auch die widerstände 317 bewiehtet abgestuft, so daß man für den angeschlossenen Kondensator 514- eine gewünschte Ladeperiode erreicht.
In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden insgesamt 134- Lampen benutzt, so daß man insgesamt 133 Meßintervalle von jeweils 0,0232 Fuß Länge ausmessen kann. Wie bereits gesagt, beträgt jedes laeßintervall von 0,0232 Fuß die Hälfte des GrundschrittIntervalls von 0,04€#-Fuß Länge. Dementsprechend sind insgesamt.66 1/2 Grun&searittinter-■. valie in Höhen- und Breitenrichtung vorhanden-, die jeweils aufgezeichnet werden können. Folglich, beträgt die maximale, aufzuzeichnende Zahl 66 1/25 und folglich beträgt die erforderliche Maximalzahl innerhalb des Zehneirbeils der Schaltung der Figur 19 6j die Schaltung nach Figur 19 ist folg- ; lieh zur Aufnahme eines Eingangssignals, der ,Verte 1:, 2: urieb 4- eingerichtet, die zur Darstellung der Zahl 6 innerhalb .;■ des Zehnerteils ausreichen. Der innerhalb des Zehnerteils zur Darstellung des Zehnerzifferwerts benutzte Code ist ein abgewandelter BCD-Code, nämlich: · .
BCD Zehnerzifferwert in Figur 19
1 20/2
£· 4-0/2 : .
3 20/2+4-0/2 ■
4- 80/2
5 80/2+20/2 : -
6 80/2+40/2
7 80/2+4-0/2+20/2 (nicht verwendet)
Arbeitsweise· des
Wenn im Betrieb der Koppelpunkt 10 ein positives Potential in Form eines A1-Einerstellungssignals von selten des Produkt-Taktgebers 257 (weiter unten genauer erläutert) erhält % gelangt der Transistor J5O1 in Figur 19 in seinen Leitunsszustand, womit ein niedriges Potential am Kollektor c
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erscheint und der Transistor 302 gesperrt wird. Das Informations eingangs signal an irgend einem der Kopp el punkte i.V.6 der i''igur-19 liegt· in Form einer hohen Signalspannung vor,r die die Jeweiligen Dioden JI2 in Sperrichtung vor-, spannt. vVenn- der Transistor 302 durch ein EinersteTlungssignal A1 gesne-rrt ist, wird das ^rdpotential von den i athoden der Dioden 310 weggenoiamen und ein Strom kann von der B+-Leitung ü"ber die entsprechenden ausgewählten ,',iderstände ~$ΛΛ, die zugehörigen Dioden 310 und die Diode 319-H· in; den Koppelpunkt 12 der Figur 19 fließen. V.enn bspw. der iCoppelpunkt 1 eine hohe Signal spannung führt, -wird die Diode 312A in Sperrichtun'g vorgespannt; wenn dann der Transistor 302 gesperrt wird, wird das ürdpoteiitial von der xictthode der Diode 3^0A weggenoüunen. Folglich wird ein. Strom von der 3+-IeTtung über den Widerstand 3HA, die Diode 31OA und die' Diode 3Ί9Α in den Koppelpunkt, 12 fließen, wodurch dem Froduktwerk 2^8 ein 1/2D-Ausgangssignal dargeboten wird.
Der Zehiierziff erteil'der ac'ialtung nach Figur 19 arbeitet im «esentlichen in entsj_reeilender weise wie der Einerziffe."teil. .Venn, also eine hohe Signal spannung in Form eines A2-Z.erinersbellungssigiials an dem α .oppelpuii.-.-;tr 11 anliegt, ■■l>rÜJivt-d-iese hohe Spannung den Transistor 308 in seinen leifcungszust&nd, und das KoI]ektorpotential fallt auf eii-öii iii edri gen "..ert ab. Dadurch -.vird eine niedrige Spannung;'auf die Basis b des Transistors 309 gekoppelt, so daß aer Transistor 309 gesperrt wird.nenn der Transistor 309 gecj; errt ist, wird das 3rdpotential von den Xathoden der Dioden 316 weggenommen, so da£ ein Strom von der B+-Xeituhg über die ent sprechenden „iäerstäncle 315 j die ent spre eilenden Eioden 316 und die Diode 319 in den Koppelpunkt 12 fließen ic aim, wenn an den zügel· or igen Koprjelpuhkten 7i; 8 bzw. 9 eine hohe Signal spannung anliegt. ,.enn bspw. eine hohe Signalspannung zur xvenrizeiciinung eines 3CD-1-Eingangssignals an dem χ oppelpunkt 7 anliegt, ist die Diode 31SA in Spei-i'ichtung vorgespannt, „enn der Transistor 309 dui-ch das A2-Zefinerstellungssignal gesperrt wird, kann ein Strom von der ^+-Leitung über den Viderstand 317Αί die ^iode 316A und die Dioje 319 in den /oT^pelpunkt 12 zur Darstellung i-AuGgonrsüiguals der 7^-'iii(-rziffer fiier-en.
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. -56 -
Ein BCD-O-Signal wird durch den Einerteil der Schaltung nach Figur 19 dargestellt, wenn alle iioppelpunkte 1...6 sich auf niedrigem Potential befinden. In diesem Zustand sind-alle Dioden 312 in Durchlaßrichtung vorgespannt und schließen alle Signale gegenüber Erde kurz, die über die Diode 310 a*1 dem Koppelpunkt 12 wirksam werden wollen, iieim ein A1-Einerstellungssignal in die Schaltung nach Figur eingespeist wird, wird ein O-Wert innerhalb des Zehnerteils der Schaltung in entsprechender Weise wie innerhalb des iiinerteils dargestellt.
Breiteneingangsregister
Die Schaltung der Figur 21 zeigt den Schaltungsaufbau des Breiteneingangsregisters 256. Die uop-elpunkte 1...9 in Ji'igur 21 und die KOppelpunkte 1...9 der Schaltung 256 in Figur 18 entsprechen einander. Vveiterhin sind die Koppelpunkte 1. ..9 eier Schaltung 256 mit entsprechend bezeich-* neten Koppelpunkten der Figur 11 verbunden.
Ein Eingangssignal für die Schaltung 256 umfaßt eine zweiziffrige Zahl zur Kennzeichnung der Breite der jeweils ge- , mesgenen Kiste. Die einzelnen Eingangssignale für die verschiedenen KOppelpunkte sind an den an diese Koppelpunkte angeschlossenen leitungen angegeben.
Die Schaltung nach Figur 21 enthält einen NPN-Transistor 320, dessen Basis b über einen Widerstand 321 an-die -10V-Leitung und über einen Widerstand 322 an den Koppelpunkt
10 angeschlossen ist, der von dem Koppelpunkt 3 cLes Pro-
dukt-Taktgebers 257 ein B1-Steuersignal zur Kennzeichnung der Einerstellung aufnimmt, wie noch genauer erläutert wird. Der Emitter e des !Transistors 320 ist geerdet, und der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand 323 mit der B+-Leitung verbunden. Der Kollektor c des Transis- · A tors 320 ist außerdem über den Widerstand 324 an die Basis b eines I^PN-Transistors 325 angekoppelt. Dessen Basis b ist über einen Widerstand 326 mit der -lOV-Leitung verbund \ den; sein Emitter e ist geerdet, und sein Kollektor c ist T>\ -''/ an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Kathoden einer Di- CL odengruppe 327 angekoppelt. Die Anoden der Dioden 327 sind €£.
jeweils über eAne^ exit sprechenden Widerstand 328 mit der
B+-Leitung verbanden. Die Kathoden der Dioden 32? sind - außerdem über eine Serienschaltung aus einer Diode 329 und einen Widerstand 36% zu der Basis b eines HPU-Transist.ors 360 geführt. Der-Transistor 360 bildet einen Teil der 0 Kontrollschaltung, wienoch weiter unten genauer erläutert wird. - .-■ . , .
Einereingangsteil des. Breiteneingangsregisters
Der Einerteil der Schaltung nach Figur 21 enthält eine Gruppe von Kondensatoren 332» die gewichtet abgestuft sind, so daß der jeweilige Kapazitätswert der Größe des Eingangssignais entspricht. Bspw. beträgt der Kapazitätswert des das 1/2D-Eingangssignals darstellenden Kondensators etwa ein Zehntel des Kapazitätswertes des Kondensators für das 10/2-Eihgangssignal an den Koppelpunkt 5> somit erfolgt die Ladung des Kondensators 53 2Ä zehnmal schneller alsjdie Ladung des Kondensators 352F. Die Arbeitsweise der Schaltung nach der Erfindung ist so, daß die Zeit, die der jeweilige Kondensator der Reihe 332zur Ladung auf eine bestimmte Ladungsmenge benötigt, zur Bestimmung der Breitenabmessung einer Kiste benutzt wird. Entsprechend sind die jeweiligen Kondensatoren 332· in die Schaltung nach Figur. 21 eingefugt und ihre Ladeperlode.entspricht dem jeweiligen Eingangscode. Die Einrichtung nach der Erfindung wird ferner so ausgelegt, daß im Rahmen des Multiplikationsgangs eine Einrichtung angestoßen wird, sobald die Ladung eines Kondensators einen vorgegebenen Wert erreicht, wie weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung des Produktwerks 258 anhand der Figur 24 genauer erläutert wird.
Zum Zwecke der Erläuterung wird der Kondensator 332A mit seinen angeschlossenen Schaltstufen beschrieben, denn die übrigen Kondensatoren 332 haben eine entsprechende Funktion und -.Anschaltung.-"" ■■- ■
Ein Belag des Kondensators 332A» in der Ausrichtung der Figur 21 der obere, ist über eine Leitung 33$ am den Ausgangskoppelpunkt 13 apgesöhlossenider untere Belag ist mit den Kollektor c Äeines ^PH-Transistors■-353A\.verbunden-," Der Emitter β dieses Transistors 533A ist geerdefe, und die Basis b ist über einen Widerstand 335 mit der -lOV-Leitung __ _ *t
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und über eine Reihenschaltung der Widerstände 336 und 328A mit der B+-Leitung verbunden . Der Verbindungspunkt der Widerstände 336 und 328A ist mit der Anode einer Diode 338A verbunden, deren Kathode an den Eingangskoppelpunkt 1 für ein 1/2D-Eingangssignal angeschlossen ist. Der Koppelpunkt der Widerstände 336 und 328A ist außerdem mit' der Anode der Diode 327A verbunden, deren Kathode an die Anode einer Diode 329 angeschlossen ist, deren Kathode schließlich über einen Widerstand 3j61 zu der" Basis b des O-Kontrollfcransistors 360 geführt ist.
Für den Betrieb sei angenommen, daß eine hohe Signalspannung an dem Koppelpunkt 1 der Figur 21 zur Darstellung eines i/2D-Signals anliegt. (Es sei darauf hingewiesen, daß der Eingangscode für die Figur 21, sowohl- für den Einer- als auch für den Zehnerteil, der gleiche wie für die Schaltung der Figur 19 ist.) Die hohe Eingangs spannung am Koppelpunkt 1 spannt die Diode 338A in Sperrichtung -vor. Wenn ein -BiSteuersignal zur Anzeige einer Multiplikation des Zifferwertes in dem Einerteil in den Koppelpunkt 10 der Figur 21 eingespeist wird, wird der Transistor 320 in seinen Leitungszustand geschaltet und der Transistor 325 gesperrt. · Wenn der Transistor 325 gesperrt ist, nimmt er das Erdpo-* tential von den Dioden 327 weg, und ein Signalimpuls kann von der B+-Leitung über den Widerstand 328A (die Diode 338A ist in Sperrichtung vorgespannt), den Widerstand 336 · und den Widerstand 335 fließen, wodurch der Transistor 333A in seinen Leitungszustand kommt., Damit wird ein Stromkreis, wie im folgenden in Verbindung mit der Beschreibung des Produkt-$aktgebers 257 und des Produktwerks 258 erläutert wird, von dem positiven Spannungepol über den Koppelpunkt13 und den Leiter 334 zu dem Ladekondensator 332A geschlossen, um denselben auf eine pqsitive Spannung aufzuladen, Figur 24; im Rahmen der vorliegenden Erläuterung , ,.<■ reicht Jedoch die Annahme aus, daß der Koppelpunkt 13 mi* einem positiven Potential beaufschlag-t wird. Der Kondensator 332A kann sich dann auf eine bestimmte Spannung zur Iü|l8*sung einer Schwellenwertschaltung aufladen, wie weitet unten*erläutert wird.
- ■ λ . BAD ORiQiNAL ·
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Zetinereingaiigsteil des BreiteneinKangsregisters
Der Ziihriereingangsteil des Breiteneingangsregisters nach Figur "it\ ist im wesentlichen,-.'ebenso wie der Einereingangsteil aufgebaut und arbeitet entsprechend. Er enthält einen Transistor 340 fliit geerdetem Emitter e, dessen Basis b über einen Widerstand 341 an den Koppelpunkt 11 für den Einlauf des B2-Zehnerstellungssignals verbunden ist. Die Basis b des Transistors 340 ist außerdem über einen Widerstand 342 mit der -lOV-leitung verbunden; der Kollektor c ist über einen Widerstand 343 zu der B+-Leitung geführt. Der Kollektor c des Transistors 34-O- ist außerdem über einen Widerstand 344 an die Basis b einesTransistors 3^5 angekoppelt, dessen Emitter e ebenfallsgeerdet ist. Die Basis des Traasxiistors 34-5 ist außerdem über einen Widerstand 34-6 an die -10¥-Leitung angeschlossen, der Kollektor c ist mit den Kathoden einer Diodendrelergrüppe 347 verbunden. Die Anoden dieser Dioden 347 sind jeweils über einen entsprechenden iriderstand 34S an die B+-Leitung angeschlossen. Außerdem sind die Anoden der Dioden 347 über drei zugeordnete Dioden
349 an die Informationseingangs-Koppelpunkte 7, 8 yhd 9 angeschlossen. Die Kathoden der Dioden 347 sind gemeinsam mit der Anode einer Diode 362 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 361 mit der Basis b des Transistors 360 der O'-Kontröllschaltung 353 "verbunden ist.
Der Sehnereingangsteil der Schaltung nach Figur 21 enthält eine Kondensatordreiergruppe350, wobei Jeder;Kondensator an einen Schalttransistor .351 angekoppelt ist. Der Schältungsaufbau und die Arbeitsweise der drei Kondensatoren
350 sind Jeweils einander ähnlich, so daß die Erläuterung für einen Kondensator 35OA und dessen Arbeitsweise zum Verständnis des Zehnereingangsteils der Schaltung nach Figur 21 ausreichend ist.
Der untere Belag des Kondensators 35OA ist mit dem Kollektor des Transistors 35^A verbunden. Der Emitter e desTransistors yy\k ist geerdet, und die Basis b desselben,ist über Widerstände 352A und 34SA an die B+-Leitung angeschlossen. Die Basis b des -" Transistors 351A ist außerdem über
einen Widerstand 354A zu der -1 OV-Leitung geführt. Der obere Belag des Kondensators 35QA ist mit der Leitung 334 Amd dem"
15 verbunden:.
Zur Besprechung der Betriebsweise sei angenommen, daß ein positiver Signalimpuls als 2Ö/2- oder. 3CD-1-Eingangssignal an den Ropoelpunkt 7 anliegt; dann ist die Diode 3^9A i11 ^perrichtung vorgespannt. Vvenn der Koppelpunkt 11 eine positive Spannung aufgrund eines B2-Steuersignals von seiten des Produkt-Taktgebers 258, Figur 18, f-ihrt, itoiu&t der Traiisictor 340 in Leitungszustand und der -Trans i «tor 3^-5 ■ in Sperr^ustend, so daß das Erdpotential an den Kathoden der Dioden 34-7 verschwindet. In diesem Zustand kann ein . οbrom von der B+-Leitung über den Widerstand 34-8Λ, den V.it'ierstand 352A und den "widerstand 354-A fließen, wodurch der rrari^iator 351A i£I seinen Ieitungszustand geschaltet Vvdrd. ,vemi der Transistor 35^A leitet-, wii-d der Kondensator 35OA von den». *i-;opi;elpunkt I3 (der in noch zu beschreibender .veise mit einer Spannungsquel] e vex'biMiuen ist) über die leitung 334- geladen, wobei der Stromkreis durch den ilorudensator 35OÄ und den Transistor 35"^ nach Krde geschlossen ist, IJach der vorigen Erläuterung ist der Kapazitätswert jedes dieser ^ondeiibatoren 350 entsprechend dem Zifferwert des zugeordneten Eingangssignals bewichtet. Bspw. ergibt die Bemessung der j. ond ensat or en 35CA, 35OB" und 550C 1-j 2- und 4-'
des BCD-Gode.
.'<ie bereits gesagt, ist die innerhalb der Anordnung nach der Erfindung zu verarbeitende größte Zahl 66 1/2; damit ist der größte .Dezimalzifferwert innerhalb des Zehnereingangsteils ein "6"-»vert; drei iangangst>ignale der BGD-V.erte 1, 2 und 4- sind somit zur Darstellung der Dezimalziffei· 6 ausreichend. ■ .■ . .
0-ivontrolle des Breiteneingaugsregisters
Zur Abgabe eines "O"-nert-Ause;anL;ssiijiials in der Schaltung nach Figur 21 ist eine 0-/.ontroll schal tung 353 vorgesehen. Die O-Kontrollschaltung 353 enthält einen I^PN-Transistor 36O, dessen Basis b über einen '..iderstand 361 .an den gemeinsamen Koppelpunkt der i-athoden der Dioden 329 und 362 angeschlossen ist. Die Basis b itvt aui.ordern über einen V.ider· :;tand 563 mit der -lOV-I-eitung verbunden, und der .ollektor c ist über einen „iuerstand 364 au J ie ή+-1 eitung .angekop-
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pelt. Der Kollektor c des Transistors360ist außerdem über deu koppelpunkt 12 mit dem Koppelpunkt 7 äes Froduktwerks 25s verknüpft, vgl. figuren 18 und 2M-. Der liöllektor c des Transistors 360 ist außerdem über einen widerstand 3&5 an die "Basis "b eines Trans ie, tors 366 angeschlossen. Der Emitter e desselben ist geerdet, und der Kollektor eist mit der unteren "Belegung (bezogen auf die Ausrichtung der "figur 21) des Kondensators -367« verbunden. Die obere Belegung desselben ist an den Koppelpunkt 13 angeschlossen. Die Basis b des Transistors 366 ist außerdem über" einen V/ider st and 368 mit der -10V-Ieitung verbunden. DerTransistor 360 ist normalerweise im Leitungszustand vorgespannt und der Transistor normalerweise im Sperrzustand.
Die Arbeitsweise der Schaltung; beim Auftreten eines Fl-Steuersignals bei gleichzeitigen MOu-Signalwerten an den Koppelpunkten 1...6 ist folgende. Das B1-Steuersignal schaltet den Transistor _32J? in Sperrzustand und nimmt damit Jirdpotential von den Kathoden der Dioden 327 weg. Damit könnte ein Strom von den jeweiligen Widerständen 328 über die entsprechenden Dioden 327 und die Diode 329 zu der O-Kont roll schaltung 553 fließen. Wenn jedoch 11O "-Eingangssignale an den Koppelpunkten 1",, .6-vorhanden sind, sind alle Dioden1 ^8 in Durchlaßrichtung vorgespannt und bilden für jeden möglichen Stromfluß durch die Dioden 327 und 329 einen Kurzschluß nach Erde. Folglich=bleibt der Transistor 360 der: O-iiontrollschaltung 353"gesperrt und der Transistor 366 in seinem Leitungszustand. Unter diesen Verhältnissen kann sich der Kondensator 367 mit vergleichsweise kleinem Kapazitätswert über einen Stromkreis aufladen, der im Anschluß daran von der Spaimungsquelle über den Koppelpunkt I3i den'Kondensator' 36? und--den^ im^ Eeitungszustand ■· befindlichen Transistor 366 nach Erde durchgeschaltet wird. Der Kondensator 367 lädfcsich vergleichsweise schnell auf . eine Spannung auf, die zur Auslösung der zugehörigen Schwellenwertschaltung ausreicht,- was noch im einzelnen beschrieben wird. Wie noch im Laufe der folgehden Beschreibung deutlich werden wird, bedeutet? eine Multiplikation mit "0" eine Verschiebung der '/Stellenwertsteuerung von einer Multipli&ationsstelle zu der nächstfolgenden Muitiplikations»
10 9 81 2 / 0 370 ■■■·-.-.■ / -
BAD
Die Arbeitsweise der O-'ontrollscniiltung aufgrund des 32-"; 3^- oder Zehnersteliungssignals ist entsprechend, ϊίβηιι das - B2-3teHungsslgriai am Koppelpunkt 11 erscheint und nur C- ·· »werte an den Lop> elpunkten 7> -8 öder 9 vorhanden sind, sind die Dioden 349 ih Dur chi aßrichtung vorgespannt, so daß fjeder otrom, der durch die Dioden 347 und die Diode 362 fließen will ,nach .ti,rde kurzgeschlossen wird. Dadurch wird der Transistor 360 der O-Koirfcro11schaltung 353 gesperrt und der Transistor 366 kommt in seinen Leitungszustand, so daß ein Ladestromkreis für den kondensator 367 geschlossen wird. Sobald die .Spannung am Kondensator 367 den Schwellenwert der Schwellenwertschaltung erreicht hat, wird der Produkt-Taktgeber 357 einen Schaltschritt weitergeschaltet t damit der jeweils folgende öLultiplikationsschritt ausgelöst wird, was weiter unten im einzelnen erläutert wird.
Kisteneinlauf schaltung * ■ ■ ■ - .'..
Die Kisteneinlauf schaltung 259 der Figur 18 erzeugt sowohl beim Einlauf als auch beim Auslauf einer Kiste in der Ebene des Lichtgitbers ein Signal. Die Ausgangssignale der Kisteneinlaufschaltung 259 lösen verschiedene Schaltvorgänge gemäß der folgenden Beschreibung aus. Die Schaltung nach Figur 23 zeigt Einzelheiten der Kisteneinlaufschaltung 259 der Figur 18. Das Kisteneinlaufsignal wird durch eine oder alle der Höhen- Hauptzellen oder durch eine oder alle der Breiten- xiauptzellen erzeugt, wenn irgend eine dieser Zellen durch Unterbrechung des zugehörigen LicJitbündels abgedunkelt wird.
Die Kisteneinlaufschaltung der Figur 23 enthält einen HPN-Transistor 340, der normalerweise im Leitungszustand vorgespannt ist. Eine Basis b desselben ist aber Seihenwiderstände 34-1 und 3^2 an die B+-Leitung angeschlossen. Der Verbindtmgspunkt der Widerstände 341 und 342 ist mit der Anode einer ersten Diode 343 verbunden, deren Kathode über den Koppelpunkt 1 an den Koppelpunkt 12 der Hauptfotozellenschaltung (Figur 5) der Höhenzellen angeschlossen ist. Diesei Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 341 und 342 ist außerdem mit der Anode einer zweiten Diode 344 verbunden, deren Kathode i^s ^f-Qj ^ft&pg^unkt 2 an die Koppelpunkte 12
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der lauptrotozellensehaltungen der Breitenzelleii angeschlossen ist. Der emitter e des Transistors 340 ist geerdet, und · der... öl > ektor c ist über den widerstand 346 mit der -B-+- leltun-v vei'buiiüeii. Der f olleiitor c ist außerdem an die Anode einer Diode 35^ angeschlossen, deren hathode über den kustjan.^ülcpp· tjlpunict 3 mit dein IvopTrelpunkt 1 des I äiigenzählers "26G verbunden ist, "vgl. Figur 18» Der j-Collektör c ist außerdem über den /ioppe-lpunkt 5 9^1 den .'op^elpunkt .1 der Druckst euersc:,:^ tung 261 angeschlossen, vgl. l^igur 18.
Dia jiu^ani-rskoi^'elpunkte 1 und 2 bzv;. ein jeder derselbeii, köntien· ν. η eine oder melireieFotozeilen,;ch.<.,.ltungen entspreüiuüid /i^ui· 5 angeschlossen sein, wodurch die ivisteneinlaufaehfii-täin.-; nuch Figur 2J aasgelöyt „ird. Ein Aiisealuß an uiehr als eine ^-otozell en. chaltung ist vorzuziehen, da bspw. die Vo rdex-:<einte einer lZiste entweder in liöhen- oder Breitenric ituiig unregelmäßig sein kann. 2weckma£igerv\eise soll der L-tirixpun=,t der Kiste den ■,.ultiplikatioiisvorcang auslösen, dai:iit.iuan eine genaue Bestiiauiung des Kistenvolumens erhält.
Die Arbejts.veiöe der K.isteneiiilaufschaltung ist folgende«, Der Transistor 34-0 ist normalerweise in seinem Leitungszustand und der 'iiraiisistor 29 in seinem Sperr zustand vorgespannt. Ein Eingangs signal von deni Vei^bindungspunkt 12 ii'u-end einer :iauptfotozellenr.chaltung, Si.juren 4 und 5, zur wxizeire, dal:- eine oder mehrere nöheii- oder Breiten-Hauptfotozej-lei.. abgedunkelt sind, beaufschlagt u-ie IxOppelpunkte 1 oder 2 suit riiedriger Cpannung, ini weaentllchen Erdpotential, wodurch eine oder beide Dioden: 3^3 und 3^4 in DurchlaiTrichtung vorgespannt^ vier den. Entsprechend wird der 3trö:nf IuE von der 3+-Leitung über den wider stand 3^2 nach Lrupo.teiltial über eine oder beide Dioden 3^5 und 344 kurzgeschlod^eii, und der Itansistör 340 kommt in seinen Gperrzufätand. Der ^vOllektor c des Xraij.ciiatoi's 340 erreicht ein hohes Irotfciiti &1, das über die iliode 35I u·11^ deh'Äusgangskor._ felpun;fc 3 auf den fcoppelpunkfc 1 des Lun.oenzählers 260 C Lgur 18) zur ^Uülösuiig desselben übertragen wird. Ein zweites ßU3i-;an^ssignal vom ί,ollβκΐ-or c des Transistors 340 Λίρα über derx ..-O^ elpunkt 5 iü den r.Qpp.elpunkt 1 der Drucket x...\roe-ialbung 261 eingespeist (!••i'jureu Ii- und 27) , Vvodurch
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das Druckwerk 269 in noch zu besciireiberider -Veise ausgelöst wird. Sin drittes Ausgangssignal der Kisteneinlaufschaltung nach Figur 23 wird über den Kondensator 352 und den Ausgangskoppelpunkt 4- in das Zählwerk 262 (Figur 18) eingegeben, damit alle Zählstufen 263...268 sowie der Längenzähler 260A und 260B (Figur 22) auf "0" gestellt werden, wenn jeweils eine neue Kiste in das Lichtgitter einläuft.
Längenzähler
Die Arbeitsweise des Längenzählers 260. in Figur 18 wird nunmehr unter Bezugnahme auf Figur 22 erläutert. Der Längenzähler 260 erhält Eingangsimpulse von einem entsprechenden 'elektromagnetischen Impulsgenerator 22A des Längensehrittimpulsgenerators 22 (Figur. 1),- der jeweils durch die Bewegung des Förderbandes für die Kisten geschaltet wird. Der Impulsgenerator erzeugt in Abhängigkeit von der Bewegung des Förderbandes Impulse.
Der Längenzähler. - 260 teilt die einlaufenden Impulse mit einem Faktor "4-" und gibt nach jedem 4-, Eingangs impuls einen Ausgangsimpuls ab..'-Die Auo gangs impulse des Langenzsjilers 260 lösenin der im folgenden beschriebenen Veise nacheinalider die einzelnen Multiplikationsvorgänge aus.
ITäch Figur 22 wird ein iZisteneinlaufsignal zur Anzeige des Eintritts feiner Kiste in das lichtgitter vom Koppelpunkt der Kisteneinlaufschaltung 259 in den Koppelpunkt 1 des Längenzählers 260 eingespeist.
Der Längenzähler 260 enthält einen Transistor 3?"W dessen Basis b über einen Widerstand 370 an den Koppelpunkt 1 angeschlossen ist * Die Basis b ist außerdem über einen Widerstand 372 geerdet, zu dem ein Kondensator 373 parallel liegt» Der Emitter des Transistors 371 ist geerdet, und der Kollektor c ist über einen Widerstand 374· mit einer +^•iJ^rölsichspannungsq.uelle verbunden. Der Kollektor c dieses Transistors ist außerdem über eine Leitung 375 an eine Schaltung.aus zwei bistabilen Kippstufen 386 und bekannter Bauart angeschlossen, die Eingangsimpulse aufnehmen und in an sich bekannter vveise jeweils nach 4 Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls abgeben. Diese Kippstufen arbeiten somit als Impulsteiler.
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■Die Längenschrittintervallimpulse werden von dem Eingangskoppelpunkt 2 über einen Widerstand 378 und eine Impulsformer schaltung 379 in die Basis b eines KPN-lTransistors 380 eingespeist. Der Emitter e des Transistors 38Ό ist geerdet, und der Kollektor c ist über einen Widerstand 378A an eine +^,iJV^Gleichspannungsleitung angeschlossen. Der Transistor 380 wird durch Eingangsimpulse geschaltet, die vom Koppelpunkt 2 über den Widerstand 378 und die Impulsformerstufe 379 i& die Basis b eingespeist werden. Im Betrieb wird die Kippstufe 386 jeweils nacheinander umgeschaltet.
Die Ausgangsimpulse des Transistors 380 werden von dem Kollektor c in den Koppelpunkt 2 der bistabilen Kippstufe
386 eingekoppelt. Der Koppelpunkt 1 der Kippstufe 386 ist mit dem Kollektor c des Transistors 371 verbunden, der Koppelpunkt 8 ist mit der Kathode einer Diode 388 verbunden (deren Anode an der +4.,5V-Leitung liegt), und der Koppelpunkt 7 ist mit dem Eingangskoppelpunkt 2 der Kippstufe
387 verbunden. Die Koppelpunkte 3» 4- und 6 der Kippstuf© 386 sind geerdet.
Die Kippstufe 38? ist mit dem Eingangskoppelpunkt 6 an den Kollektor des Transistors 371 angeschlossen., der Koppelpunkt 8 ist" mit der Kathode einer Diode 388 verbunden, und der Koppelpunkt 7 ist über einen Widerstand 382 an die Basis b eines KPÜT-Transistors 383 angekoppelt. Die Koppelpunkte 1, 3 und 4 der Kippstuf®Jt 387 sind jeweils geerdet.
Die Basis des Transistors 383 ist über einen Widerstand 382A geerdet, der Emitter e ist unmittelbar geerdet und der Kollektor c ist über den Koppelpunkt 3 an den Produktgeber 257 zur Auslösung des Multiplikationsvorgange angeschlossen.
Das an dem Koppelpunkt 1 anliegende Eisteneinlaufsignal schaltet den Transistor 371 in Leituagezuetand. Dadurch wird eine niedrige Spannung vom Kollektor c des Transistors 371 über die Leitungen 375 und 375A auf den Koppelpunkt 1 der Kippstufe 386 und den Koppelpunkt 6 der Kippstufe 387 Übertrugen, wodurch dia Kippstufe« auf einen SeM et and
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Der Jeweils nächste Impuls, d.h. der erste Längenschrittimpuls,, der nach dem Einlauf einer Eiste in die Ebene des Lichtgitters vom Impulsgenerator 22A in den Koppelpunkt 2 eingespeist wird, wird über den Widerstand 378 und die Impulsformerstufe 379 auf den Transistor 380 gekoppelt und schaltet denselben momentan in seinen Leitungszustand durch. Damit erscheint eine niedrige Spannung am Kollektor c* des Transistors 380, die die Kippstufe 386 auslöst und einen Ausgangsimpuls auf die Kippstufe 38? koppelt; diese gibt einen Ausgangsimpuls zur Umschaltung des Transistors 383 in seinen Leitungszustand ab. Daraufhin kann ein Strom zur Erregung des Produkt-Taktgebers 259 fließen. Die Kippstufen 386 und 38? erhalten weiter die Längenimpulse und zählen und teilen dieselben mit einem Faktor "2I-11, wie es für derartige Kippstuf en bekannt ist. Die Kippstufe 38? gibt jeweils Aus gangs impulse an den Transietor 383» wenn jeweils vier Eingangsimpulse vom Längenimpulsgeber 22 eingelaufen sind.
Die dekadischen Zähler 260A und 260B an sich bekannter Bauart entsprechend dem Zählwerk der Figur 20 erhalten und zählen die Impulse der Kippstufe 38? und liefern somit eine Anzeig® der Gesamtlänge einer Kiste. Ein Bückstellsignal für die Zähler 260A und 260B kommt von der Kisteneinlaufschaltung 259 (Figur 18) und wird vom Koppelpunkt derselben auf &©n Koppelpunkt 4 Jedes Zählers 260A w-$ 260B übertragen, so daß dieselben jeweils beim Einlam eimer neuen Kiste in das Lichtgitter zurückgestellt rjcmüsm»
Produkt-Taktgeber
Der Prsdukttjaktgeber 257 der Figur 18 schaltet 5©w@ils das Produktwerk 258 stufenweise weiter, so daß m&©t^inander bestimmte Gruppen von Eingangswerten Äiteiftg3&t©3? aultiplisitvt werden. Der Produkt-^aktgelier 257 ß-temert? somit den läuittplikatioasv©rgang. Per Taktgeber eafchält eine Reihe eesteusrtor Sili$iuBgl®icbxiehter (EOl) sovl· die zugehö« 8®haltstuf ea
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Allgemein werden die miteinander zu multiplizierenden Zahlen in der Fora (A2, Al) χ (B2, BI) angegeben, wobei A2 und Al die Zehner- und Einer zifferstellen des Multiplikanden und B2 und 31 die Zehner- und Einerzifferstellen des Multiplikator darstellen. Mathematisch läßt sich die Multiplikation der Ausdrücke (12, A1)χ (B2, B1) in folgender Weise ausdrücken:
(A2,Ai) (B2tB1) » (AixB1) + (A2 χ 10 χ Bi) +
(Al χ 10 χ B2) + (A2 χ 10 χ B2 χ 10) (1).
Der Produkt-Taktgeber 257 ist so programmiert, daß zunächst die beiden Faktoren A1 und B1 miteinander multipliziert werden ι beim Abschluß dieses Multiplikationsvorgangs wird ein Signal zur Weiterschaltung des Produkt-Taktgebers abgegeben, damit die beiden weiteren Faktoren A2 und Bi miteinander multipliziert werden können. Diese Arbeitsweise dauert an, bis eine Tollständige Multiplikation aller Zifferwerte durchgeführt is«.
Selbstverständlich, können auch andere Gruppierungen von A2, Al-und B2, B1 zur Produktbildung benutzt werden; die oben genannte Gruppierung und Taktfolge hat sich jedoch als zweckmäßig herausgestellt. Der Produkt-Takt geber 257 enthalt mehrere SCE-Stufen mit entsprechenden Schaltgliedern gemäß Figur 2% Der erste gesteuerte Siliziumgleichrichter SCR 413 des Prodult-Taktgebers ist mit seiner Anode a an die B+-Leitung, mit seiner Kathode c über einen Widerstand 425 an die Besugsspannungsleitung und mit seiner Steuerelektrode g an eine Anschlußklemme der Sekundärwicklung W2 eines Transformators 424 angeschlossen. Die Kathode c des SCR 41J ist außerdem über den Koppelpunkt 6 mit dem Koppelpunkt 4 des Produktwerks 258 verbunden (Figur 18). Der andere Anschlußpunkt der Wicklung W2 ist mit der Kathode c des SCR 413 verbunden. Die Wicklung W2 liegt somit zwischen der Steuerelektrode und der Kathode des SCR 413· Bin Widerstand 426 liegt in an sich bekannter Weise parallel zu der Wicklung W2.
Die Kathode e des SCR 413 ist an den gemeinsamen Verbindungepunkt der Anoden einer Diodengruppe 430, 431, 4J2 angeschaltet. Die Kathoden dieser Dioden 430, 431 und 432 sind jeweils an verschiedene Schaltstufen angekoppelt«;
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Sie Kathode des SCH 413 ist außerdem über einen Reihenzweig aus dem Widerstand 436, einer Diode 437 "und einem Kondensator 438 mit der Kathode des nächstfolgenden SOE 414 des Produkt-Taktgebers verbunden. Ein Widerstand 439 liegt parallel zu dem Widerstand 436 und der Diode 437, wobei der Zweck dieser Maßnahme nach im einzelnen erläutert wird.
Die Kathode c des SOR 413 ist außerdem an eine Leitung angekoppelt, die als Eingangsleitung für den Ruhesteuerungs-SOR 417 dient.
Die Schaltung der SCR 414. ..416 innerhalb des Produkt-Taktgebers entspricht im wesentlichen der Schaltung des SCR 413 mit der Ausnahme, daß die SCR 414, 415 und 416 nicht an eine der Leitung 440 entsprechende Leitung angeschaltet sind. v
Der SCR 414 ist an Koppelpunkte 2 und 3 in Figur 25 angeschlossen, wobei die entsprechende!Leitungen mit A2 und Bi bezeichnet sind, der SCR 415 ist an Koppelpunkte 1 und 4 nach Figur 25 entsprechend der Kennzeichnung A1 und B2 angeschlossen} und der SCR 416 ist an Koppelpunkte 2 und 4 nach Figur 25 mit der Bezeichnung A2 und B2 angekoppelt. Die Koppelpunkte 1 und 2 des Taktgebers 257 sind jeweils mit Koppelpunkten 10 und 11 des Höheneingangsregisters 255 (Figur 18) für die A1- und A2-Steuersignale und die Koppelpunkte 3 und 4 des Taktgebers mit Koppelpunkten 10 und 11 des Breiteneingangsregisters 256 für die B1- und B2-Steuersignale verbunden.
Entsprechend ist der Multiplikationsvorgang durch stufenweise Umschaltung des Produkt-Taktgebers programmiert. Die Zifferstellen, die während der (jeweiligen Leitungsperiode eines jeden einzelnen SCR miteinander multipliziert werden, sind in Figur 25 neben jedem SCR 413·..416 angegeben.
Zu Beginn sei darauf hingewiesen, daß eine beliebige Anzahl von SCR entsprechend der Figur 25 innerhalb des Produkt-Taktgebers angeschaltet werden kann. Die Anzahl der benötigten SCR hängt jeweils von der Gruppierung der miteinander zu Multiplizierenden Faktoren ab. Innerhalb der an den SCR 413 angeschlossenen Diodengruppe 10 9 8 12/03 7.0 BAD original
4 431 land 432 mit gemeinsamem Anodenansclilußpunkt sin* die -jeweiligen Kathoden an verschiedene Schaltstufen angekoppelt . Die Diode 430 liegt über die Ausgangsleitung 461 und den Koppelpunkt. 1 mit der Kennzeichnung A| an, den Koppelpunkt 10 des Höheneingangsregisters255> vgl· Figuren 18 und 19. Die Diode 431 liegt über den Koppelpunkt 3 und die Leitung B1 an dem Koppelpunkt 10 des Breiteneingangsregistem 256, vgl. Figuren 18 und 21. Die Kathode der Diode 432 ist über eine Zenerdiode 433, die Primärwicklung W1 eines Transformators T10 und den Koppelpunkt 5 an den Koppelpunkt 5 des Produktwerks 258 angeschlossen, vgl. Figuren 18 und 24. Ein Widerstand 495 sowie ein Regelwiderstand 496 liegen in Reihe zueinander parallel zu der Zenerdiode 433 und der Wicklung WI des Transformators TIO. Die Zenerdiode 433 und die Widerstände 495 und 496 begrenzen die in der Wicklung W1 des Transformators T10 wirksame Spannung.
Ruhe steuerung
Die Schaltung des Ruhesteuerungs-SCR 41? ist der Schaltung des SCR 413 ähnlich und enthält zusätzliche Schaltelemente gemäß der folgenden Erläuterung. Der SCR 417 und die angeschlossene Schaltung bilden eine Ruhesteuerung für die Schaltung nach Figur 25. Der SCR 417 wird nach Beendigung einer bestimmten Multiplikationsstufe erregt, wo der Produkt-Taktgeber 257 und das Produktwerk 258 zur Aufnahme zusätzlicher Informationswerte zur Auslösung nachfolgender Multiplikationsschritte bereit sind; d.h. die genannten Schaltstufen befinden eich in Wartestellung und stehen für die Auslösung der nächstfolgenden Operation bereit. .
Der SCR 417 ist mit seiner Kathode c nicht an eine Diodengruppe angeschlossen; andererseits sind ein NPN-Transistor 450 und eine Zenerdiode 451 vorhanden, die zur anfänglichen Durchschaltung dtβ SCR 417 in seinen Leitungszustand dienen.
Ein Kondensator 455 ist an den SCB 417 in ähnlicher Weis· wie der Kondensator 438 des SCS 415 angekoppelt. Der Kondensator 455 schiitfit einen elektrischen Stromkrtie dts Produkt-Taktgeber» 257 über dit Leitung 440 sfcr Kathode © dts SCB 413· Bi* Kondensator 455 «Fbiit·* eatsprechend dem Kondensator 438 in noch zu beschreib#M*r Weis®» 109812/0370 V
Der Emitter e des Transistors 450 ist über eine Zenerdiode 451 an die B+-Leitung angekoppelt. In an sich bekannter Weise ist die Kathode der Zenerdiode- 451 mit der B+-Leitung verbunden und die Anode liegt an den Emitter e des Transistors 450, so daß man eine Spannungs-begrenzung erhält. Der Emitter e des Transistors 450 ist außerdem über einen Widerstand 453 geerdet. Die Basis b des Transistors 450 ist mit der Kathode einer Diode 456 verbunden, deren Anode an die Kathode c des SCH 41? angekoppelt .ist. Die Basis b des Transistors 450 ist außerdem an die Kathoden von Dioden und 458 angekoppelt, deren Anoden mit den Leitungen BI und B2 verbunden sind. Die Basis b des Transistors 450 ist schließlich über einen Widerstand 453A geerdet. Der Kollektor c des Transistors 450 ist mit der Anode einer Diode 454 verkoppelt, deren Kathode an die Steuerelektrode g des SOR 41? angeschlossen ist.
Die Arbeitsweise der Buhesteuerschaltung ist folgende. Wenn die B+-Spannung anliegt, wird die Zenerdiode 451 infolge der Durchbruchs er scheinung leitend. Dann wird der zuvor gesperrte Transistors 450 in seinen Leitungszustand vorgespannt. Der Emitter-Kollektor-Strom des Transistors 450 fließt durch die Diode -454 und die Steuerelektrode g in die Kathode ο des SOE 41?, so daß derselbe ebenfalls leitend wird. Infolgedessen steigt die Spannung an der Kathode c des SCH 417 auf einen hohen Wert an; diese hohe Spannung wird über die Diode 456 auf die Basis b des Transistor© gekoppelt, so daß derselbe in seinen Sperrzustand kommt. Der Produkt-Taktgeber der Figur 25 befindet sich nunmehr im Wartezustand für die Auslösung eines Multiplikationevorgangs, wo der SCH 417 in seinem Leitungszustand und die andern SCR 413«. «416 in ihren Sperrzuständen sind. Der Transistor 45Ο iind die Zenerdiode 451 dienen ausschließlich zur anfänglichen Einschaltung des SCR 417 in seinen Leitungszustand. Der Transistor 450 wird in seinem Sperrzustand entweder durch die von der Kathode c des SCR 417 anliegende Spannung oder durch di® über die Dioden 457 und 458 vonseiten der Leitungen BI und B2 anliegende Spannung gehalten, vgl. Figur 25, was im Rahmen der folgenden Beschreibung deutlich erkennbar wird. &AD
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ITmschaltvorKanK
Nunmehr wird die schrittweise Umschaltung des Produkt-Taktgebers nach Figur 25 erläutert. Wenn die Schaltung der Figur 25 an Spannung angeschlossen wird, gelangt der Ruhe-SCR 41? gemäß der vorigen Beschreibung in seinen Leitungszustand« Auch-am Ende eines jeden Multiplikationsvorgangs wird der Ruhe-SCR 41? in seinen Leitungszustand geschaltet und verbleibt in demselben, bis der jeweils folgende Multiplikationsvorgang ausgelöst wird. Im Leitungszustand des SGR 417 befindet sich die Kathode c nahezu auf dem B+- - % Potential, und der Kondensator 455 wird über den Widerstand ^55A so aufgeladen, daß die linke Belegung, bezogen auf Figur 25, nahezu B+-Potential führt«
Jeweils wenn der Längenzähler 260 einen Zählimpuls übernimmt, Figur 22, befindet sich nach dem vorigen der Transistor 383 in seinem Leitungszustand, und der Koppelpunkt 3 des Längenzählers 260 ist infolgedessen geerdet. Der Koppelpunkt 3 des Längenzahlers 260 ist mit dem Koppelpunkt 10 des Produkt-Iaktgebers 258 verbunden, vgl. auch Figur Wenn also der Längenzähler 260 einen Zählimpuls übernimmt und sich der Transistor 383 in seinem. Leitungs zustandbefindet, fließt ein Strom von der 4,5V-Spannungsquelle in Figur 25 über den Widerstand 425A, die Primärwicklung W1 des Transformators 424, den Koppelpunkt 10 in Figur 25 zu dem Koppelpunkt 3 des Längenzählers 260 (Figur 22) und von dort über den Transistor 383 nach Erde. Der Anstieg des Stromflusses erzeugt in der Wicklung W1 eine Spannung, die induktiv auf die Wicklung W2 des Transformators 424 gekoppelt wird und von dort die Steuerelektrode g des SCR erreicht, so daß ein Strom von der Steuerelektrode g zu der Kathode c des SCR 413 fließt und denselben in seinen Leitungszustand schaltet.
Wenn sich der SCR 413 in seinem Leitungszustand befindet, steigt die Spannung an der Kathode c im wesentlichen auf das B+-Potential, welches über die Leitung 440 auf den Kondensator 455 des SCR 417 gekoppelt wird. Da sich der Ladezustand dieses Kondensators 455 nicht momentan ändern
kann, steigt der Momentanwert der Anodenspannung der Diode 455B etwa auf den doppelten Wert der B+-Spannung an. Diese
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hohe Anodenspannung wird über die Diode 455B und den Widerstand 455c auf die Kathode des SGR417 übertragen, so daß ein Strom in Sperrichtung durch den SCR 41? fließt und denselben abschaltet·
Beim Empfang eines Längenschrittintervallimpulses. werden der SCR 413 in seinen Leitungszustand und alle andern SCR des Taktgebers in ihren Sperrzustand geschaltet. Der Kondensator 438 wird über den Widerstand 439 im wesentlichen auf die B+-Spannung aufgeladen, wie dies entsprechend oben für den Kondensator 455 beschrieben worden ist.
Wenn der SCR 41J in seinen Leitungszustand geschaltet ist, kann die Spannung der B+-Leitung über den SCR 413 und die Diode 430 die Leitung A1 und den Koppelpunkt 1 erregen, der mit dem Koppelpunkt 10 des Höheneingangsregisters 255 (Figur 19) verknüpft ist, so daß der Einerteil der Schaltung nach Figur 19 wirksam ist.
Gleichzeitig koppelt der leitende SCR 413 über die Diode 431 eine Spannung auf die Leitung B1 und den Koppelpunkt für das Breiteneingangsregister 256, Figurx 22, damit der Einerteil desselben wirksam wird. Entsprechend werden die Faktoren Ai und B1 miteinander multipliziert, wie noch genauer erläutert wird.
Nach Abschluß der Multiplikation der Faktoren A1, B1 wird der Unijunction-Transistor 510 des Produktwerks 558, Figur 24, gezündet; d.h.* derselbe kommt in seinen Leitungs zustand gemäß der folgenden Beschreibung. Folglich fließt ein Strom durch den Leitungsweg von der B+-Spannung, den SCR 413, die Diode 432, die Zenerdiode 433, die Wicklung W1 des Transformators T10, den Koppelpunkt 5, den Koppelpunkt 5 der Figur 24, den leitenden Unijunction-Transistor 510 und den Widerstand 512 nach Erde. Der Stromanstieg in der Wicklung W1 des Transformators T10 induziert eine Spannung in der Wicklung W2, die den SCR 414 in seinen Leitungszustand schaltet, was der Schaltung des SCR 413 entspricht.
Sobald der SCR 414 leitend wird, steigt das Kathodenpotential auf einen hohen Wert, der auf die linke Belegung des Kondensators 438 übertragen wird. Da der Kondensator 438 zuvor etwa auf die B+-Spannung.geladen war und die Ladung nicht momentan abfließen kann, steigt die Anodenspannung
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der Diode 437 momentan auf den zweifachen Wert der B+- Spannung an. Diese hohe Spannung wirkt auf die Kathode des . SCE 413, so daß derselbe gesperrt wird, was der oben beschriebenen Umschaltung des SGR 417 entspricht.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der SCR 414 im Leitungszustand und alle andern SCR des Produkt-Taktgebers der Fi-* gur 25 sind gesperrt. Hunmehr werden die Faktoren A2 und B1 miteinander multipliziert. Der SCR 414 gibt ein A2-Steuersignal über die Diode 430A auf die Leitung A2 und den Koppelpunkt 2, was dadurch auf den Koppelpunkt 11 des Höheneingangsregisters, Figur 19, gelangt, wodurch der Zehnerteil desselben wirksam wird.
Wenn die Faktoren A2, B1 miteinander multipliziert sind, wird der Transformator T11 in entsprechender Weise wie oben für den Transformator TIO in Verbindung mit den SCR 413 beschrieben, erregt. Der SCR 415 kommt damit in seinen Leitugszustand, und der SCR 414 wird gesperrtj dann werden die Faktoren A1 und B2 miteinander multipliziert* Nach Abschluß dieser Multiplikationsstufe wird der Transformator T12 erregt, so daß der SCR 416 in seinen Leitungszustand kommt und der SCR 415 gesperrt wird.
Während der Dauer des Leitungszustandes des SCR 416 werden die Faktoren A2 und B2 miteinander multipliziert; zum Abschluß dieser Multiplikationsstufe wird der Transformator T13 erregt, damit der SCR 41ξ? in seinen Leitungs zustand und der SCR 416 in seinen Sperrzustand kommen.
Der SCR 417 bleibt in seinem Leitungszustand, bis das nächste Signal von selten des Längenzählers 260einläuft« Ein solches Signal schaltet den SCR 413 in seinen Leitungszustand und löst den folgenden Multiplikationsvorgang aus.
Eine vollständige Multiplikation des Produktwerks nach Figur 24 einschließlich der schrittweisen Umschaltung des Produkt-Taktgebers 257 benötigt etwa 25 msec. Dor Langeaimp^lsgeber nach Figur 1 gibt etwa alle 11,6 msec- einen Impulssehrltt ab} dieee Impulsfolge wird J edoeh duroh @ίη@π Faktor "4" in. dam Längenzähler naeh Figur 22 geteilt, eo Saß j©weile naefe-46,4 me«® @in Längeninterrallimpul® in d@ SaKtgo1»or 257 nach Figur 25 ®inläuft. Folglich.
Signmls Toa dsm Lämg©asifel©r das
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258 einen vollständigen Multiplikationsvorgang vor Einlauf des nächstfolgenden Längensignals ausführen.
Im Rahmen der beschriebenen Ausführungsf orm der Erf indimg beträgt die Geschwindigkeit des Förderbandes 60 Fuß/min; für andere Geschwindigkeiten des Förderbandes ander sich die Impulsfrequenz proportional zu der Geschwindigkeit»
Produktwerk
Im Rahmen einer zusammenfassenden Beschreibung des Produktwerks nach Figur 24 sei angenommen, daß der Emitter e des Unijunction-Transistors 510 über einen Drehkondensator Ki an Erdpotential und über einen Widerstand E2 an einer positiven Stannungsquelle liegt. Die Basis b2 des Unijunction-Transistors 510 liegt über entsprechende Widerstände an einer Spannungsquelle und gibt ein Ausgangssignal auf einer Leitung KJ ab. Die Basis b1 des Unijunction-Transistors 510 ist über einen Widerstand 512 geerdet.
Für die Erläuterung sei weiter angenommen, daß die Basis b1 des Unijunction-Transistors 511 geerdet und die Basis b2 über entsprechende Widerstände an eine Spannungsquelle angeschlossen ist und auf der Leitung £5 ein Ausgangssignal abgibt. Der Emitter e des Unijunction-Transistors 511 ist über einen Kondensator 514 geerdet; der Kondensator 514 ist über einen in Reihe angeschlossenen Drehwiderstand K4 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen. Die in gestrichelten Linien eingezeichneten Anschlußverbindungen KL. .K5 sind hier lediglich zur Erläuterung und Verkürzung der Beschreibung eingefügt.
Der Unijunction-Transistor 510 gibt eine Zeitbasis für die Schaltung aus einer oder mehreren Zeiteinheiten} der Unijunction-Transistor 511 gibt eine Auegangeimpulsfolge, die die Anzahl dar Zündungen des Transistors 511 während einer durch den Transistor 510 festgelegtes Zeitbasis angibt. Im Rahmes des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann der zählend® Unijuaetion-Transistor 511 während ein·« Einheitszeitwert©© d@s Uaijimetiön»Transistor8 510 bi® *« B,®un Im-
B©s> Koa&o&gatoip K1 ist. s@ ®iffigeet@llt, daß er einen Einheiti-
über dan Wideretand» BAD ORIGINAL
K2 auf den Lawinenauslösepunkt des Unijunction-Transistors 510 abgibt» Wenn in dem Unijunction-Transistor 510 ein Lawinendurcnbriicli auftritt, entlädt sich, der Kondensator K1 über den Emitter e und die Basis b1 des Transistors 510» und ein Ausgangssignal erscheint an der Ausgangsleitung KJ. Die Ausgangsleitung K3 ist schaltungsmäßig zur Beendigung eines vorliegenden Multiplikationsganges angeschlossen.
Gleichzeitig mit der-Ladung des Kondensators Ei wird auch der Zählkondensator 514 über den entsprechenden Widerstand K4- aufgeladen. Die Einstellung des Widerstandes K4 bestimmt die Ladedauer des Kondensators 514 auf den Lawinendurchbruchspunkt des Unijunction-Transistors 511· Wenn derselbe zündet und in seinen Leitungszustand kommt, entlädt sich der Kondensator 514 über den Emitter e und die Basis b1 des Unijunction-Transistors 511· Derselbe gibt dann einen Ausgangsimpuls an der Basis b2 ab. Daraus erkennt man, daß bei Einstellung des Kondensators K1 auf einen Zeitwert "1" und bei Einstellung des Widerstandes K4 für eine zwei- ■ malige Ladung des Kondensators 514· auf den Lawinendurchbruehspunkt des Unijunction-Transistors 5IIwährend eine Λ Einheitszeitdauer der Unijunction-Transistor 511 insgesamt; zwei Ausgaiigsimpulse auf der Leitung K5 während dieses Multiplikationsschrittes abgeben wird.
Wenn der Zeitkondensator K1 auf eine Zeitbasis "9·1 eingestellt wird, entsprechend einem Eingangsfaktor "9" und der Widerstand K4- für eine sechsmalige Ladung des Kondensators '514-, auf den Lawinendurchbruchspunkt des Unijunction-Transistors 511 während eines Einheitszeitwerts eingestellt wird, entsprechend einem Eingangsfaktor "6", dann gibt während neun Einheitszeitwerten der Unijunction-Transistor 511 9 χ 6 oder insgesamt 54· Ausgangs impulse auf der Leitung K5 während der Zeitbasis des Multiplikationsschrittes ab. Somit kann die Ausgangsimpulsfolge des Zähl-Unijunction-Transistors 5H als Produktwert der jeweiligen Faktoren entsprechend der Einstellung des Kapazitätswertes K1 und des Widerstandswertes K4 betrachtet werden.
Die Multiplikationsschaltung nach Figur 24 umfaßt eine
Schaltung zur Synchronisation des Multiplikationsvorgangs, also insbesondere der Lade^ und Entladeperiode des Konden-
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- 76 sators 514und des Kondensators K1.
Die Schaltung nach. Figur 24 enthält eine monostabile Kippstufe 592 bekannter Bauart mit MPF-Transistoren 585 und 586, einen Synehronisierungs-Unijunction-Transistor 58? und einen NPIMPransistor 588. Der Emitter e des Unijunction-Trahsistors 5"1O ißt über Widerstände 502 und 501 sowie eine Leitung 520 an die Kathoden einer Vierdiodengruppe 522 angeschlossen. Die Anoden der Dioden 522 sind jeweils mit den Koppelpunkten 4, 3$ 2 und 1 an die Koppelpunkte 6, 7» 8 und 9 des Produkt-Taktgebers 257 angeschlossen (vgl. auch Figur 18). Die Basis b1 des Unijunction-Transistors 510 ist über einen Widerstand 590 an die Basis b des Transistors
585 und über einen Widerstand 512 mit Erdpotential verbunden. "- .
Die Basis b des Transistors 585 ist über einen Widerstand 59^ und einen Kondensator 595 mit dem Kollektor c des Transistors 586 verknüpft. Der Emitter e des Transistors
586 liegt unmittelbar an Erde. Der Kollektor·■ c des Transistors 585 ist über einen Widerstand 599 mit der Basis b des Transistors 586 der monostabilen Kippstufe 592 verbunden. Die Basis b des Transistors 586 ist außerdem über einen Vorspannungswiderstand 599A geerdet. Der Kollektor c des Transistors 586 ist außerdem über einen Widerstand" 528 an die B+-Leitung- angeschlossen.
Der Kollektor c des Transistors 585 ist außerdem zu einem Steuerkoppelpunkt 601 geführt und über einen Widerstand 528A mit der B+-Leitung verbunden. Der Koppelpunkt 601 ist an die Kathode einer Diode 602 angeschlossen, deren Anode über den Koppelpunkt 8 und den Koppelpunkt 13 mit dem Kondensatoren des Breiteneingangsregisters 258 verknüpft ist wobei diese Kondensatoren dem Unijunction-Transistor 510 zugeordnet sind. Der Koppelpunkt 601 ist außerdem über die Diode 602 mit dem Emitter e des Unijunction-Transistors 510 verbunden. Schließlich liegt der Koppelpunkt 601 an der Kathode einer Diode 604, deren Anode über Leitungen 505 und 505A zu dem Emitter e des Unijunction-Transistors 511 geführt ist. Ferner ist der Koppelpunkt 601 an die Kathode
einer Diode 5P8 angeschlossen, deren Anode mit dem Emitter e des Unijunction-Transistors 587 verbunden ist, wobei
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dieser Emitter e über einen Kondensator 513 geerdet -und über Reihenwiderstände 514A und 519B mit der B+-Leitung verbunden ist. Ein Widerstand 503 liegt parallel zum Kondensator 513, damit eine Feineinstellung der Schaltperiode des Unijunction-Transistors 58? möglich ist. Die Basis b2 des Unijunction-Transistors 5.87 liegt über einen Widerstand 519 an der B+-Leitung, und die Basis b1 des Unijunction-Transistors 587 ist über einen Widerstand 515 geerdet.
Die Basis b1 des Unijunction-Transistors 587 ist an die Anode einer Diode 530 angeschlossen, deren Kathode mit der Basis b des Transistors 588 verbunden ist. Die Basis b des Transistors 588 ist über einen Widerstand 5I6 geerdet und über einen Widerstand 517» eine Leitung 55I und den Koppelpunkt 7 mit dem Koppelpunkt.12 und der O-Kontrollschaltung des Breiteneingangsregisters 256 nach Figur 18 (vgl. auch Figur 22) verbunden. Wie noch genauer beschrieben wird, bringt eine Erregung der Leitung 551 den Transistor 588 in seinen Leitungszustand und sperrt eine Ladung des Kondensators 514» damit eine Multiplikation mit dem Faktor "0" erfolgt.
Der Emitter e des Transistors 588 ist über eine Diode 517A geerdet. Der Kollektor c des Transistors 588 ist mit der Kathode einer Diode 5I8 verbunden, deren. Anode über einen Widerstand 518A, eine Leitung 551-Ä» und den Koppelpunkt 5 mit dem Koppelpunkt 5 des Produkt-Taktgebers 257» vgl· Figur 25, verbunden ist. Der Emitter e des Transistors 588 ist außerdem über einen Widerstand 517B mit der B+-Leitung verbunden. Der Kollektor c des Transistors 588 ist an die Kathode einer Diode 523 angeschlossen, deren Anode zu dem Emitter β des Unijunction-Transistors 5II und der oberen Belegung, bezogen auf Figur 24 des Zählkondensators 514 geführt ist. Die untere Belegung des Kondensators 514 geerdet. Die Basis b1 des Unijunction-Transistors 5II geerdet, und die Basis b2 ist über eine Leitung 521 mit den Kathoden von Dioden 596A, 596B und 5960 verbunden. Die Anoden dieser Dioden sind jeweils über AuBg&ßgskoppelpuBkt® 9, 10 und 11 mit eine» Eingangskoppelpunkt 1 j@eines stuf« 263, 264 und 265 (vgl·. Figuren 18 umd 20) w®dtae& Eingaagsimpulst für 'diese Zäblstuf'®»
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Die Anode der Diode 596A ist über einen Zweig mit einem Drehwiderstand 540und einem Widerstand 541 mit der Kathode einer Diode 542 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 4 in Figur 24 mit dem Koppelpunkt 6 des Produkt-Taktgebers 257 verkoppelt ist. Die Anode der Diode 542 ist außerdem mit der Anode der Diode 522A verbunden» deren Kathode an die Leitung 520 angekoppelt ist.
Die Anode der Diode 596B ist über einen Drehwiderstand 543 und einen Widerstand 544 mit der Kathode einer Diode 545 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 3 mit dem Koppelpunkt 7 des Produkt-Taktgebers 257 verknüpft ist ·*
Die Anode der Diode 596B ist außerdem über einen Drehwiderstand 546 und einen Widerstand 547 mit der Kathode einer Diode 548 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 2 mit dem Koppelpunkt 8 des Produkt-Taktgebers 257 verknüpft ist.
Die Anode der Diode 5960 ist über einen Drehwiderstand 549 und einen Widerstand 550 mit der Kathode einer Diode 551 verbunden, deren Anode über den Koppelpunkt 1 mit dem Koppelpunkt 9 des Produkt-Taktgebers 257 verknüpft ist. Die Anode einer jeden Diode 545, 548 und 551 ist mit der Anode der entsprechenden Diode 522 verbunden. Die Kathoden der Dioden 522 sind gemeinsam über die Leitung 520, einen Widerstand 501 und einen Drehwiderstand 502 mit dem Koppelpunkt 8 verknüpft.
Synchronisierung des Produktwerks
Die monostabile Kippstufe 592 in Figur 24 mit den beiden Transistoren 585 und 586 bewirkt eine Zeitverzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Multiplikationsvorgängen, so daß eine Multiplikation erst nach vollständiger Beendigung der vorhergehenden Multiplikation ausgelöst werden kann. Dies ist notwendig, da zur schrittweisen Umschaltung des Produkt-Taktgebers 257 eine niehtjrernachläeeigbare Zeitdauer erforderlich ist. Die Sjnclironisierungesch&ltuag einschließlich d@s Unijunction-Transistors 587 stellt sicher, daß di® Kondensatoren 514 und 332 sowie 350 in dem Breiten- @iagenggs>®,g±stOT (figur 21) ausziehend entladen werden, fc·- v©» ein StultiplikationeTorgasg ©lng©leitet wiscd na& liefert 10 98 V2 / 0 3 7 Ö ' bad original
den Einheitsgrundzeitwert, wie nunmehr erläutert wird.
Die monostabile Kippstufe 592 erlaubt' erst ein Weitergehen zu dem jeweils nächstfolgenden Arbeitsschritt, wenn eine vorgegebene Verzögerungszeit vergangen ist. Wenn der Unijunction-Transistor 510 zündet und den Ablauf eines vorgegebenen ZeitIntervalls anzeigt, liegt eine positive Spannung an der Basis b des Transistors 585 an und schaltet denselben in Leitungszustand, so daß die Spannung am Kollek tor c und am Koppelpunkt 601 im wesentlichen auf Erdpotential abfällt. Die aeitbestimmenden Kondensatoren 332 und 350 (Figur 21), der Zählkondensator 514 (Figur 24) und der Synchronisierungskondensator 5^3 (Figur 24) sind jeweils über entsprechende Dioden602, 604 und 608an den Koppelpunkt 601 angeschlossen. Folglich können die gerade genannten Kondensatoren nicht aufgeladen werden, bis der Transistor 585 wieder gesperrt wird, was beim Zurückkippen der monostabilen Kippstufe 692 in ihre stabile Stellung erfolgt; dann ist der Transistor 585 gesperrt und der Transistor 586 befindet sich im Leitungszustand. Bekanntlich bestimmen die Große des Kondensators 593 und seine Ladedauer die Zeitkonstante des Kreises, d.h. diejenige Zeitdauer, während der die Kippstufe 592 aus ihrem instabilen in ihren stabilen Zustand zurückkehrt.
Wenn der Transistor 585 gesperrt ist, beginnt die Ladung der Kondensatoren 332*und 350 (Figur 21) sowie des Kondensators 514 auf die Lawinendurchbruchsspannung der Unijunction-Transistoren 510 unxl 5Ή» womit die Zeitbasis- und Zählwerte für die Schaltung in der oben beschriebenen Weise festgelegt werden. Wenn der Transistor 585 gesperrt wird, beginnt auch die Ladung des Kondensators 513 auf den Lawinendurchbruchpunkt des Unijunction-Transistors 58?. Der Kondensator 513 und die angeschlossenen Schaltelemente einschließlich des Widerstandes 514A sind genau justiert, so daß der Unijunction-Transistor 58? nach jedem Zeitbasiswert gezündet wird. Jeweils wenn der Unijunction-Transistor 587 gezündet wird, prägt die Basis b1 des Transistor 587 über die Diode 530 der Basis b des Transistors 588 einen Impuls auf, so daß der Transistor 588 in seinen Leitungszustand kommt. Damit wird ein Entladungsweg für den Kondensator 514
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von der oberen Belegung über die Diode 523» den leitenden Transistor 588 und die Diode 517A nach Erde- durengesehaltet. Damit ist der Kondensator 514- jeweils am Ende eines Basis- ■ Intervalls· vollständig entladen. Der Unijunction-Transistor 587 bestimmt während eines jeden Basisintervalls jeweils eine Ladung und Entladung.
Polglich werden die.Größen der Kondensatoren 5I3, der Widerstände 503, 514A und 519B und des Unijunction-Transistors 58? (sowie der anliegenden Spannungen) ausgewählt und/oder derart justiert, daß sie die Länge des Basisintervalls für . die Zeiteinheit des Produktwerks bestimmen.
Die Schaltung ist so ausgelegt, daß der Kondensator 514 mit seiner Aufladung beginnen wird; d.h. die Auswertung der Eingangsimpulse beim Beginn eines jeden ZeitbasisintervalIs erfolgt jeweils von der gleichen Ausgangsspannung aus. Jeweils eine Ladung und Entladung des Kondensators 514- ergibt einen Zählimpuls in Abhängigkeit von einem Eingangssignal. Infolgedessen kann sich der Kondensator 514- während eines jeden Basiszeitintervalls mehrmals laden und entladen.
Arbeitsweise des Produkt-Taktgebers und der Eingangsregister -
Die Arbeitsweise des Produktwerks 258 in Abhängigkeit von dem Produkt-Taktgeber 257 und den Höhen- und Breiteneingangpregistern 255 und 256 nach Figur 18 wird nunmehr erläutert. Im Rahmen der Erläuterung sei angenommen, daß die Höhen-Quant isierungs- und Summierungsschaltung nach Figur 11 einen Ausgangswert "37" und die Breiten- Quantisierungs- und Summierungs schaltung einen Ausgangswert "40" anzeigt, welche miteinander multipliziert werden sollen. Die Arbeitsweise erfolgt gemäß der Beziehung (A2,A1) r (B2,B1) mit A2 - 3, A1 - 7» B2 « 4 und B1 « 0. Nach Erhalt eines Signals von dem Längenzähler 260 entsprechend einem Längenschritt gemäß der obigen Erläuterung, wird die Multiplikation der Faktoren 37 χ 40 durchgeführt.
Wenn das Signal des Längenzählers 260 an den Produkt-Taktgeber 257, vgl. Figur 25, anliegt, kommt der SCR 413 in seinen Leitungszustand und der SCR 417 wird gesperrt. Damit sind die SGR 414...417 ebenfalls gesperrt. Infolge, des in
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seinem Leitungs zustand befindlichen SGR 415 liegt an den Leitungen A1 ,und Bi eine hohe Spannung an. Der Koppelpunkt 1 in Figur 25 und die Leitung A1 übertragen diese hohe Spannung auf den Koppelpunkt 10 des Höheneingangsregisters, vgl. Figur 19, so daß der Transistor 301 4n Figur 19 in seinen Leitungszustand kommt. Wenn der Transistor 301 in seinem Leitungszustand ist, ist der Transistor 302 gesperrt, und das Erdpotential verschwindet an den Dioden 310.
Der Code zur Darstellung des Höhenwertes 37 liegt an den Eingangskoppelpunkten 1.-...9 in Figur 19 an. Ein Zifferwert 7 wird gemäß der obigen Codetabelle durch eine hohe Spannung an den Koppelpunkten 1, 2, 3, 4 und 6 angezeigt, d.h. in Form eines 1/2D-, 1/2C-, 1/2B-, 1/2A-, 10/2- » 7-Signal,, das die entsprechend angeschlossenen Dioden 312 in Sperrrichtung vorspannt. In ähnlicher Weise wird eine Ziffer 3 durch eine hohe Spannung an den Koppelpunkten 7 und 8 angezeigt} d.h. 1 + 2= 3. In ähnlicher Weise lieg* ein Eingangscode zur Darstellung des Breitenwertes 40 an der Schaltung nach Figur 21 an.. Ein 0-Wert der Einersteile wird durch eine niedrige Spannungan allen Eingangskoppelpunkten 1.. · 6 ausgedrückt, und ein "4"-Wert in der Zehnerstelle wird durch eine hohe Spannung an dem Koppelpunkt 9 angezeigt·
Wenn folglich das A1-Steuersignal erscheint, wird ein^Strom durch die Widerstände 311A, 3IIB, 511G, 31ID und 3IIF, durch .die angeschlossenen Dioden 3IO und durch die Diode 319A sowie den zugehörigen Koppelpunkt 12 nach dem Koppelpunkt 6 des Produktwerks 258 (Figur 24) fließen, Der durch die genannten Widerstände fließende Ström lädt A*a Kondensator 514 des Produktwerks nach Figur 24 mit einer Ladegeschwindigkeit entsprechend einem n7"-Eingangssignal.
Gleichzeitig mit dem A1-Steuersignal liegt von Seiten des SCH 413 (Figur 25) über die Diode 431 eine hohe Spannung an der Leitung BI und dem Koppelpunkt 3 sowie von d®Et an dem Koppelpunkt 10 des Breite&eingangsregisters 256 ans vgl. Figur 21. Wenn eine hohe Spannung ia Fom d@@ Bi-Steuereignal@ an dem Koppelpunkt 10 In Figtir Si k©asit der Translator 320 in eeinen
freaeietos- 52^ wird gesperrt, so.
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punkte 1...7 des Einerteils in Figur,? 21 eine niedrige Span-* nung entsprechend einem "Q"-Wert führen, fließt der Strom von der B+-Leitung in Figur 21 über die Widerstände 328 und durch die Dioden 338 nach Erde, und kein Strom fließt durch die Diode 329*
Folglich bleibt der Transistor 360 der O-Kontrollschaltung gesperrt, sein Kollektor c führt eine hohe Spannung, und der Transistor 366 befindet sich in seimem Leilrungszustand. Die hohe Spannung am Kollektor c des Tramsietors 360 und damit am Koppelpunkt 12 wird über den Koppelpunkt 7 des Produktwerks 258 (Figur 24), die Leitung 551 auf den Widerstand 517 übertragen, so daß der Transistor 588 in seinem Leitungszustand vorgespannt wird. Wenn sich der Transistor 588 in seinem Leitungszustand befindet, verhindert er eine Ladung des Kondensators 514 unabhängig von der Eingangsspannung am Koppelpunkt 6 von Seiten des Höheneingangsregisters 255 (Figur 19). Infolgedessen bedingt ein "©"-Eingangssignal des Breiteneingangsregisters keine Ausgangsimpulse des Zähl-Unijunction-Transistors 511-
Wenn der Transistor 366 in seinem Leitungszustand ist, wird ein Stromweg für den Ladekondensator 367 (Figur 21) durchgeschaltet, der von der B+-Leitung in Figur 25 über den leitenden SCH 413 durch den Koppelpunkt 6 in Figur 25 zu dem Koppelpunkt 4 des Produktwerks der Figur 24- über die Diode 522A, die Leitung 520, den Widerstand 501, den Drehwiderstand 502, den Koppelpunkt 8 in Figur 24 zu dem Koppelpunkt 13 in Figur 21 und von dort über den Kondensator 367 und den leitenden Transistor 366 nach. Erde führt. Der Kondensator 367 hat einen vergleichsweise geringen Kapazitätswert, so daß er sich vergleichsweise schnell über den genannten Stromweg auflädt.
Der Koppelpunkt 13 i$ Figur 21 ist über den Koppelpunkt 8 in Figur 24 an den Emitter e des Unijumction-Transistore 510 angeschlossen. Wenn sich also der Kondensator 367 auf den Lawinendurchbruchspunkt des Oni^unction-Sraiisistore 510 auflädt« wird derselbe zünden und «inen Stsomweg von der B+-Leitmg in Figur 25 über dea SGS 41J, du* Diode 432,
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Figur 24 und über den leitenden Unijmctiön-Transistor 510 sowie den Widerstand 512 nach Erde einfließen. Wenn also der Uni junction-Transist or 510 zündet ,kommt es:. zu einer Erregung der !Primärwicklung..-W1 des Transformators TiO, wodurch eine Spannung in der Wicklung W2 induziert wird, die den SCR Al4 inseinen Leitungszustand durchschaltet.
Nach, dem obigen kommt der SCR 415 in seinen Sperr zustand, sobald der SCR 414 in seinen Leitungszustandkommt. Damit führt im Rahmen dieses ^usführungsbeispiels. eine Multiplikation mit dem Faktor "0" lediglich zu einer stufenweisen Umschaltung des Produkt-Taktgebers 25? auf aiiejeweils folgende Teilproduktstellung, wo die Faktoren A2 und BI miteinander multipliziert werden*
Der SCR 414 veranlaßt die Multiplikation A2 χ B1. Da der Faktor BI »0, ergibt sicn folglich die gleiclie Wirkungsweise wie oben, mit der Ausnahme, daß in dieser Multiplikationsstufe die A2-Leitung in Figur 25 eine hohe Spannung führt, damit der Zehnerteil des Höheneingangsregisters der Figur 19 Eingangswerte übernehmen kann. Ein Null-Eingangswert an dem Breiteneingangsregister nach Figur 21 bedingt jedoch ein.« 0-Zählung, wie bereits erläutert worden ist „ Der Kondensator 36? lädt sich auf, bis der Unijunction-Transistor 510 zündet, wodurch der Transformator TII zur Umschaltung des SCR 415 in. seinen Leitungszustand erregt wird, womit der SCR 414 gesperrt wird.
Wenn der SCR 415 inseinem Leitungszustand ist, werden die Faktoren Af « ? und B2 =4 miteinander multipliziert. Das AI-Steuersignal des SCR 415 liegt nach der vorigen Erläuterung an dem Transistor 301 an und schaltet denselben in seinen Leitungszustand; der Transistor 302 wird gesperrt. Damit wird das Erdpotential von den Dioden 310 weggenommen, - so daß ein Strom von der B+-Leitung in Figur 19 über die Widerstände 311A, 3IIB, 3IIC, 3IID und 31IF sowie die entsprechenden Dioden 310 und die Diode 319A zvt dem Koppelpunkt 12 und von dort zu dem Koppelpunkt 6 des Produktwerks 258 (Figur 24) fließen kann, damit der Kondensator 514 mit einer Ladegeschwindigkeit entsprechend dem Zifferwert 11V" auf geladen wird. Der Kondensator 514 wird somit bis zur Lawinendurchbruchsspannungdes Unijunction-Transistors 5II insge-
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samt siebenmal während eines jedes BasiszeitIntervalls aufgeladen.
Jeweils wenn der Uni-junction-Transistor 5ΛΛ zündet, wird ein Stromweg durch, den SCR 415,, den Koppelpunkt 8 in Figur 25, den Koppelpunkt 2 in Figur 24, die Diode 548, den Widerstand 547, den Regelwiderstand 546, die Diode 596B, die Leitung 521 und den leitenden Unijunction-Transistor 511 nach Erde geschlossen. Dadurch ergibt sich eine Spannungsänderung an dem Verbindungspunkt des Regelwiderstandes 543 und der Diode 596B, die über den Koppelpunkt 10 in Figur 24 als Eingangs impuls in die Zehnerstellenzählstufe 264 des Zählwerks 262 eingekoppelt wird, vgl. Figur 18.
Gleichzeitig wird das B2-Steuersignal mit hoher Spannung von seiten des SCR 415 über die Leitung B2 und den Koppelpunkt 4 in Figur 35 auf den Koppelpunkt 11 des Breiteneingangsregisters nach Figur-21 übertragen. Folglich kommt der Transistor 340 in seinen Leitungszustand und der Transistor 345 wird gesperrt, so daß das Erdpotential an den Kathoden der Dioden 347 verschwindet und damit ein Strom von der B+-Leitung in Figur 21 über die Widerstände 348C, 352C und 354C im Sinne einer Vorspannung des Transistors 35"IC fließen kann. Wenn der Transistor 351C in seinem Leitungszustand ist, steht ein Ladestromweg für den Kondensator 35OC von der B+-Leitung in Figur 25 über den SCR 415, den Koppelpunkt 8 in Figur 25 s den Koppelpunkt 2 in Figur 24, die Diode 5220, die Leitung 520, den Widerstand 501, den Regelwiderstand 502, den Koppelpunkt 8 in Figur 24, den Koppelpunkt I3 in Figur 21, die Leitung 334, den Kondensator 35OC und den leitenden Transistor 351C nach Erde zur Verfügung. Der Kapazitätswert des Kondensators 35OC ist entsprechend einer Zeitbasis 4 bewichtet; d.h. der Kondensator wird sich während der Dauer von vier Einheitszeitintervallen auf die Lawinendurchbruchsspannung des Transistors 510 aufladen.
Wenn der Kondensator 550C die Lawinendur chbruchs spannung des Unijunction-Transistors .510 erreicht, zündet derselbe, so daß ein Strom durch den leitenden SCR 415 und die Primärwicklung des Transformators T12 fließen kann, wodurch der SCR 416 in seinen Leitungszustand und darauf der SCR
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415 in seinen Sperrzustand kommen. In diesem Zeitpunkt hat der Unijunction—transistor 510 insgesamt 4x? = 28-mal gezündet und damit 28 Impulse über den oben genannten Leitungsweg inL das Zählwerk¥ 262 abgegeben. Als nächstes werden die Faktoren A2 » 3 und B2: = 4 miteinander multipliziert«
Der Multiplikationsgang der Faktoren 3 und 4 kann der obigen Beschreibung des Multiplikatiohsgangs für andere Faktoren entnommen werden j deshalb sollen die einzelnen:- Stromwege nicht nochmals erläutert werden« Die Aus gangs werte des Teilprodukts A2 χ B2'.'werden, vom''-Koppelpunkt 11 in Figur 24 in die Hunderterstellenzählstuf® 265 des Zählwerks 262 eingegeben«
Wenn der Unijunction**Iransistor 510 wiederum zündet und damit die Endigung der durch den Faktor B2 "fi-estgelegt:$n Zeitbasis anzeigt, wird der Transformator d?13 erregt und schaltet den Ruhesteuerungs-SGB 4I? in seinen Leitungszustand und damit den SCR 416 in seinen Sperrzustände
In diesem Zeitpunkt ist der MuIt iplikat ions vor gang für die Faktoren 57 χ 40 abgeschlossen, und die Schaltung kann einen nachfolgenden Längenschrittintervallimpuls zur Auslösung der Multiplikation nach folgender Hohen- und Breitenfak- . toren aufnehmen.
Wie bereits erwähnt« summiert das Zählwerk 262 die Impulszahlen der verschiedenen Multiplikationsvorgänge,
Es sei angenommen, daß die zu messende Kiste rechtwinkelige Gestalt hat und 3 Fuß lang ist, dann müssen insgesamt 64 Multiplikationsvorgänge 37 χ 40 durchgeführt werden5 nämlich -.ν-- ' : '■.-. ; ■ ; -; - ; ;■ ; / ■
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De die während eines jeden Multiplikationsvorgangs auftretende Impulszahl durch, da© Zählwerk auf summiert wird, stellt die Gesamtimpulezahl aufgrund der 64 Multiplilcationsvorgänge ein Maß für das Gesamtvolumen der Kiste dar. Selbstverständlich kann die Kiste auch eine beliebig® andere Form haben; in jedem Fall stellt die Impulssumm· ein Maß für das Volumen der Kiste dar. __ _-t
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- 86■ Drucksteuerschaltung
_Die Drucksteuerschaltung 261 (Figuren 18 und 27) steuert den Betrieb des Druckwerks 269« Die Druckst euers ehalt ung enthält zwei Transistoren 600 und 611. Die Basis to des Transistors 600 ist mit der Anode einer Diode 612 verbunden, deren Kathode an die rechte Belegung, bezogen auf die Ausrichtung in Figur 27, eines Kondensators 603 angeschlossen ist. Die linke Belegung des Kondensators 603 ist über einen Koppelpunkt 1 in Figur 27 mit dem Koppelpunkt 5 der Kisteneinlauf schaltung 259 verbunden, vgl. Figuren 18 und 23«, Die Kathode der Diode 612 ist außerdem über einen Widerstand 614 mit dem Kollektor c des Transistors 600 verbundene Die Basis b des Transistors 600 ist über einen Widerstand 606A an die -107-Leitung sowie über einen weiteren Widerstand 606 an den Kollektor c des Transistors 611 angeschlossen. Der Emitter e des Transistors 600 ist geerdet und der Kollektor c ist über einen Belastungswiderstand zu der B+-Leitung geführt. Der Kollektor c des Transistors 600 ist außerdem über einen Widerstand 608 und den Koppelpunkt 2 an das Druckwerk 269 angeschlossen.
Der Kollektor c des Transistors 600 ist außerdem über einen Kondensator 609 und einen Widerstand 610 mit der Basis b des Transistors 611 verbunden. Die Basis b des Transistors 611 ist auch über einen Widerstand 610A an die -IQV-Leitung angeschlossen; der Emitter e ist geerdet. Der Kollektor c des Transistors 611 ist über einen Belastungswiderstand 612 :zw der B+-Leitung geführt.
Im Betriebszustand befindet sich der Transistor 600 normalerweise in seinem Leitungszustand und der Transistor 611 in seinem Sperrzustand. Wenn ein Signal von der Kisteneinlaufschaltung 259 zur Anzeige, daß sich eine Kiste innerhalb des Feldes des Lichtgitters befindet, einläuft, kann sich der Kondensator 603 aufladen, wobei die linke Belegung eine positiv© Spannung erhält. Der Ladesteoiakreis verläuft von der B+-L@it!2&g üb@s? d@n Widerstand 346 (Figur 23) und den Koppelpunkt 5 der Ki©t@B©iaIeafsöhaltung durch den Koppelpunkt 1--der figur 27, den Kondensator 603, den Widerstand 614 und den leitenden Traneistor 600 nach Erde. Der Kondensator 603 bleibt solange in seinem geladenen Zustand,
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als sich, eine Kiste innerhalb des Feldes des Lichtgitters befindet. Wenn die Kiste das Feld des. Lichtgitters verläßt, wird die von Seiten der Fotozellenschaltungen, vgl. Figuren 4 und 5, an den Kathoden der Moden 343 und 344 der Kisteneinlaufschaltung 259 anliegende Spannung einen hohen Wert haben. Folglich wird der Transistor 340 in Figur 23 in seinem Leitungs zustand vorgespannt, und sein Kollektor c erreicht eine niedrige Spannung. Der Kondensator 605 cLer Drucksteuerschaltung ist über den Koppelpunkt 1 und den Koppelpunkt 5 der Figur 23 mit dem Kollektor c des Transistors 340 verbunden. Wenn also das Potential am Kollektor c
des Transistors 340 einen kleinen Wert erreicht, wird sich der Kondensator 603 über einen Stromweg von der linken Belegung des Kondensators 603 und die Kollektor-JEmitter-Strekke des Transistors 340 sowie über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 600 und die Diode 612 nach der rechten Belegung des Kondensators 603 entladen. Wenn sich der Kondensator 603 auf diese Weise entlädt, wird der Transistor 600 gesperrt, und eine hohe Spannung bildet sich am Kollektor c des Transistors 600 aus, die verzögerungsfrei über den Widerstand 607, den Kondensator 609 und den Widerstand 610 auf die Basis b des Transistors 611 gekoppelt wird, so daß derselbe in seinen Leitungszustand kommt. Der Transistor 611 verbleibt in seinem Leitungszustand, bis sich der Kondensator 609 wieder auf seine Ladespannung aufgeladen hat, wo die Basisvorspannung des Transistors 611 den Wert 0 erreicht, dann wird der Transistor 611 wieder gesperrt. Wenn der Transistor 611 in seinen Sperrzustand zurückkehrt, wird eine positive Spannung vom Kollektor cdes Transistors 611 über den Widerstand 606 auf die Basis des Transistors 600 gekoppelt,, so daß derselbe in seinen Leitungszustand kommt.
Wenn der Transistor 600 in seinen Leitungs zustand kommt, erscheint eine negativläufige Impulsflanke an seinem Kollektor c, die über den Widerstand 608 auf den Koppelpunkt 2 zur Auslösung des Druckwerks 269 gekoppelt wird.
Infolge der notwendigen Ladezeit des Koppelkondensators 609 zur Sperrung des Transistors 611 und zur Durchschaltung des Transistors 600 ergibt sich eine merkliche Zeitverzögerung j so daß ein Multiplikationsvorgang jeweils abgeschlos-
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sen werden kann, "bevor die Drucksteuerscaaltung nach Figur 27 einen Druckvorgang auslöst. .
Zählwerk
Die Zählstufen zur Zählung und Summierung der Impulse des Produktwerks 258 sind in Figur 18 mit der Bezugsziffer 262 bezeichnet. Man kann einen "beliebigen bekannten dekadischen Zähler verwenden, wofür zahlreiche marktgängige Ausführungen verfügbar sind. Alle Zählstufen 263...268 in Figur 18 haben einen ähnlichen Aufbau und arbeiten ähnlich, mit der Ausnahme, daß verschiedene Ausgangs- und EingangskoppeIpunktι der einzelnen Stufen gemäß Figur 18 miteinander verknüpft sind, so daß man die im folgenden beschriebene Arbeitsweise erhält.
Einzelheiten der Schaltungen der Zählstufen 263·«.268 sind in Figur 20 dargestellt. Das dekadische Zählwerk dient zur Zählung der Eingangs impulse und stellt binärcodierte Dezimalwerte (BCD) als Ausgangswerte zur "Verfügung.
Die Schaltung nach Figur 20 enthält zwei NPN-Transistoren 615 und 616. Die Basis b des Transistors 616 ist über einen liderstand 622 ? einen Kondensator 621 und den Koppelpunkt 1 mit dem Koppelpunkt 9 d.es Produktwerks 258 verbunden. Wie bereits erwähnt, sind die Koppelpunkte der Zählstufen 263·.ο268 jeweils in unterschiedlicher Weise miteinander
. verknüpft j vgl. Figur 18. Die Basis b des Transistors 616 ist über einen Widerstand 623 geerdet, der Emitter e ist unmittelbar geerdet. Der Kollektor c des Transistors 616 ist über einen Belastungswiderstand 625 mit der +4,5V-Leitung verbunden und außerdem an den Eingangskoppelpunkt 5 der dekadischen Zählstufe 626 angeschlossen. Die Basis b des Transistors 616 ist mit der Kathode einer Diode 620 verbunden, deren Anode an den Kollektor c des Transistors 615 angekoppelt ist* Der Kollektor c des Transistors 615 ist über einen Belastungswiderstand 619 an die +4,5V-Leitung angeschlossen, und der Emitter e ist geerdet. Die Basis b des Transistors 615 ist über einen Kondensator 61? und den -. Koppelpunkt 2 mit dem Koppelpunkt 4 der vorhergehenden de-
>* kadischen Zählstufe verbunden, vgl. Figur 18. Ein Eingangssignal am Koppelpunkt 2 der dekadischen Zählstufe zeigt einer.
Übertrag in die„betreffende Zählstufe an, wenn die vorher-
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gehende, niedrigerwertigeZählstufe einen Zählstand "10" erreicht hat. Folglich ist in der Einerstellehzählstufe 263 der "Figur 18 der Koppelpunkt 2 nicht beschaltet.
Das .Eingangssignal für die Zählstufe 626 liegt am Koppelpunkt 5 an. Die Speisespannung wird am Koppelpunkt S und Erdpotential am Koppelpunkt9 zugeführt» Ein fiückstellsignal am Koppelpunkt 3 der Zählstufe 626 wird vom Koppelpunkt 4 der Kisteneinlauf schaltung 259 (figur 18) zur Bückst ellung des Zählwerks beim Einlauf einer Kiste in das. Feld des Lichtgitters abgenommen"= Die Ausgangssignale an den Koppelpunkten 7 s 6S 5 und 4 stellen jeweils. 1-9, 2~, 4- bzwo S-BOD-Ziff©^- werte dar.
Das Zählwerk spricht auf positivläufige Impulse an und gibt auf einer Leitung ein Ausgangssignal ab, wenn die betreffende Leitung eine niedrige Spannung führt* Der Bückstelleingang der Zählstufe stellt alle Ausgangsleitungen auf einen hohen Spannungswert zurückβ
Im Betrieb wird das dekadische Zählwerk auf den Zählstand "0" zurückgestellt j wenn eine Kiste in das Feld des Liehtgitters. einläuft und die gesamte Einrichtung für einen neuen Zählvorgang vorbereitet wird. In Figur 20 befindet sich der Transistor ,616 normalerweise in seinem Leitungszustands und der !Transistor 615 ist normalerweise gesperrt« Ein an dem Koppelpunkt 1 von seiten des Produktwerks (Figur 18 und 24) anliegendes Signal ist ein negativläufiges Signal} das anzeigt, daß der Zähl-ünijunctiOn^QJransistor ^11 gezündet hat. Dieser negativläufige Signalimpuls wird auf die Basis b des Transistors 616 gekoppelt, so daß derselbe in seinen Sperrzustand kommt. Dadurch ergibt sich ein positivläufiger Impuls für den Eingang der dekadischen Zähl stufe; dieselbe zählt also die Anzahl der am Eingangskoppelpunkt 1 der Figur 20 erscheinenden negativläufigen Eingangsimpulse und damit die Anzahl der jeweiligen Zündungen des Zähl-Unijunction-Transistors
Die Zählstufen 263·..268 haben eine Cresamtkapazität zur Messung eines Volumens von 99,9999 Kubikfuß, wobei die Zählstufe 263 di# 10"4^ZiLfferatelle, dl· Zählstuf© 264 die 10"5-Zifferstelle ·#, und di· Zähletui« 268 die 10^-Zifferstell·/ enthält..:. ..■ ■ . ■■ - . -:, ν ..:-,; ■:, ;. :-: O
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ÜbertragsbildunK
Die Übertragsbildung arbeitet folgendermaßen. Wenn eine Zählstufe, bspw. die Zählstufe 263 in Figur 18 zehn Eingangsimpulse erhalten hat, ändert sich die Spannung am Koppelpunkt 4 von einem niedrigen auf einen hohen Wert, und diese Hohe Spannung wird auf den Koppelpunkt 2 der höherwertigen Zählstufe übertragen. Bspw. koppelt die Zählstufe 263eine hohe Spannung vom Koppelpunkt 4 auf den Koppelpunkt 2 der Zählstmfe 264 (vgl. auch Figur 20), wobei diese hohe Spannung jeweils über den Kondensator 617 die Basis b des Transistors 213 beaufschlagt, so daß derselbe in seinen Lsitungszust.and kommt. Wenn der !Transistor 615 in seinen Leitungszustand kommt, wird der Basisstrom des Transistors 616, der normalerweise von der +4,$V-Leitung über den Widerstand 619, die Diode 620 und den Widerstand 623 nach Erde . ffließt, unmittelbar nach Erde abgeleitet, so daß der Transistor 616 gesperrt wird; dadurch wird ein positivläufiger impuls in die dekadische Zählstufe eingespeist. Gemäß Figur 18 erzeugt das Produktwerk nur Eingangssignale für die Einer-, Zehner- und .Hunderterstellenzählstufen 263, 264 und 265; die Eingangs signale für die übrigen Zählstufen 266, 26? und "268 sind Übertragsimpulse aus den vorhergehenden Zählstufen. Die Ausgänge der Zählstufen 265···268 in Figur 18 sind an entsprechende Leseverstärker 271..*2?4 eines Leseteils 270 angeschlossen.
Le s everst ärker
Die Leseverstärkergruppe 270 (vgl. auch Figur 26) dient zur Verstärkung der Ausgangsspannungen der dekadischen Zählstufen vor deren Eingabe in das Druckwerk 269 und das digitale Anzeigegerät 278 in Figur 18.
Figur 26 zeigt Einzelheiten der Schaltung eines Leseverstärker s 271 ·«, «274, wobei all· Leseverstärker «inen ähnlichen Aufbau und eine ähnliche Wirkungsweise haben. Die Schaltung nach Figmr 26 umfaßt @inea NPN-Transistor 63Qf dessen Emitter g@erd©ti vmxk, ässses, Kollektor c über einen Belastungewiderstand 631 mit der B+-Leitung verbunden ist. Ein Ausgangssignal ist ebenfalls am Kollektor über einen Widerstand 632 abgenommen und erscheint am Koppelpunkt 8,
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von wo eis über eine Sammelschiene 635 nach Figur 18 das Druckwerk 269 und das digitale Anzeigegerät 278 erreicht. Die Basis b des Transistors 630 ist über einen Widerstand
634 an die -lOV-Leituhg und über einen weiteren Widerstand
635 sui den Koppelpunkt 4 angeschlossen, der seinerseits mit dem Koppelpunkt 4 einer dekadischen Zählstufe nach Figur 18 verknüpft ist... Die Sammelschiene 633 besteht aus zahlreichen Einzelleitungen für die insgesamt sechzehn versehiedeneiL Ausgangsanschlüsse für das Druckwerk 269 und das digitale Anzeigegerät 278.
Wenn man die Leseverstärkergruppe 270 als Speicheranordnung benutzen will, wird eine bistabile. Kippstufe 63OA einer bekannten Bauart anstelle des Transistors 630 in die Schaltung eingefügt. Dieselbe verbleibt in ihrem jeweiligen Schaltzustand und speichert dadurch einen Signalwert. ·
Druckwerk und digitales SichtanzeJKeKerät
Figur 28 zeigt ein handelsübliches Druckwerk 269 und ein digitales Sichtanzeigegerät 278 im Rahmen des Erfindungsgegenstandes. Das Druckwerk und die Treiberstufen des Sichtanzeigegeräts sind zueinander parallel geschaltet und können folglich unabhängig voneinander betrieben werden. Das Druckwerk 269 und das digitale Sichtanzeigegerät 278 besitzen_ einen an sich bekannten Aufbau und enthalten BOD-Dezimal-Decodierungsstufen, so daß man ein digitales Ausgangssignal in herkömmlicher Weise erhält. In Figur 28 ist auch das Komma eingezeichnet und in der oben beschriebenen Weise ausgerichtet.
Da jedoch in der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Einer- und Zehnerstellen nicht benutzt werden, ist das Komma zwei Stellen zur Linken der niedrigstwertigen Zifferstelle angeordnet. Das Komma befindet sich an einer Stelle entsprechend einer Multiplikation mit einem Faktor 10" ι im Rahmen der vorliegenden Alisführungsform ist es jedoch erwünscht, eine Volumenmessung in der Genauigkeit eines Hundertstel Kubikfuß zu erhalten} d.h. in einer Genauigkeit der 10 -Zifferstelle» Folglich werden die 10""^- und 10"^- Zifferstellen der Zählstufen 263 und 264 nicht abgenommen j das Komma befindet sich jedoch an einer solchen Stelle, daß
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—4-es eine Multiplikation mit dem Faktor 10 bedeutet. Nach der vorigen Beschreibung kann das Ausgangssignal des Zählwerks unmittelbar benutzt werden oder an andere entsprecheode Datenverarbeitungsgeräte angeschlossen werden, bspw. zur Kombination der Volumeninformation mit Gewichtswerten der einzelnen Kisten, damit man Ladegewichte, Frachtkosten usw. erhalten kann.
Dat enverarb e itungsb etri eb
Im vorigen wurde in Einzelheiten die Anordnung und Betriebsweise zur Erlangung des tatsächlichen Volumens einer Kiste beschrieben. Für manche Zwecke wünscht man andere Kenngrößen und Abmessungen eines Gegenstandes, bspw. eines Postsacks, eines Fasses oder dergl. Solche Größen sind bspw. das sog. kubische Volumen, die maximale Höhe, die maximale Breite, die Länge, das tatsächliche Gewicht, das äquivalente Gewicht usw.; diese Größen sind manchmal erwünscht und die entsprechenden Weste können dann ausgedurckt oder angezeigt werden.
Das sog. kubische Volumen eines Gegenstandes wird durch Multiplikation der maximalen Höhe, der maximalen Breite und der Länge des Gegenstandes erhalten. Im Luftverkehr wird das Ladegewicht eines Gegenstandes durch Vergleich des tatsächlichen Gewichts mit dem äquivalenten Gewicht bestimmt? das Äquivalentgewicht wird häufig durch Multiplikation des kubischen Volumens mit einem konstanten Wert erhalten. Zum Vergleich des tatsächlichen Gewichts und des äquivalenten Gewichts können die numerischen Werte dieser Größen ausgedruckt oder angezeigt werden, die Größen können auch auf elektronischem Weg miteinander verglichen werden. Das tatsächliche Gewicht multipliziert mit der vorgegebenen Konstanten kann auch zur Bestimmung des äquivalenten Gewichts benutzt werden.
Oftmals ist auch die Kenntnis der maximalen Höhe, der maximalen Breite und der Länge eines Gegenstandes erwünscht· Im Rahmen der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung muß Jede der genannten Abmessungsgrößen mit einem Faktor 0,046 multipliziert werden, damit man die betreffende Abmessung in Fuß erhält. ·
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OHlGlHAL
Fach figur 29 sind die Ausgänge der Höhen- und Breiten-Quantisierungs- und Summierungsschaltungen 19 und 20 zusätzlich zu der Änkoppelüng an die Höhen- und Breiteneingangsregister (vgl. Figur 18) einerseits an eine Vergleichsoder Größtwertschalti|Jig 8ÖÖA zur Speicherung des Größtwertes der Höhengröße während der Bearbeitung einer Kiste und andererseits an eine Vergleicher- oder Größtwertschaltung .80OB zur Bestimmung des größten Breitenwertes angeschlossen. Die Vergleicherschaltungen 800A und 800B haben Jeweils einen ähnlichen Aufbau, und eine bevorzugte Ausführungsform derselben ist anhand der Figuren 30? 31 und 32 dargestellt»
Vergleicherschaltunken
Wenn der Laderaum eines Flugzeugs bspw. mit einer Vielzahl von Gegenständen beladen werden.soll, muß man zur möglichst weitgehenden Ausnutzung der Ladekapazität den Größtwert der Höhe, Breite und Länge eines jeden Gegenstandes kennen. Außerdem beruhen die Frachtsätze entweder auf dem Gewicht oder dem Volumen eines geweiligen Gegenstandes. Folglich kann mit der Anordnung nach der Erfindung eine Bestimmung der Frachtkosten erfolgen, unabhängig davon, ob dieselben auf Gewichts- oder Volumenbäsis gerechnet werden. Diese letztere Bestimmung erfolgt aufgrund einer vorgegebenen Bezugsgröße, des sog· äquivalenten Gewichts, das durch Multiplikation des Volumens mit einem konstanten Faktor erhalten wird. Zur Bestimmung der Basis der Fraehtköst.en muß also das äquivalente Gewicht mit dem tatsächlichen Gewicht des Gegenstandes verglichen werden. Nach der üblichen Handhabung werden die Frachtkosten auf Gewichtsbasis berechnet, wenn das tatsächliche Gewicht gleich oder größer als das äquivalente Gewicht ist; sie werden auf Volumenbasis berechnet, wenn das tatsächliche Gewicht geringer als das äquivalente Gewicht ist*
Demnach sind Aufgäbe und Zweck der Maximierungsschaltung die Aufnahme und Speicherung eines Signale, das den Größtwert der während einer bestimmten Zeitperiode aufgenommenen m Signale angibt« Wenn bspw. die Zahl "411 empfangen ist, dann wird beim Empfang der Zahl "JH dieselbe nicht gespeichert, § sondern dieselbe wird ausgeschieden. Wenn Jtdoeh.imAnschluß Q daran die Zahl J1S1* empfangen wird, wird die Zahl "5" aufge- >
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zeichnet und gespeichert und die Zahl "4" wird ausgeschieden.
Figur 30 zeigt ein Blockschaltbild der Größtwert schaltung zur Verarbeitung binärcodierter Dezimalzahlen entsprechend einem BCD-Code. Figur 30 enthält eine Schaltstufe 811, 812, 813, 814 für jeden Binärzifferwert 1, 2, 4 und 8 sowie eine Ruhe s ehält stufe 815. Alle Schaltstufen 811... 814 haben einen ähnlichen Aufbau, und Schaltungseinzelheiten der Schaltstufen 811 und 812 sind in Figur 31 gezeigt.
Die Koppelpunkte zwischen den Schaltstufen sind durch die Zahlen innerhalb einer"jeden Schaltstufe angegeben. Bspw. ist der Koppelpunkt 4 der Schalt stufe 811 mit dem Koppelpunkt 5 der Schaltstufe 812 verbunden. Die Koppelpunkte in Figur 31 entsprechen den jeweiligen Koppelpunkten des Blockschaltbilds in Figur 30.
In Figur 30 hat die Ruheschaltstufe 815 zwei Aufgaben. Der Teil 815A in Figur 32 dient zur Rückstellung der Schaltung in. ihren Ausgangszustand, bevor der jeweils nachfolgende Arbeitsschritt eingeleitet wird. Die Haltestufe 815B unter- , drückt die Speicherung einer Zahl in der Größtwertschaltung während der Einschaltdauer der Haltestufe. Wenn bspw. die Größtwert schaltung die Zahl "4," gespeichert hat und die Haltestufe* 815B sodann erregt wird, werden alle weiteren, in die Größtwertschaltung eingespeisten Zahlen, die gespeicherte Zahl "4" nicht beeinflussen, solange die Haltestufe erregt bleibt.
Die Größtwertscnaltung 810 nach Figur 30 enthält die Schaltstufen 811, 812, 813 und 814 für die 1-, 2-, 4- und 8-Wert-Binärsignale in der angegebenen Reihenfolge. Die vier Schalt stufen haben einen ähnlichen Aufbau, so daß in Figur 31 Einzelheiten des Aufbaus der Schalt stufen 811 und 812 gezeigt sind. Die beiden Schalt stuf en der Figur 31 sind einander jeweils ähnlich. Deshalb wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Aufbau der Schaltstufe 811 für das 1-Wert^Binärsign'al genauer erläutert» der Aufbau der Schaltetuf e 812 wird rar e©w@it beschrieben, als es zur Erläuterung der Arbeiteweise erforderlich ist.
Die Schaltstufe 811 (Figur 31) enthält einen ersten Transistor 816, dessen Emitter e geerdet und dessen Basis b über ' 109 ft 1-2/OW(T BADORlQiNAL
einen Widerstand 817 mit dem BCD 1-Eingangskoppelpunkt verbunden ist. Die Basis b des Transistors 816 ist außerdem über einen Widerstand 818 mit der -iOV-Leitung verknüpft. Der Kollektor c des Transistors 816 liegt über einem Belastungswiderstand 819 an der B+-]jeitung, die an eine entsprechende Spannungsquelle, bspw. eine Batterie 860 angeschlossen ist. Der Kollektor e des Transistors 816 ist außerdem über einen Widerstand 820 mit der Basis b eines Transistors 821 verbunden. Die Basis b des letzteren ist außerdem über einen Widerstand 822 mit dem Emitter e dieses Transistors 821 verkoppelt. Der Emitter e des Transistors 821 ist außerdem an die Anode einer Diode 823 angeschlossen, deren Kathode mit der Anode a eines gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR 824 verbunden ist. Die übrigen Anschlußverbindungen des SCR 824 werden im folgenden erläutert.
Der Kollektor c des Transistors 821 ist an die Kathode einer Diode 825 angeschlossen, deren Anode mit dem Koppelpunkt 5 verbunden ist. Der Koppelpunkt 5 ist innerhalb der Schaltstufe 811 nicht beschaltet; in den übrigen Schaltstufen 812,
813 und 814 ist der jeweilige Koppelpunkt 5 mit dem Koppelpunkt 4 der jeweils vorhergehenden Schaltstufe verknüpft, vgl. Figur 30. Der Kollektor c des Transistors 821 ist außerdem mit der Kathode einer weiteren Diode 826 verbunden, deren Anode zu dem Koppelpunkt 6 geführt ist. Der Koppelpunkt 6 ist innerhalb der Schaltstufe 811 ebenfalls nicht beschaltet, jedoch in den übrigen Schaltstufen 812, 813 und
814 jeweils mit dem Koppelpunkt 7 der vorhergehenden Schaltstufe verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden 826 und 825 und des Kollektors c des Transistors 821 ist über den Koppelpunkt 7 eier Schalt stufe 811 an den Koppelpunkt 6 der nächstfolgenden Schaltstufe 812 angeschlossen.
Eine BCD 1-Eingangsleitung ist über einen Widerstand 827 an die Kathode einer Zenerdiode 828 angeschlossen, deren Anode über einen Widerstand 829 mit der -lOV-leitung verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 827 und der Kathode der Zenerdiode 828 ist über einen Kondensator 831 geerdet.
Der bereits genannte SCR 824 ist mit seiner Kathode c ge-
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erdet j die Steuerelektrode g ist an den Verbindungspunkt von Zenerdiode 828 und Widerstand 829 angeschlossen; und die Anode a ist über einen Belastungswiderstand 832 mit der B+-Leitung verbunden. Die Anode des SCR 824 ist außerdem über einen Kondensator 833 mit dem Koppelpunkt 3 verknüpft. Die Anode des SCR 824- der Schaltstufe 811 ist über den Koppelpunkt 2 mit dem Koppelpunkt 3 äer nachfolgenden Schaltstufe 812 verbunden. Innerhalb der Schaltstufe 811 ist der Koppelpunkt 3 nicht beschaltet; der Koppelpunkt 3 einer Jeden nachfolgenden Schaltstufe 812, 813 und 814 ist jedoch mit dem Koppelpunkt 2 der jeweils vorhergehenden Schaltstufe verbunden. Ein Ausgangsziffersignal ist an dem Koppelpunkt 2 jeder Schaltstufe 811, 812, 813 und 814 verfügbar. Der Koppelpunkt 2 führt beim Vorhandensein eines Ausgangsziffersignals eine niedrige Spannung.
Die BCD-Schaltstufe 812 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die BCD-Schaltstufe 811, und entsprechende Bauelemente der Schaltstufe 812 sind mit entsprechenden Bezugsziffern versehen, wobei am Anfang anstelle der Ziffer "8" die Ziffer "9" vorhanden ist, so daß bspw. der Transistor 916 der Schaltstufe 812 dem Transistor 816 der Schaltstufe 811 entspricht.
Die Schaltung nach der Erfindung kann an jede Schalt stufe mit einem BCD-Ausgang angekoppelt werden, bspw. die entsprechenden Schaltstufen der Figur 18.
Für den Betrieb sei angenommen, daß die Schaltstufe 811 ein positives Eingangssignal entsprechend einem BCD I-Signal erhält. Dasselbe bewirkt einen Durchbruch der Zenerdizode 828 und ein Leitendwerden derselben, so daß ein Steuergitter-Kathoden-Strom in den SCR 824 fließt, wodurch derselbe in seinen Leitungszustand kommt. Im Leitungszustand des SCR 824 befindet sich die Anode auf einem niedrigen Potential (im wesentlichen Erdpotential); dieses niedrige Potential wird auf den Koppelpunkt 2 übertragen, wo es ein Ausgangssignal zur Anzeige der Anwesenheit eines BCD 1-Eingangssignals darstellt. In diesem Zeitpunkt ist ein "i'V-Wert in der BCD-Schaltstufe 811 gespeichert. Wenn einmal der SCR 824 sich in seinem Leitungszustand befindet, bleibt er in seinem Leitungs zustand, auch wenn _ das JBCD 1-
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Eingangssignal verschwindet und speichert fortwährend ein BCD 1 -Signal als Ausgangssignal an den Koppelpunkt- 2, Das BGD 1-Eingangssignal wird auch über den Widerstand 81? auf die Basis b des !Transistors 816 gekoppelt. Dieses Signal spannt den Transistor 816 in seinen Leitungszustand vor, so daß die Kollektorspannung auf einen niedrigen Wert (im wesentlichen Erdpotential) absinkt und der Transistor 821 gesperrt wird.
Wenn der SGR 824 in der Schalt stufe 811 in seinen Leitungszustand geschaltet ist» ladt sich der Kondensator 933 der BCD-Schaltstufe 812 über einen Leitungsweg von der ^+-Leitung der Schaltstufe 812 über den Widerstand 932, den Kondensator 933 und den leitenden SCE 824 nach Erde aufi Der geladene. Kondensator 933 hat also ah seiner rechten Belegung eine positive Spannung, bezogen auf die Darstellung der Figur 31.
Sodann möge ein positives Signal entsprechend einem BCD 2-Eingangssignals am'Koppelpunkt 1 der BCD-Schaltstufe 812 erscheinen. Dieses positive Signal schaltet den SCH 824 in seinen Leitungszustand und erzeugt ein Ausgangssignal am Koppelpunkt 2 der Schaltstufe 812 zur Darstellung eines BCD 2-Signals.
Wenn der SCE 824 in seinen Leitungszustand kommt, wird sich der Kondensator 933» der zuvor an seiner rechten Belegung auf eine positive - Spannung aufgeladen worden ist, über einen Leitungsweg von der rechten Belegung des Kondensators 933 über die Anode a zu der Kathode c des SCE 924 und in umgekehrter Richtung über die Kathode c zu der Anode a des SCE 824 entladen; durch diesen Entladestrom verringert sich der Stromfluß des, SCE 824 und derselbe wird gesperrt.
In diesem Zustand ist ein BCD 2-Ausgangssignal in der Schaltstufe 812 gespeichert, und das zuvor gespeicherte BCD 1-Signal der Schaltstufe 811 ist ausgelöscht*
Der nächste Eingangsimpuls für die Schaltung der Figur 30
' " - ■ - ΐ möge ein BCD 1-Signal sein. Dieses erscheint am Koppelpunkt 1 der Schaltstufe 811. Da jedoch der SCR 924derSchalt- O V. stufe 812 ein BCD 2-Signal speichert (der SCR 924 befindet ο \ eich in seinem Le itungs zustand) iet ein Stromweg.-von dei B+- \ Leitung der Schaltetufβ 812 über die Widerstände 919» 920
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und 922, die Diode 923 und den SCR 924 nach Erde geschlossen. Dieser Strom liefert für den Transistor 921 eine Vorspannung zur Schaltung desselben in seinen Leitungszustand, und der Kollektor c des Transistors 921 stellt sich auf eine niedrige Spannung ein, die auf die Kathoden der Dioden 925 und 926 gekoppelt wird. Dieser niedrige Spannungsweft an der Kathode der Diode 925 wird über den Koppelpunkt 5 der Schaltstufe 812 auf den Koppelpunkt 4 der Schaltstufe 811 und von dort auf den Verbindungspunkt von Widerstand 827 und Zenerdiode 828 übertragen. Demgemäß wird das BCD 1-Eingangssignal am Koppelpunkt 1 der Schältstufe 811 über den Widerstand 827 und die Diode 925, ferner den Transistor 921, die Diode 923 und den im Leitungszustand befindlichen SCR 924 gegenüber Erde kurzgeschlossen. Daher schaltet ein BCD 1-Signal, das im Anschluß an ein BCD 2-Signal erscheint den SCR 824 nicht in seinen Leitungs zustand. Infolgedessen wird das BCD 1-Eingangssignal 'unterdrückt; d.h. es wird nicht gespeichert.
Nunmehr möge ein BCD 3-Signal in die Schaltung nach Figur 30 einlaufen. Bekanntlich besteht ein BCD 3-Signal aus einem BCD 1- und einem BCD 2-Eingangssignal. Die BCD 1- und BCD 2-Signale beaufschlagen gleichzeitig die Sohältstufe»
811 und 812. Da bereits ein BCD 2-Signal in der Schaltstufe
812 gespeichert ist, bewirkt das Anlegen eines BCD 2-Sig- · nals an die Schaltstufe 812 keine Änderung des Leitungszustandes des SCR 924. Das BCD 2-Signal ist jedoch auch vom Koppelpunkt 1 der Schaltstufe 812 über den Widerstand 917 auf die Basis b des Transistors 916 gekoppelt, so daß derselbe in seinen Leitungszustand kommt. Folglich erscheint im wesentlichen Erdpotential an dem Koppelpunkt des Widerstandes 919 und 920. Der Stromfluß über den zuvor durchgeschalteten Leitungsweg von der afc-Leitung der Schaltstufe 812 über die Widerstände 919, 920 und 922, die Diode 925 und den SCR 924 wird nunmehr gegenüber Erde durch den Transistor 9I6 kurzgeschlossen. Die Unterbrechung dieses Stromflussew durch die Widerstände 920 und 922 bewirkt eine ^ Sperrtang des Transistor« 921. Der Kollektor c des Tran- "& fc aistors 921 nimmt nunmehr das Erdpotential von der Kathode -% der Diode 925 weg. Folglich befindet sich der Verbindunge- i^ punkt zwischen Widerstand 827 und Zenerdiode 828 nicht länge· <
auf niedrigem Potential, und ein BCD 1-Eingangssignal, das in-die Schalt stufe 811 eingekoppelt wird, kann nunmehr über den Widerstand 827 und die Zenerdiode 828 den SCR 824 in seinen Leitungszustand schalten und ein BCD 1-Signal speichern.. In diesem Zeitpunkt ist ein .BCD 1- und ein BCD 2-Signal, also ein BCD 3-Signal in der Anordnung gespeichert. - -■ '
Jede der Dioden innerhalb der Schaltstufen 812, 813 und
814 entsprechen!der Diode 826 der Schaltstufe 811 dient zur Kopplung eines niedrigen Kathodenpotentials in die vorhergehende S ehalt stufe. Wenn bspw. ein BCD 4-Signal in der Schaltstufe 813 gespeichert ist, dann wird die der Diode 826 entsprechende Diode der Schaltstufe 813 eine niedrige Spannung über den Koppelpunkt 6 der Schaltstufe 813 auf den Koppelpunkt 7 der Schaltstufe 812 koppeln und von dort auf die Leitungen 950 und 951 sowie durch die Diode 925 auf den Koppelpunkt 5 der Schaltstufe 812 und den Koppelpunkt 4 der Schaltstufe 811 und schließlich auf den Verbindungspunkt des Widerstandes 827 und der Zenerdiode 828 der Schaltstufe 811. Damit dient der zuvor beschriebene Stromweg zur Kopplung der niedrigen Spannung an den Kathoden der den Dioden 826 und 926 der Sehaltstufen 811 und 812 entsprechenden Dioden der Schaltstufen 813 und 814 auf die {jeweils vorhergehenden Schaltstufen.
Einzelheiten der Ruhe* und Haltestufe 815 der Figur 30 sind in Figur 32 dargestellt. Die Schaltung nach Figur 32 enthält einen Ruheteil 815A und einen Halteteil 815B. Der Ruheteil 815A enthält einen SCR 838, dessen Anode a über einen Widerstand 839 an der B+-Leitung, dessen Kathode c an Erdpotential und dessen Steuerelektrode g über einen Widerstand 840 an dem Eingangskoppelpunkt 1 liegt. Die Anode a des SCR 838 ist außerdem über einen Kondensator 433 an den Eingangskoppelpunkt 3 angeschlossen. Die Steuerelektrode g des SCR 838 ist auch über einen Widerstand 41 mit der -lOV-Leitung verbunden.
Die Haltestufe in Figur 32 enthält einen KPN-Transistor 842, dessen Basis b über einen Widerstand 843a zu dem •Eingangskoppelpunkt 2 geführt ist» Die Basis b des Transistors 842 ist auch über einen Widerstand 844a an die -lOV-Leitung^ _ ; . 1098127 0 3 70^ ■ ?- ■ · bad original
angeschlossen, und der Kollektor c des Transistors 842 ist an den gemeinsamen Anschlußpunkt der Kathoden der Dioden 843 und 844 angekoppelt. Die Anode der Diode 84$ ist über den Koppelpunkt 4 der Schaltstufe 815 mit dem Koppelpunkt 7 der BCD 8-Schaltstufe 814 verbunden, vgl. Figur 30, und die Anode der Diode 844 ist über den Koppelpunkt 5 der Schaltstufe 815 mit dem Koppelpunkt 4 der BCD 8-Schaltstufe 814 verbunden.
Wenn im Betrieb die Größtwert schaltung zurückgestellt und alle gespeicherten Zahlen gelöscht werden sollen, damit die Größtwertschaltung während, einer neuen Arbeitsperiode wirksam sein kann, wird ein positives Rückstellsignal von einem entsprechenden nicht dargestellten Steuergerät über den Koppelpunkt 1, vgl. Figuren 30 und 32, eingekoppelt und erreicht über den Widerstand 814 die Steuerelektrode des SCE 838.
Wenn sich die BCD 8-Schaltstufe 814 in ihrem Leitungszustand befindet, wird der Kondensator' 433» cLer an cLer Anode des SCR 8,38 liegt über den leitenden SCR der Schaltstufe 814 geladen, entsprechend der obigen Erläuterung bezüglich des SCR 924 in der Schaltstufe 812, so daß die rechte Belegung, bezogen auf die Ausrichtung der Figur 32, eine positive Spannung erhält. Wenn das Rückstellsignal den SCR 838 in seinen Leitug-gszustand schaltet, wird sich der Kondensator 433 über den SCR 838 und den leitenden SCR der BCD 8-Schaltstufe 814 entsprechend der obigen Beschreibung entladen.
Wenn ein Zifferwert in irgendeiner andern BCD-Schaltstufe 811.«.813 gespeichert ist, wird der Kondensator 433 beim Einschalten des SCR 838 in seinen Leitungszustand als Koppelkondensator wirken, damit $eä.eT der geladenen Kondensatoren der BCD--S ehalt stufen 811, 812 und/oder 813 über einen Leitungsweg einerseits durch den Kondensator 433 und den leitenden SCR 838 und andererseits durch den bzw. die SCR der Schaltstufen 811...813 entladen werden können, so daß alle leitenden SCR in ihren Sperrzustand kommen.
Der Kondensator 833 sowie die anderen entsprechenden Kondensatcpgni ^Lerr- Schalt stuf en 812, 813 und 814 sind im wesentlichen ,in- gleicher Weise wie der Kondensator 433 geschaltet·. Im einzelnen wird der Kondensator 930 der Schalt-
stufe 812 gemäß der obigen Beschreibung aufgeladen, wenn bspw. die Schaltstufe 811 ein BCD 1-Signal speichert. So- dann wird bei Speicherung eines BCD 8-SIgnals in der Schaltstufe 814 der dem Kondensator 833 entsprechendeKondensator der Schaltstufe 813 als Koppelkondensator wirken, damit sich der geladene Kondensator 933 der Schaltstufe 812 dadurch und durch den SCR der Schalt stufe 814 sowie in umgekehrter Richtung über den SCR 824 der Schaltstufe 811 entladen kann.
Die Arbeitsweise und Auf gäbe der Haltestufe der Figur 32 findet sich bei der Unterdrückung jeder auf die Schaltung nach Erregung der Haltestufe aufgegebenen Zahl, damit dieselbe die In der Schaltung gespeicherte Zahl nicht beeinflussen kann, solange das Haltesignal wirksam ist. Im Betrieb ist der iDransist or 842 normalerweise gesperrt j ein positives Haltesignal an dem Koppelpunkt 2 schaltet den Transistor 842 in seinen Leitungszustand. Erdpotentiäl wird dann über den leitenden Transistor 842 auf die Kathoden der Dioden 843 und 844 und damit auf die Koppelpunkte 4 und 5 und von dort auf die Koppelpunkte, 7 und 4 der BCD 8-Schaitstufe 814 Überträgen. Gemäß der vorigen Beschreibung wird also eine ''^"-Spannung auf den Koppelpunkt des Widerstandes und der Zenerdiode in der Schaltstufe 814 übertragen, welche dem Widerstand 827 und der Zenerdiode 828 entsprechen, damit jedes weitere über den Eingang einer Schaltstufe 614 anliegende Signal den Betriebszustand des SCR dieser Schaltstufe nicht beeinflussen kann. Entsprechend wird eine "O^-Spannungditechden Koppelpunkt 7 auf die andern Schaltstufen-811, 812, 813 sowie durch die entsprechenden Dioden 826 und 825 übertragen, so daß der Verbindungspunkt der Widerstände 827 und der Zenerdiode 828 in der Schaltstufe 811 sowie der entsprechenden Widerstände und Zenerdioden der Schalt stufen 8111 813 und 814 eine "O" -Spannung erhält; infolgedessen kann kein Eingangssignal für die betreffende Schaltstufe den Leitungezustand des jeweiligen φ SCR ändern. IB
Man erkennt leicht, daß die Schaltung nach Figur 30 auf.": <\ \ ein· größere Anzahl von Schalt stufen zur Verarbeitung von ^ \ Codeeignalen mit einer größeren Anzahl von Eingangewerten r T'
erweitert werdtn kann. Zahlen mit mehr als einer Stell· 1 η Q ö 1 τi es ο -net- ^
können ebenso verarbeitet werden, daß man die Speicherung eines anliegenden Größtwertes erhält, in-dem man zwei oder mehr Schaltungen der Figur 30 in einer entsprechenden Anordnung miteinander kombiniert. In einer solchen Kombination liegt die höchstwertige Zifferstelle einen Zählschritt höher als die maximale Zahlenkombination der niedrigerwertigen Zifferstellen. Z.B. können zwei derartige Schaltungen nach Figur 30 in folgender Weise kombiniert werden:
Zehner Einer
1 . 2 ' 4 ■ 8. . ' 1 2 4 8 Per "1"-Wert der Zehnergruppe hat einen höheren Zahlwert als jede Zifferkombination der Einergruppe. Folglich können mit dieser Anordnung Zahlen bis zum Wert 99 verarbeitet werden.
Es können auch andere bekannte Bauarten von Vergleicherschaltungen zum Vergleich und zur Speicherung des Größtwerts von angeschlossenen Zahlen innerhalb einer Arbeitsperiode im Rahmen der Erfindung Verwendung finden.
Die Vergleicher- bzw. Größtwertschaltungen haben im Rahmen der Erfindung insgesamt neun Eingänge, nämläeh 1/2, 1/2,. 1/2 s 1/2, 5/2, 10/2, 20/2, 40/2 und 80/2, die von den jeweiligen Einer-, Fünfer-, Quantisierungs- und Summierungsschaltungen abgeleitet werden. Es werden insgesamt neun Schaltstufen zusätzlich zu der Ruhe- und Haltestufe im Rahmen der Erfindung benutzt (vgl. Figur 29A).
In der Schaltung nach Figur 29A ist jede Schalt stufe ähnlich wie die Schaltstufe nach Figur 30 aufgebaut. In Figur 29A erhalten jedoch die Schaltstufen 1/2 jeweils eine Zahl gleicher Größe, so daß ein Vergleich zwischen diesen Schaltstufen nicht erforderlich ist. Folglich sind die Koppelpunkte 3 der Schaltstuf en 1/2 über Widerstände 3A mit dem Koppelpunkt 2 der 5/2 Schaltstufe verbunden. Wie bereits gesagt, sind die Ziffern in dem Einerteil nach der Abstufung 1/2, 1/2, 1/2, 1/1, 5/2 und 10/2 codiert, und die ZIffern des Zehnerteils sind nach den. Stufen 20/2, 40/2 und 80/2 abgestuft. Z.B. wird bei der Zahl "26" der "e^-Wert des Einerteils durch die Signale 1/2, 1/2 und 10/2 und der M2"-Wert des Zehnerteils durch das Signal 40/2 dip-
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gestellt.
Nach der Darstellung der Figur 29 kann die Eiste nach ihrem Durchtritt durch das Lichtgitter auf dem Förderband auf eine Wiegeplatte 801 bewegt werden, so man das Gewicht der Kiste erhält. Die Schaltung 802 zur Gewichtsbestimmung kann gemäß der Beschreibung der USA-Patentschrift 3.258.764 aufgebaut sein. Das Ausgangssignal dieser Schaltung liefert Impulse, die in die Zählstufen 262 eingespeist werden, so daß man ein numerisches Ergebnis erhalt, das ausgedruckt oder angezeigt werden kann. ■
In Figur 29 werden zur Speicherung des Inhalts des Zähl-* werks 662 bistabile Kippstufen 63OA (Figur 26) innerhalb der Leseverstärker 270 benutzt. Bekanntlich sind bistabile Kippstufen 63OA als Speicherstufen verwendbar. Folglich können Informationswerte innerhalb der Zählstufen 262 verarbeitet und dann in die Leseverstärker 270 übertragen und dort gespeichert und schließlich ausgelesen werden, damit das Zählwerk für die Aufnahme weiterer Impulse frei ist.
Programmierung . .
Die Arbeitsweise der Anordnung zur Bildung der oben genannten Werte erfordert im wesentlichen eine Rechenprogrammierung, wo ein HauptSteuerwerk 900, d.h. ein entsprechender Taktgeber, die Vererbeitungsvorgänge in einer Jeden Schaltstufe der Figur 29 steuert. Das HauptSteuerwerk 900 schaltet die Anordnung schrittweise durch eine Programmschrittfolge weiter, wie es in der Rechentechnik bekannt ist. Das Hauptsteuerwerk ist über Kontrolleiter mit geder Schaltstufe der Figur 29 verbunden, doch sind zur Erhöhung der Übersicht verschiedene Leitungen zwischen dem Hauptsteuerwerk 900 und einzelnen Schaltstuf en nicht gezeichnet. Die erfindungsgemäße Anordnung ist in folgender Weise programmiert. Es ist"ein Gesamtprogramm vorgesehen; doch können erforderlichenfalls Abwandlungen der Schalt stuf en zur Änfierung der Stufen- und Programmfolge durchgeführt werden. Das Haupt Steuerwerk 900 gibt !Takt impulse für die Betriebszustände A bis H ab.
Betriebszustand A: Das tatsächliche Volumen wird durch Summation, der in das Zählwerk übertragenen Zahlen der
. Teilprodukte gemäß der vorigen.Beschreibung erhalten. Der Größthöhenwert ist in.der Vergleicherschaltung 800A
der Größtbreitenwert in der Vergleicherschaltung 800B und der Längenwert in dem Längenzähler 260 (Figur 18) gespeichert. Das Kistenauslaufsignal der Kisteneinlaufschaltung 259 veranlaßt die Weiterschaltung des Hauptsteuerwerks 900 auf den Betriebszustand B. Während des Übergangs aus dem Betriebszustand A zu dem Betriebszustand B werden die Informationsgrößen aus dem Zählwerk 262 in die Leseverstärker 270 übertragen und das Zählwerk wird auf 0 zurückgestellt.
Betriebszustand Bj Es wird der Druckvorgang eingeleitet zum Ausdruck des tatsächlichen Volumens aus den Leseverstärkern (Zwischenspeicher). Der Größthöhenwert wird-in die Höhensummierungsschaltung und in das Höheneingangsregister eingelesen. - Die nicht dargestellten Lesekreise sind innerhalb der Anordnung vorgesehen und an sich bekannter Bauart; dieselben fühlen im wesentlichen, ob eine Schaltstufe in ihrem Ein- oder Aus-Zustand ist oder ob eine Leitung erregt oder nichterregt ist. Jede anders übliche Leseschaltung kann entsprechend benutzt werden. Der Breitengrößtwert wird in die Breitensummierungsschaltung eingelesen sowie in das Breiteneingangsregister. Die Größtwerte von Höhe und Breite werden multipliziert (H χ W). Das Produkt H χ W kommt in das Zählwerk. Die Beendigung der Multiplikation oder die Beendigung des Druckvorgangs, je nach dem welches Ereignis· später auftritt, schaltet das HauptSteuerwerk in den Betriebszustand 0. Während des Übergangs vom Betriebszustand B in den Betriebszustand C wird das Produkt der Größtwerte H---χ W aus dem Zählwerk in den Zwischenspeicher übertragen, und das Zählwerk wird auf 0 gestellt.
Betriebszustand 0:Das Größtwertprodukt H χ W wird aus dem Zwischenspeicher in die Höhensummierungsschaltung und in das Höheneingangsregister ausgelesen. Der Längenwert L aus dem Längenzähler kommt in die Breitensummierungsschaltung und in das Breiteneingangsregister« Es wird das Größtwertprodukt gebildet (H χ W) χ L und dieses neue Produkt als Darstellung des kubischen Volumens (H χ W χ L) wird in das Zählwerk eingegeben. Die Beendigung der Multiplikation schaltet das HauptSteuerwerk
auf den Betriebszustand D weiter. - -, —
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Betriebszustand D: Das Inzbische Volumen ( HxWx L) "wird au? de?1 Zwischenspeicher in die Heliensummierungs schaltung und das Höheneingangsregister 'eingeKasen. Die Konstante K9 wird aus einem F^Eegister ausgelesen und als Faktor in die Breitenquantisierungs- und -Summierungssehaltung sowie ' das Breiteneingangsregister eingelesen. Der Faktor K9 ist ein vorgegebener Dichtefaktor in pounds per cubic foot und kann durch entsprechende Schaltglieder, bspw. einen geeigneten Schalter und/oder einstellbare Wider-* Standsglieder zur Darstellung der gewünschten Zahlengröße,' erhalten werden. Das kubische Volumen wird mit dem Faktor K9 multipliziert, so daß man als Produkt das äquivalente Gewicht erhält; das Produkt wird in das Zählwerk über»- tragen. Ein Druckvorgang zum Ausdruck des kubischen Volumens aus dem Zwischenspeicher wird ausgelöst. Die Beendigung der Multiplikation oder das Ende des Druckvorgangs , jeweils das später liegende Ereignis schaltet das Hauptsteuerwerk in den Betriebszustand E. Während des Übergangs aus dem Betriebszustand D in den Betriebszustand E wird das äquivalente Gewicht aus dem Zählwerk in den Zwischenspeicher übertragen und das Zählwerk gelöscht. '
Betriebszustand E: Aus dem Speicher F wird ein Faktor 0,0464 in die Höhen-Summierungsschaltung und das Höheneingangsregister eingeschrieben, der Längenwert aus dem Längenzähler wird in die Breitensummierungsschaltung und das Breiteneingangsregister eingeschrieben, durch Multiplikation erhält man die Länge in Fuß. Der Faktor 0,,0464-kann in beliebiger Weise zur Verfügung gestellt werden, bspw. durch Einschaltung entsprechender Widerstand© sur Sarstellung der Zifferwert©-dieses Faktors O90464«/Ein Druckvorgang zum Ausdruck de® äquivalenten Gewichts Zwischenspeicher wird ausgelost o Ame-Bad© dü^ - tioa oder des :Druekvorgangs9 j©i?©ils d@s später
triebssustaaä F .w©It@sg©s©halt@t:<, Während d©s au© &G® B®t£±®b.&%uwt@M& l.iä d©s■ B^t^ieb di© Läag© la fuß ia d©a Zwisch©asp@icli©E'
gg giam Ausdi?Tack .-der Läaga--10-98-12/0 37ff ■ : . ■ . :
in Fuß aus dem Zwischenspeicher wird ausgelöst. Aus der Breitengrößtwertstufe wird der Breitenwert in die Breitensummierungsschaltung und das Breiteneingangsregister ausgelesen. Der F-Faktor 0,0464 wird in die Höhensummierungsschaltung und das Höheneingangsregister übertragen. Der Breitengrößtwert wird mit dem F-Faktor zum Erhalt der Breite in Fuß multipliziert. Das Produkt wird in das Zählwerk übertragen. Am Ende der Multiplikation oder des Druck vorgangs, jeweils des späteren Ereignisses, wird das Haupt steuerwerk 900 in den Betriebszustand G weitergeschaltet. Während des Übergangs aus dem Betriebszustand F in den Betriebszustand G wird die Breite in Fuß aus dem Zählwerk in den Zwischenspeicher übertragen, und das Zählwerk wird gelöscht.
Betriebszustand G: Ein Druckvorgang zum Ausdruck der Breite in Fuß aus dem Zwischenspeicher wird ausgelöst. Der Höhenwert aus der Größtwerthöhenstufe wird in die Höhensummierungsschaltung und das Höheneingangsregister übertragen. Der F-Faktor 0,0464 wird in die Breitensummierungssehaltung und das Breiteneingangsregister übertragen. Das Produkt (H χ F) wird gebildet und in das Zählwerk übertragen. Die Beendigung der Multiplikation oder des Druckvorgangs, jeweils das spätere Ereignis, schaltet das Hauptsteuerwerk in den Betriebszustand H.. Während des Übergangs aus dem Betriebs zustand G in den Betriebszustand H wird die Höhe in FuB aus dem Zählwerk in den Zwischenspeicher-übertragen, uad das Zählwerk wird auf 0 zurückgestellt.
Betriebszustand Hs Der Druckvorgang zum Ausdruck des Höhenwertes in Fuß' aus ■ dem-ÄyiacJajenapeic&e-r wird ausgelöst. Der Wiegevorgang wird ingang-gesetzt. Die Wiegesehaltung 802 speist Impulssignal® in das Zählwerk ein, di© das tatsächliche -Gewicht der Kiste auf der Wiegeplatt© 801 dar-.stellen",,. Beim Abschluß.des Wiegevorgang® "be^jirkt eis Sig-" nal der Wi@ge@in?-ichtung den. Üb@rte©.g d©® Gewichtsu@rtes au® &©a Zählwerk in d©n Zwis©ö.©Bip@i©&©s?9 das ZähltJ^Efe wird gelöscht md d©g· Dxiä©]w©r§®ag uisd ausgelöst'-· -Ia■" ■ End® das Bruekvorgang© 'feoias'fe dt© laerdaung in Huhesrnstand· Weaa di© j ©weil® folggad© KigtQ in das. Liehtgitter ein- ■ ". wird das Haupt st ©u©E^©rk-900 aus a©a Bgtri©i3ssia=
A .weiterg@3en.altet9 mA di©
Arbeitsfolge wiederholt sich dann.
Ein digitales Sichtgerät 278 beliebiger Bauart kann angeschlossen werden und wahlweise die gewünschten Kennwerte, d.h. das tatsächliche Volumen, das kubische Volumen, das tatsächliche Gewicht, das Äquivalentgewicht usw. aufnehmen und gesondert speichern.
Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Selbstverständlich sind in der Anordnung und Auslegung der Einzelteile im Rahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abwandlungen möglich; In manchen Fällen wird es bspw. zweckmäßig sein, die Kiste fest aufzustellen und das Lichtgitter gegenüber der feststehenden Kiste zu bewegen.
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Claims (1)

  1. P a t e η t an'sprüon-e
    Volumenmeßsystem für einen Gegenstand, mit Fühlelementen zur Erfassung der Abmessungen des Gegenstandes, mit Förderelementen zur Bewegung des Gegenstandes gegenüber den Fühlelementen, mit einem Produktwerk und mit einer Summierungsstufe, gekennzeichnet durch ein Stufenschaltelement (22, 259) zur Auslösung der Fühlelemente (10, 11, 15, 14, 16, 17» 19» 20) für die Messung von Momentanwerten der Abmessungen des Gegenstandes in Intervallschritten und durch Schaltstuf en (255, 256, 257, 260) zur Betätigung des Produktwerks (258) im Sinne einer jeweiligen Multiplikation dieser Momentanwerte, wobei die Produktwerte jeweils als Teilvolumina in die Summierungsstufe (262) zur Bestimmung des Gesamtvolumens eingegeben werden»
    2. System nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufen zur Betätigung des Produktwerks periodisch Multiplikationen der Momentanwerte der Abmessungen des Gegenstandes auslösen, der sich, gegenüber den Fühlelementen bewegt.
    5ο System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente die Höhen- und Breitenabmessungen erfassen und daß im Gleichlauf mit der Erfassung der Höhen- und Breitenabmessungen die entsprechenden Meßwerte in dem Produktwerk miteinander multipliziert werden.
    4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Produktwerk bei jedem Multiplikationsvorgang aus einer zusammengehörigen Gruppe von Momentanwerten der Höhen- und Breitenabmessungen ein Teilvolumen des Gegenstandes bestimmt.
    5e System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stufenschaltelement als Längenzähler (22, 260) zur Erfassung der Bewegung des Gegenstandes gegenüber den Fühl-
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    elementen ausgebildet ist, wobei die Länge in Einheitsschrittintervallen erfaßt wird und für jedes- Einheitsschrittihtervall ein Multiplikationsvorgang der betreffenden Momentanwerte der Höhen- und Breitenabmessungen'ausgelöst wird. .-■-■"-" ': . - ■-■-;■■"■■■"."
    6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch Größwertstufen (800a-, 800b, 260) zur j eweiligen Speicherung des Größtwertes der Höhen-, Breiten- und Längenabmessungen eines Gegenstandes und durch ein Produktwerk zur Jeweiligen Multiplikation dieser Größtwerte für die Bestimmung, des kubischen Volumens.
    7· Verfahren zur"Bestimmung des Volumens eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß .jeweils die Hohe und Breite des Gegenstandes abgefühlt wird, daß Momentanwerte der Höhen*- und Breitenabmessungen des Gegenstandes in vorgegebenen Schrittihtervallen zur Bestimmung von Teilvolumina miteinander multipliziert werden Und daß schließlich diese Teilvolumina zum Gesamtvolumen des Gegenstandes summiert werden. ^ -
    δ«, Verfahren nach Anspruch 7» "dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand auf einer linearen Bahn senkrecht zur Wirkungsrichtung der Fühlelemente bewegt wird und daß die Multiplikationsvorgänge gleichzeitig mit der Höhen- und Breitenmessung durchgeführt werden. ·
    9. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen in denGrÖßtwertsufen (800a, 800b, 260) gespeicherten Größtwerte jeweils mit einem Maßstabfaktör zur Berechnung der jeweiligen Größtwerte in einer bestimmten Längenmaßeinheit (zeB. in Fuß) multipliziert werden.
    10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente Quellen (13, 14·) zur Erzeugung einer Vielzahl von Strahlenbündeln und JSrachweis-
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    elemente (16, 1?) zur jeweiligen Erfassung der Unterbrechung eines Strahlenbündels umfassen, daß ein Förderband zur Bewegung des Gegenstandes durch das Strahlengitter vorgesehen ist, wobei ein Längenzähler (22) auf die Bewegung des Gegenstandes anspricht und die einzelnen Multiplikationsvorgänge jeweils nach vorgegebenen Schrittintervallen auslöst, und daß die Summierungsstufe (262) Zählstufen (263 ··· 268) zur jeweiligen Summierung der Teilvolumina und zur Speicherung des Gesamtvolumenwertes des Gegenstandes enthält.
    11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente die Momentanabmessungen des Gegenstandes quer zur geraden Vorschubbahn desselben erfassen.
    12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente Meßzellen in einer ebenen Anordnung im Bereich der Bewegungsbahn des Gegenstandes zur Anzeige der Momentanwerte der Abmessungen des Gegenstandes bei der Bewegung durch das Meßfeld umfassen, daß eine Stufe zur Ableitung von Signalen entsprechend der Abmessung des Gegenstandes im wesentlichen parallel zur Bewegungsbahn durch das Meßfeld vorgesehen ist, wobei die durdh die Fühl elemente erfaßten Abmessungen jeweils für vorgegebene Schrittintervalle miteinander multipliziert werden und daß eine Summierungsstufe jeweils die Ausgangsimpulszahlen der einzelnen Multiplikationsvorgänge zur Bestimmung des Gesamtvolumens des Gegenstandes aufsummiert.
    13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Meßfeldes eine erste Gruppe von Lichtquellen (13) zur Erzeugung von Parallellichtbündeln in horizontaler Richtung und eine erste Gruppe von Lichtempfängern (14) zur jeweiligen Aufnahme je eines dieser Parallellichtbündel1 ferner eine zweite Gruppe von Lichtquellen (16) zur Erzeugung von Parallellichtbündeln in vertikaler Richtung und eine zweite Gruppe von Lichtempfängern (17) zur Aufnahme je eines dieser Vertikalbündel angeordnet sind, wobei die Horizontal- und Vertikallicht-
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    bündel ein Lichtgitter in Form einer ebenen Lichtbündelmatrix bilden, so daß ein durch dieses Gitterfeld sich bewegender Gegenstand einige der Lichtbündel unterbricht und dadurch die wahlweise Erregung der zugeordneten Fotozellen bewirkt, woraus eine Meßzahl für die Höhen- und Breitenabmessungen eines Gegenstandes abgeleitet wird, und daß eine elektronische Schaltung zur Auswertung der Signale der Lichtempfänger und zur Ableitung elektrischer Informationssignale vorgesehen ist (Figuren JA und
    14. System nach Anspruch 1-3 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente auf Schienen angeordnet sind, wobei eine Schiene die Höhenabmessung eines Gegenstandes und eine andere Schiene die Breitenabmessung eines Gegenstandes erfaßt. \ '
    15° System nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch ein Höheneingangsregister (255) zur Aufnahme der Höhenwerte aus der elektronischen Schaltung und zur übertragung dieser Werte in das Produktwerk (258), durch ein Breiteneingangsregister (256) zur Aufnahme der Breitenwerte aus der elektronischen Schaltung und zur Weitergabe derselben in das Produktwerk, durch einen Produkttaktgeber (257) zur Programmsteuerung des Multiplikationsvorgangs., durch einen Längenzähler (260) zur, Erzeugung von Impulsen entsprechend der Bewegung des Gegenstandes durch das Lichtgitter und zur Auslösung des Produkt-Taktgebers in Abhängigkeit von diesen Impulsen und schließlich durch einen Zähler (262) zur Aufnahme und Summierung der Ausgangsimpulse des Produkt werks.
    16. System nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch einen Zwischenspeicher (2?0) zur Aufnahme und Speicherung der Zählwerte des Zählers, durch eine Aufzeichnungseinrichtung (269) zur Übernahme der Zählwerte aus dem Zwischenspeicher und zur Aufzeichnung derselben, sowie durch eine Steuerschaltung (261) zur Auslösung des Aufzeichnungsvörgangs.
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    17· System nach einem der Ansprüche 1 Ms 16, dadurch gekennzeichnet, daß den fotoempfindlichen !Fühlelementen für die Höhenwerte einerseits und für die Breitenwerte andererseits jeweils eine elektronische Auswerteschaltung (19 bzw«, 20) zur Bildung eines elektrischen Signals, das den momentanen Höhen- bzw. Breitenwert des jeweiligen Gegenstandes darstellt, nachgeschaltet ist, daß eine Rechensteuerschaltung (21) die jeweiHgeMultipükation dieser elektrischen Höhen- und Breitensignale' steuert und daß ein Längenzähler (259, 22,"26O) zur Erfassung der Bewegung des Gegenstandes gegenüber den fotoempfindlichen Fühlelementen die Rechensteuerschaltung jeweils zur Durchführung einzelner Multiplikationen der Höhen- und Breitenmomentanwerte des bewegten Gegenstandes in periodischen Schrittintervallen auslöst und daß ein Zählwerk (262) die Teilprodukte zu einem Gesamtvolumenwert aufsummiert.
    18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittintervalle ausgewählte Einheitswerte darstellen, damit die Multiplikation der Höhen- und Breiten-Momentanwerte jeweils ein Teilvolumen ergibt.
    19· System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Lichtquellen als auch die Fotozellen der Fühlelemente in einem gegenseitigen Abstand von 0,0464 Fuß bzw„ einem Bruchteil mit ganzzahligem Divisor dieser Größe aufgestellt sind und daß die Längenschrittintervalle ebenfalls 0,0464 Fuß betragen, womit ein jedes Teilvolumen durch Multiplikation des Höhenwertes, des Breitenwertes und des Längenschrittintervalls sowie des Faktors 0,0464* erhalten wird· ..-:,.:
    20» System nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß&ie elektronische Auswerteschaltung jeweils eine Tannenbaumschaltung (19p) für die Höhenfoto— zellen und eine Tannenbaumschaltung (20p) für die Breiten-
    BAD ■■ / . .109.81 2/Π37Ο · '
    fotrozeilen umfaßt;, wobei die Signalleittmgen d:er Fotozellen an die Grundlinie der Tannenbaums ©haltung angeschaltet sind und die Ausgangswerte an der Spitze bzw; Kombinationspunkten der Tannenbaumschaltung abgenommen werden. ,. "
    21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und Jeweils jede fünfte Fotozelle der Höhen- und Breitengruppe an die betreffende Tannenbaumschaltung angeschlossen ist (Figuren 3A und
    22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwisohenfotozellen zwischen den genannten Fünferfotozellen jeweils an eine Normalschiene (88) sowie eine Sonderschiene (89) angekoppelt sind, wobei jeweils in Abhängigkeit von der Lage der betreffenden Zwischenfotozelle gegenüber einer benachbarten, abgedunkelten Fünferfotozelle einerseits die Normalschiene und andererseits die bonderschiene erregt wird. · ,
    23· System nacn Anspruch 21 öder 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Fünferfotoζeilen an eine Tannenbaumschaltung und die Zwischen- oder Nebenfotozellen an Ausgangs stuf en angekoppelt sind und daß Auswahlschaltstufen (Figur 5) zur Übertragung der Ausgangssignale der Neben— fotozellen mit gesonderter Wertigkeit in Abhängigkeit davon, ob die abgedunkelten Fotozellen der Fünf ergrup^pe rechts : oder links von der jeweils abgedunkelten Nebenfotozelle liegen* vorgesehen sind. -,.."-
    24. System nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Tannenbaumschaltung Signalunterdrückerstufen (53» 52» 51) vorgesehen sind, die neben dem höchstwertigen Ausgangssignal gleichzeitig niedrigerwertige Ausgangssignale an solchen Kpppelpunkten unter- @ } drücken, die auf den höchstwertigen Koppelpunkt einwirken· B V
    25. System nach einem der Ansprüche 21 bis 24, gekenn- % zeichnet durch eine liner-Fünfer-Summierungsschaltung (Fi- ~p gur 11) zur Siunmieruiig der Auagangssignale der Tannenbaum-
    i η ο ο ι ο f η *% *i η _.
    schaltung iind zur Erzeugung eines C ode aus gangs signals.
    26. . System nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Summierungsschaltung (Figur 11) Schaltgruppen (Figur 16) zur Verarbeitung von jeweils drei Eingangs Signalen umfaßt mit je einer Oder-Schaltung (16B), mit je drei Und-Schaltungen (16C) für zwei Eingänge und mit je einer Und-Schaltung (16A) für drei Eingänge, wobei die Verknüpfung dieser logischen Schaltstufen jeweils bei Erregung der Oder-Schaltung einen Ausgangswert (N), jeweils bei Erregung einer Und-Schaltung mit zwei Eingängen einen zweiten Ausgangswert (2N) sowie ein Sperrsignal für die Oder-Schaltung und bei Erregung der Und-Schaltung mit drei Eingängen ein Entsperrungssignal für die Oder-Schaltung sowie ein Ausgangssignal in Form beider Ausgangswerte (N+2N) erzeugt.
    27· System nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Produkt-Taktgeber (257) die Informationssignale der Höhen- und Breitenwerte in einer Programmfolge in das Produktwerk einspeist, wobei außerdem der jeweilige Produktwert stellungsrichtig in das Zählwerk übertragen wird.
    28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Längenzähler (260) in Abhängigkeit von dem Durchgang eines Gegenstandes- durch das Fühlfeld den Produkt-Taktgeber jeweils nach vorgegebenen Schrittintervallen erregt und daß eine Kisteneinlaufschaltung (259, 22) ein Auslösesignal für den Zählbetrieb abgibt, "damit man einen Zählwert der in dem Multiplikationswerk erhaltenen Impulswerte erhält.
    29· System nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch ge kennzeichnet, daß innerhalb der Tannenbaumschaltung (Figur 5) jeweils zwei niedrigerwertige Schaltstuf en in einer höherwertigen Schaltstufe entsprechend einer pyramidenförmigen Anordnung kombiniert werden, wobei jeweils die höherwertige Schaltstufe die Ausgangesignale der «ingangsseitig angekoppelten niedrigerwertigen Schaltstufen unterdrückt.
    BAD OBiQINAL
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    30. System nach, einem der Ansprüche 20 bis 29» dadurch, gekennzeichnet, daß die Fotozellen normalerweise belichtet sind und entsprechend ihrer Abdunkelung ein Informationssignal abgeben und" daß die lannenbaumschältung (Figur 5) Einschaltsperrenfür die Nebenfotozellen jeweils zwischen zwei benachbarten Fünferfotozellen enthält, damit die Febenfotozellen nach einer Abdunkelung das Ausgangssignal nicht mehr beeinflussen, wenn sie wiederum belichtet werden.
    31. System nach einem der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet durch ein Informationsverarbeitungsprogramm zur Auswertung der Informationssignale über die Abmessungen"des sich bewegenden Gegenstandes und durch Vergleicherstufen (800A, 800B, 260) zur Speicherung der Größtwerte der Höhen-, Breiten- und Längenabmessungen des betreffenden Gegenstandes, sowie durch Schaltstufen (Figur 29) zur wahlweisen Einspeisung dieser Größtwerte in das Produktwerk zur Bestimmung des kubischen Volumens eines Gegenstandes.
    32. System nach Anspruch 31» gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (801, 802) zur Bestimmung des tatsächlichen Gewichts eines Gegenstandes, durch Registerstufen zur Einspeisung eines vorgegebenen Faktors (K9) und des genannten kubischen Volumens in das Produktwerk zur Pr'oduktbildung eines Wertes für das äquivalente Gewicht des Gegenstandes und durch Speicherstufen zur Speicherung der Ausgangswerte des Systems, einschließlich des tatsächlichen Volumens, des kubischen Volumens, des tatsächlichen Gewichts und des äquivalenten Gewichts des Gegenstandes,
    33* System nach einem der Ansprüche 1 bis 32ι dadurch gekennzeichnet, daß das Produktwerk (Figur 24-) eine, erste Stufe zur Erzeugung eines Zeitgrundwertes, dessen Zeitdauer einem zu multiplizierenden Faktor entspricht, und eine zweite Schaltstufe zur Erzeugung von Impulsen entsprechend dem anderen Eingangsfaktor sowie Koppelglieder für diese beiden Schaltstufen enthältj damit die Anzahl der Ausgangsimpulse, den Produktwert der Eingangsfaktoren darstellt. . :;.---.,..
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    34. System nach einem der Ansprüche 1 bis 331 gekennzeichnet durch eine Vergleichsschaltung (800A, 800B) zur Aufnahme und Speicherung von Eingangssignalen entsprechend den numerischen Werten unterschiedlicher Größen» wobei ein Signal entsprechend einem ersten Wert in einer Stufe (810) gespeichert wird, wobei ein Signal eines vergleichsweise größeren Wertes ebenfalls aufgenommen und gespeichert wird und wobei ein Signal eines geringeren Wertes unterdrückt wird, wenn das größere Signal bereits gespeichert ist.
    35· System nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch wahlweise erregbare Schaltelemente, die eine Beeinflussung des gespeicherten Signals durch jedes/andere Eingangssignal verhindern.
    36. System nach Anspruch 34 oder 35» dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Größtwertschaltung mehrere Registerstufen (811 ..o 815) Signale entsprechend Faktoren unterschiedlicher Große aufnehmen, wobei jede Registerstufe einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (824, 924, 838), eine Einschaltstufe (840. ,Koppelpunkt 1) für den gesteuerten Siliciumgleichrichter zur Einschaltung desselben in seinen Leitungszustand in Abhängigkeit von einem Eingangssignal für das betreffende Register, wobei der Gleichrichter in seinem Leitungszustand einen gespeicherten Signalwert darstellt, und je einen Kondensator (430) zur Kopplung der gesteuerten Siliziumgleichrichter benachbarter Registerstufen enthält, wobei dieser Kondensator in Abhängigkeit von dem Leitungszustand des Gleichrichters der vorhergehenden Registerstelle geladen wird und zur Entladung kommt, wenn der zugeordnete Siliziumgleichrichter aufgrund eines Eingangssignals leitend wird, und wobei die Kondensatorentladung eine Sperrung des gesteuerten Siliziumgleichriohters der vorhergehenden Registerstufe bewirkt.
    37* System nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Koppelelemente (Figur 30) zur gegenseitigen Kopplung der Registerstufen, die von der den höchstwertigen Signalwert speichernden Registerstelle erregt werden und Signale geringerer
    109812/0 370
    ' · BAD"
    Wertigkeit unterdrücken, die zuvor innerhalb der Schaltung gespeichert waren·
    38. System nach Anspruch 36 oder 37, gekennzeichnet durch eine Rückstellstufe (315) zur Übertragung einer Spannung eines leitenden Siliziumgleichrichters in eine vorhergehende Registerstelle, damit die vorhergehende Registerstelle auf ein Eingangesignal nicht anspricht»
    39. System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koppelstufe zur Ankopplung eines Signals zur gleichzeitigen Übertragung numerischer Werte auf zwei oder mehr Registerstellen sowie Schaltstufen (825 ··· 828) zur wahlweisen Ausschaltung des Sperreffekts vorgesehen sind, wenn gleichzeitig Signale an den Registerstufen anliegen, damit jeweils eine Registerstelle und eine vorhergehende Registerstelle gleichzeitig Signale entsprechend numerischen Werten aufnehmen und speichern kann·
    40· System nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstell- oder Sperrstufe eine niedrige Spannung an alle vorhergehenden Registerstellen überträgt, damit dl· an den vorhergehenden Reglet erstellen anliegenden ßignale kurzgeschlossen werden· f
    Dlpl.-Ing. Hellmuth Koset Dipl.-Ing. H ο r s t R ö « θ Dipl.-Ing. Peter Kote!
    Leerseite
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