DE2131005A1

DE2131005A1 - Selektive Zwischenverbindungsmatrix

Info

Publication number: DE2131005A1
Application number: DE19712131005
Authority: DE
Inventors: Pierre Hardouin; Michel Nicolas
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1970-06-22
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1972-01-13
Also published as: US3721863A; FR2094442A5; GB1359732A; NL7108488A

Description

DR. MOLLER-BORE DIPL-PHYS. DR.MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRXMKOW PATENTANWÄLTE

München, den 22. Juni 1971 We/si - 03 1141

LA (TELEMEOMIQUE ELEOTEIQTIE

33 bis avenue Marechal Joffre Nanterre, Hauts de Seine, Frankreich

Selektive Zwischenverbindungsmatrix

Die Erfindung betrifft eine Auswahlmatrix, die vorzugsweise herausziehbar ist, wie sie in den Geräten der Informationsverarbeitung verwendet wird, wo sich jedesmal das Problem stellt, eine bestimmte Anzahl von Eingängen mit einer bestimmten Anzahl von Ausgängen zu verbinden, um eine bestimmte Arbeitsweise festzulegen.

Genauer gesagt, die erfindungsgemäße Matrix kann in den Fällen verwendet werden, wo die Verbindungen, welche eine bestimmte Anzahl von UND-Funktionen und von ODER-Funktionen festlegen, leicht veränderbar sein müssen. Die mit diesen

109883/1146

Or. Mwtiti · Or. DnM · DIpIMRf. mHn-H W^Mn₉. tm MffcM (OSlIJ 73817

■Mk> ZwriralkMi« h)w. Volkffc·!*«., ΜΙ»*!! η·.·Ντ. Λ» iiN»i:

Funktionen verbundenen Geräte sind im allgemeinen Schaltungen, welche auf Karten aufgebaut sind, die gedruckte Schaltungen , ' tragen, deren Format den Abmessungen von meist genormten Einschüben entspricht, so daß die selektive Verbindungs-■ matrix gemäß der Erfindung ein hohes Maß an Kompatibilität mit den Hachbarelementen gestattet, welche häufig aufgrund von lösbaren Verbindungen herausnehmbar sind.

Es sind bereits eelektive Zwischenverbindungsmatrizen bekannt, welche eine erste. Reihe von untereinander parallelen Leitern aufweisen, von denen"jeder eine bestimmte Anzahl von ψ Abzweigungspunkten aufweist, die mit einer beliebigen Anzahl von Abzweigungspunkten einer zweiten Reihe von Leitern verbunden werden können, die in gleicher Weise untereinander parallel sind.

Die Eingangs- und die Ausgangsleiter sind häufig in zwei zueinander senkrechten Sichtungen angeordnet, und die Auswahl geschieht dann durch Verbindung von zwei Leitern am Kreuzungspunkt.

Diese Ausführungsform, welche eine große Wertschätzung erfahren hat, weist jedoch zahlreiche Nachteile auf. Es ist ^ nämlich schwierig, den Abstand zwischen zwei benachbarten Leitern unter ^ nun zu reduzieren, und wenn die Anzahl der Eingänge und der Ausgänge groß ist (beispielsweise in der Größenordnung von 100), ist man veranlaßt, eine Anordnung herzustellen, deren Abmessungen bei 600 mm χ 600 mm liegen und deren Preis stark erhöht ist.

Darüber hinaus ist die Verbindung zwischen zwei Leitern schwierig, welche sich auf Abstand rechtwinklig kreuzen, wenn sicher gestellt sein soll, daß die Kontakte gut sind.

109 883/1U6

Wenn die Verbindung hingegen einfach ist, müssen die Eingangs- und die Ausgangsleiter mit elastischen Elementen ausgestattet sein, was jedoch die Entfernung vergrößert, die zwischen zwei parallelen Leitern einzuhalten ist und zwischen den zwei sich kreuzenden Leiterschichten.

In allen Fällen ist es praktisch unmöglich, für diese Leiter in bequemer Weise Karten mit gedruckten Schaltungen zu verwenden, insbesondere Karten mit gedruckten Schaltungen auf beiden Seiten, was nachteilig ist, da diese aufgrund ihrer großen Abmessungen die Möglichkeit ausschließen, derartige Matrizen in den Einschüben der häufig verwendeten Abmessungen bei der Informationsverarbeitung zu verwenden.

Vom elektrischen Standpunkt aus kann die Nachbarschaft von senkrecht angeordneten Leiterreihen zu unerwünschten Kopplungen führen, welche nicht ausgeschaltet werden können, und zwar aufgrund der Tatsache, daß alle Leiter einer Reihe in einem bestimmten Punkt in die Nähe von beliebigen Leitern der anderen Reihe kommen. Schließlich ist bei diesen Matrizen die Lokalisierung der auszuführenden Verbindung durch die Bestimmung eines Kreuzungspunktes verhältnismäßig schwierig, wenn eine große Anzahl von Leitern vorhanden ist.

Die Erfindung gründet sich auf die folgende Bemerkung: Eine Zwischenverbindungsmatrix dieser Art umfaßt beispielsweise 100 Eingänge und 100 Ausgänge, gestatten somit 10 000 Verbindungen, die alle möglich sind. Mit anderen Worten, die Erfahrung zeigt, daß ein durchschnittlicher Anwender von diesen 10 000 möglichen Verbindungen nur etwa 400 ausnutzt. Der Anwendungskoeffizient (4 %) ist somit sehr gering, und es ist nicht möglich, ihn zu verbessern, wenn Leiter in sich kreuzenden Zeilen und Spalten angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Auswahlmatrix gestattet es aufgrund einer originellen Anordnung, die Karten mit gedruckten

109883/1U6 BAD ORJGiNAL

Schaltungen auf beiden Seiten zu verwenden und den Anwendungskoeffizienten zu verbessern. Sie gestattet die Ausführung einer Vorrichtung mit reduzierten Abmessungen, welche mit den genormten Karten kompatibel ist und folglich . in der Lage ist, in lösbarer Weise in den Einschüben der üblichen Abmessungen verwendet zu werden, wobei gleichzeitig ein annehmbarer Preis möglich ist. Schließlich schafft sie eine Abhilfe für die Fehler, weldae den bekannten Vorrichtungen anhaften.

" Gegenstand der Erfindung ist eine selektive Zwischenverbindungsmatrix, welche eine bestimmte beliebige Anzahl von Verbindungen zwischen jedem Leiter einer bestimmten Anzahl von Eingängen und (jedem Leiter einer bestimmten Anzahl von Ausgängen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingangs- und jeder Ausgangsleiter in direkter Verbindung mit einer begrenzten Anzahl von Verbindungselementen steht, welche kleiner als die größere der zwei Eingangs- und Ausgangs-Anzahlen ist, daß die Verbindungselemente parallel geschaltet sind, daß die zwei Verbindungselemente jeweils einem Eingangs- und einem Ausgangsleiter zugeordnet sind, welche durch einen flexiblen Leiter verbunden sein können, welcher an seinen Enden mit komplementären Verbindungselementen der ersten ausgestattet ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die einem selben Leiter zugeordneten parallelen Verbindungselemente mechanisch und elektrisch fest miteinander verbunden sind und eine Vielfach-Verteilungs-Verbindungseinrichtung bilden. Dies ist vorzugsweise ein Leiterkamm, dessen Zähne Kontakte sind, welche mit Klemmenverbindungselementen zusammenwirken.

109883/1 1

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß jede Reihe von untereinander parallelen Eingans- und Ausgangsleitern in Form von parallelen Bändern verwirklicht ist, welche gedruckte Schaltungen darstellen, die auf der einen der Seiten einer rechteckigen isolierenden Karte angeordnet sind und gegen welche elastische und leitende Vielfachverbindungseinrichtungen gedrückt sind.

Jede Reihe endet vorteilhafterweise auf der einen der Seiten der Karte, auf welcher sie angeordnet sind, um eine Kontaktreihe zu bilden, welche in lösbarer Weise mit einer Vielfachverbindungseinrichtung zu den Eingangs- oder den Ausgangsschaltungen zusammenwirken kann.

Die Verteilerkämme einer selben Reihe können zur Ebene der Karte durch isolierende Teile senkrecht gehalten werden, welche Bezugszeichen aufnehmen können.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform trägt die isolierende Karte Leiterreihen auf ihren zwei Seiten und weist öffnungen oder Ausnehmungen auf, welche es einem Verbindungsdraht gestatten, zwei auf entgegengesetzten Seiten angeordnete Leiter zu verbinden.

Um den Anwendungskoeffizienten zu verbessern, d.h., um nicht eine Anzahl von Abzweigungpunkten vorzusehen, welche weit oberhalb der erforderlichen Zahl liegt, weisen schließlich die Vielfachverbindungseinrichtungen eine Anzahl* von Zähnen auf, welche weit unterhalb von der größten Anzahl der Eingangs- und der Ausgangsleiter liegt, wobei die Matrix eine bestimmte Anzahl von Vielfachverteilerverbindungseinrichtungen in Reserve aufweist, von denen jede durch einen flexiblen Leiter mit einer Verbindungseinrichtung verbunden werden kann, die ihrerseits mit einem Eingangs- oder einem Ausgangsleiter verbunden ist. Auf diese Weise kann die Anzahl der Abzweigungspunkte in Bezug auf einen bestimmten Leiter nach Bedarf erhöht werden, und zwar durch elektrische Verbindung zwischen einem saturierten Verteilerorgan und einem Reserve-Verteilerorgan. 109883/1148

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung besenrieben; in dieser zeigt:

auf
Fig. 1 eine Draufsicht/eine teilweise demontierte Anordnung

einer Zwischenverbindungsmatrix gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt entlang II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Detailansicht in der Ebene dieser Matrix.

Die Matrix A ist in der Figur 1 zwischen der Vielfachverbindungseinrichtung B der Eingangsleiter und der beweglichen Vielfachverbindungseinrichtungen Gy. und C2, welche den Ausgangsleitern entsprechen, dargestellt.

Die Vielfachverbindungseinrichtungen B, C>. und G^ sind der Art, welche elastische Organe aufweisen, die dazu bestimmt sind, mit den Leitersungen zusammenzuwirken, welche senkrecht auf dem Sand einer isolierenden Karte auf treffen, welche gedruckte Schaltungen trägt.

Die isolierende Karte 1, der Träger der Matrix A, umfaßt somit auf den zwei Flächen und entlang ihren Händern 3, 4, 5 und 6, welche mit den Vielfachverbindungseinrichtungen zusammenwirken, die parallelen Leitungsbänder 7» welche zum Rand der Karte führen. Diese Bänder, welche aus einem Edelmetall hergestellt sind oder mit einem solchen Metall überzogen sind, weisen lokale Einschnürungen 8 an solchen Stellen auf, wo keine Notwendigkeit besteht, daß ihre Oberfläche verbreitert ist.

Somit sind entlang den Rändern 3 bis 6 Doppelverbindungsklemmen 9 verwirklicht, und zwar durch ähnliche Klemmen 10

109883/1 U6

BAD ORIGINAL

auf der anderen Seite (siehe Fig. 2), wobei diese Klemmen mit den VieIfachverbindungseinrichtungen zusammenwirken.

Der Eingaig undder Ausgang einer Karte außerhalb der Verbindungseinrichtung B ist mittels einer Schraube 2 erreicht, welche durch die Karte 1 drehbar getragen ist, deren Gewinde 2a mit der Mutter 11 der Verbindungseinrichtung B zusammenwirkt, wobei die Schraube durch ihren Kopf 2b bewegt werden kann.

Die Karte ist in ihren Gleitbewegungen durch die Führungsbänder 55 und 36 geführt, welche en dem Aufbau, welche den Stecker B trägt, befestigt sind.

Jedem Leitungsband 7 ist ein Kammleiter 21 zugeordnet, welcher eine bestimmte Anzahl Zähne 22 trägt, deren Zahl geringer ist als diejenige der Leiter, welche auf der einen Seite der Platte enden. Um eine Größenvorstellung zu geben, die Anzahl der Zähne kann gleich einem Zehntel der Leiter sein (zehn Zähne für 100 Leiter).

Der Kamm ist auf ein Band 7 durch eine Blattfeder 27 abgestützt, deren Enden 31 gegabelt sind, um sich auf den Rücken dieses Kammes genau einzupassen.

Alle Kämme der selben Gruppe haben ihre Abschlußfcähne 29 und 30 im Eingriff mit zwei parallelen Stegen, welche in den Gehäusen 20a der zwei isolierenden parallelen Streifen 20 im Eingriff stehen.

Die Stege der oberen Fläche und diejenigen, welche ihnen auf der unteren Fläche entsprechen, sind durch die Bolzen 32 derart gegen die Karte 1 gedrückt, daß die Blattfedern '27 abgeplattet sind und einen guten Kontakt gewährleisten, und zwar ebenso mit den Streifen 7 wie mit den Kämmen 21.

109883/1146

Wie die Streifen so können auch, die Kämme und die Federn mit Edelmetall überzogen sein, um nicht oxydierbar zu sein und um einen fehlerlosen Kontakt zu gewährleisten.

Die Streifen 20 können auch die Zwischentrennwände 19 festlegen, welche in Ausnehmungen der Streifen angeordnet sind und {jeweils zwei aufeinander folgende Kämme voneinander trennen.

Die Streifen tragen ebenfalls Kämme wie 33 und 34·, welche nicht auf einem Streifen «bgestützt sind und mit einem Kamm in Kontakt stehen können, welcher seinerseits mit einem beliebigen Leiter in Eontakt steht, um die Anzahl der Zähne 22 zu erhöhen, d.h.,die dem Leiter zugeordneten Verbindungsanschlüsse, wenn dies erforderlich ist.

Schließlich können die Streifen Beschriftungen 28 zur Identifikation eines Leiters aufweisen.

Auf jedem der Zähne dee Kammes kann ein Klemmenstecker 36 im Eingriff sein, welcher fest mit dem Ende eines beweglichen Leiters 37 verbunden ist. Das andere Ende dfeses flexiblen Leiters kann eine ähnliche Klemme aufweisen, welche dazu bestimmt ist, mit einem Zahn eines anderen Kammes in Eingriff zu gelangen.

Hau kann somit einen der Leiter, welche der Anordnung X (Eingang) angehörte nit einem Leiter verbinden, welcher der Anordnung Y (Ausgang) angehört . Um den Anschluß eines Leiters zu gestatten, «reicher der Anordnung X angehört, die auf der Seite angeordnet ist, welche auf der Karte 1 erscheint, und iwar ait einem Leiter X, welcher auf der verdeckten Seite dieser Karte in der Pig. 1 angeordnet ist (oder umgekehrt) umfaßt die Karte in ihrem Hittelteil öffnun-

109883/1U6

gen 12, welche für den Durchgang von flexiblen Leitern wie 37a vorgesehen sind.

Um die Auswirkungen von Rückströmen zu vermeiden, können die flexiblen Leiter 37 eine Zwischendiode 38 aufweisen.

Ein flexibler Leiter 37 (ohne Diode) kann auch dazu verwendet werden, um einen Kama, welcher einem Eingangsleiter oder einem Ausgangsleiter zugeordnet ist, mit einem Beservekamm wie 33 oder 34- zu verbinden (Fig. 3)· Der entsprechende Leiter ist dann achtzehn Verbindungsklemmen zugeordnet.

Wenn die Verdrahtung abgeschlossen ist, werden die^geckel 18-18» auf die Karte 1 aufgesetzt, die Matrix wird/die Führungsschienen 35 und 36 eingeschoben, welche dem Geräteaufbau angehören, und zwar bis an die Stelle, wo die Teile 3 und 5 in die festen Verbindungseinrichtungen B eingeführt sind. Die Schraube 2 gewährleistet, daß die Matrix in ihrer Lage befestigt ist, während die beweglichen Verbindungs einrichtungen G^ und Og auf den freien Teilen des äußeren Bandes der Karte im Eingriff sind.

Die Erfindung wird hauptsächlich auf selektive Verbindungsmatrizen des lösbaren Typs angewandt, welche in den Geräten der Informationsverarbeitung verwendet werden, wie sie beispielsweise in elektrischen Installationen, programmgesteuerten Werkzeugmaschinen, den verschiedenen automatischen Maschinen und soweiter angewandt sind.

- Patentansprüche -

109883/1U8

■■ '■·>■ -v.

Claims

Patentansprüche

1./Selektive Zwischenverbindungsmatrix, welche eine bestimmte beliebige Anzahl von Verbindungen zwischen
jedem Leiter einer bestimmten Anzahl von Eingängen und
jedem Leiter einer bestimmten Anzahl von Ausgängen gestattet, dadurch gekennzeichnet , daß
jeder Eingangs- und jeder Ausgangsleiter in direkter
Verbindung mit einer begrenzten Anzahl von ¥erbinäaangselementen steht, welche kleiner als die größere der zwei Eingangs- und Außgangs-Anzahlen ist, daß die Verbindungselemente parallel geschaltet sind, daß die zwei Verbindungselemente jeweSs einem Eingangs- 12nd einem Ausgangsleiter zugeordnet sind, welche durch einen flexiblen
Leiter verbunden sein können, welcher an seinen. Ea&en
mit komplementären Verbindungs elementen der ersten ausgestattet ist.

2. Matrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einem selben Leiter zugeordneten parallelen Verbindungselemente mechanisch und elektrisch fest miteinander verbunden sind und eine Vielfaeli-Yerfceüungs-Verbindungseinrichtung bilden.

5. Matrix nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielf ach-Verteilungs-Verbindiiiigseijarichtung ein Kamm ist, welcher aus ausgerichteten
Klemmen besteht.

109883/1146

4-. Matrix nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielfach-Verteilungs-Verbindungseinrichtung senkrecht zu einer Karte gedruckter Schaltungen gegen ein leiterband dieser Schaltung gedruckt wird, welches auf eine Eingangsklemme führt.

5. Matrix nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und die Ausgangsklemmen durch zwei Ränder in Bezug auf eine rechteckige Karte gedruckter Schaltungen getragen werden und daß die Leiterbänder sich senkrecht zu diesen Rändern erstrecken. I

den

6. Matrix nach/Ansprüchen 1 und 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Klemmen und die Leiterbänder durch zwei Seiten der Karte gedruckter Schaltungen getragen werden, während diese Karte Ausnehmungen für den Durchgang der flexiblen Leiter von einer Seite der Karte zur anderen aufweist, indem eine Verbindungseinrichtung, welche auf der einen Seite angeordnet ist, mit einer Verbindungseinrichtung verbunden wird, welche auf der anderen Seite angeordnet ist.

7. Matrix nach einem der Ansprüche 5, 4 und 5» dadurch ge- , kennzeichnet , daß zumindest ein Teil der " Kä~mme auf dem selben Hand der Karte angeordnet ist, welche auf dem rückwärtigen Hand elastische Leiterorgane in Berührung alt den Leiterbfindern besitzt und daß ihre Enden im Eingriff mit zwei isolierenden Streifen stehen, welche durch Verschraubung gegen die Karte gedrückt sind.

8. Matrix nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Streifen Führungen für die

' Festlegung von isolierenden Vfinden aufweisen, welche zwei aufeinander folgende Kämme voneinander trennen.

109883/1146

9· Matrix nach Anspruch. 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen Stütztrageinrichtungen der Identifikation für jeden der Eingänge und für den entsprechenden Kamm aufweisen.

10. Matrix nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzahl von Vielfach-Verteilungs-Verbindungseinrichtungen vorgesehen ist, welche größer ist als die Summe der Eingangs- und der Ausgangsleiter, daß jede der Verbindungseinrichtungen

ψ eine Anzahl von Verbindungselementen .aufweist, welche weit unterhalb der Anzahl von Eingangs- oder Ausgangsleitern liegt, daß jede der überschüssigen Verbindungseinrichtungen, welche normalerweise nicht mit einem Leiter verbunden ist, durch einen flexiblen Leiter mit einer Verbindungseinrichtung verbunden werden kann, welche bereits mit einem Leiter verbunden ist.

11. Matrix nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Mter in einem Punkt ihrer Länge eine Diode aufweisen.

k 12. Matrix nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen verbreiterte Bänder gedruckter Schaltungen sind, welche senkrecht auf einem Rand der Karte enden und dazu bestimmt sind, mit ausgerichteten Gruppen, von Klemmverbindungen zusammenzuwirken und daß jede mit einem äußeren Eingansoder Ausgangsleiter verbunden ist.

109883/ 1 U6

Leerseite