DE3012579A1

DE3012579A1 - Vielseitig verwendbare verteilerstufe

Info

Publication number: DE3012579A1
Application number: DE19803012579
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Kfm. Zimmermann; geb. Horvatin Maja 6680 Neunkirchen Zimmermann
Original assignee: ZIMMERMANN GEB HORVATIN MAJA
Current assignee: ZIMMERMANN GEB HORVATIN MAJA
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1981-10-08
Also published as: DE3012579C2; WO1981002946A1; EP0038434A1

Description

' "--"2B-" März 1980

'B^% Meine Akte: PGm 1330

Anmelder: Walter Zimmermann, Diplom-Kaufmann Maja Zimmermann, geb. Horvatin Oberer Markt 15
66dO Neunkirchen / Saar

"Vielseitig verwendbare Verteilerstufe"

Die Erfindung betrifft eine vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

um technische Vorgänge wie beispielsweise überwachung von Temperaturen, Zeiten, Geschwindigkeiten, Reaktionen allgemein

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usw. In ihrem augenblicklichen Stand, sowie aber auch ihren Trend dem Beobachter sichtbar zu machen, sind Schaltanordnung an und Verteilerstufen bekannt, die durch digitale oder analoge oder aus beiden gemischte Anzeigen diese Werte dem Beobachter vermitteln.

Weiterhin sind Schaltanordnungen und Verteilerstufen bekannt, die der Aufgabe dienen, technische Vorgänge auf bestimmte iJer-e zu fixieren, wobei diese Werte in vorher zu bestimmender Reih?nfolge durch eine Codierung der Verteilerstufe eingestellt werden können.

Durch moderne Transistor- und integrierte Schaltungstechnik ist es möglich, eine Vielzahl von elektrischen Einzelelementen beispielsweise Leuchtdioden, Relais usw. in bestimmter Reihenfolge zu aktivieren. Jedoch ist es nicht möglich über die Verteilerstufe zurück die Aktivierung verschiedener elektrischer Einzelelmente zu registrieren, noch weniger ist es möglich, üher derartige Verteilerstufen technische Programme mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Codierungen ablaufen zu lassen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine vielseitig verwendbare Vertexlerstufe zu erstellen, die es gestattet, eine Vielzahl elektrischer Einzelelemente und/oder Anschlußstellen zu aktivieren und/oder anzusteuern mit einer Schaltanordnung, die mit einem geringen Aufwand an Leitungsführung und ohne störanfällige und temperaturempfindliche

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aktive elektronische Einheiten bei einfachster Handhabung zu gewährleisten ist.

Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches erreicht.

Bei zum Beispiel fünf lenear angeordneten Leiterbahnen, die in zwölf Auschnitte aufgeteilt sind, ist es bereits möglich sechzig Einzelelemente und/oder Anschlußstellen zu aktivieren und/oder anzusteuern. Diese Anordnung wäre beispielsweise sinnvoll für die analoge Stunden-, Mnuten- und Sekundenanzeige einer Uhr. Die Einzelelemente könnten Leuchtdioden sein, die beispielsweise durch die Codlerstufe eines Quarzuhrenwerkes aktiviert würden. Über Einzelanschlüsse könnten zur Weiterleitung z.B. Relais geschaltet werden, welche irgenwelche physikalische Prozessabläufe zu programmieren hätten. Nach einem weiteren erfinderischen Merkmal wird mindestens eine zweite Verteilerstufe mit der ersteren elektrisch so gekoppelt, daß wechselseitig über die Einzel-Elemente und/oder -Anschlüsse der einen Vertexlerstufe die andere Verteilerstufe steuert wird, bzw. der aktivierte Zustand der Einzel-Elemente und/oder -Anschlüsse der anderen Verteilerstufe registriert vrird.

Die Ansteuerung und/oder Aktivierung kann entweder manuell über Xontaktknebel, Kontaktstöpsel, Schalter usw. oder vollelektrisch oder elektromechcinis ch automatisch oder elektro-

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mechanisch halbautomatisch über Relais, Stellmotoren, ImpulsSteuerungen usw. erfolgen.

Nach einem weiteren Kennzeichen soll die Verteilerstufe in Miniaturausführung erstellt sein. Dies ist möglich, da sie mit allerkleinsten elektrischen Potentialen betrieben v/erden kann und also auch gedrängt auf kleinstem Raum unterzubringen ist. Eine konzentrisch orientierte Anordnung der Leiterbahnen und Kontakte, sowie die im wesenlichen radiale Ausrichtung der Leiterbahnabzweigungen im Hinblick auf das Zentrum der Verteilerstufe erweist sich hier sowohl zum Zwecke der optimalen Raumaufteilung als auch technischer Kombinationsvorteile wegen als besonderes geeignet. So bei der Kombination der Verteilerstufe mit einem elektromechanischen Schrittschalter. Durch die Verwendung eines manuell, mechaniscn oder durch Stromimpulse automatisch betriebenen Schrittschalters, insbesondere eines Magnetschrittschalters, kann im Zusammenhang mit der Aktivierung der Leiterbahnen und Kontakte der Verteilerstufe eine auf die Anordnung der Leiterbahnabzweigungen abgestimmte Schrittschaltfolge erzielt v/erden. Eine solche Schaltvorrichtung erweist sich in Verbindung mit der Verteilerstufe teilweise auch dann als vorteilhaft, wenn die hinsichtlich des elektrischen Potentials vorliegenden Voraussetzungen den Einsatz vollelektrischer Schalter erlauben würden.

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Der elektromechanische Magnettschrittschalter ermöglicht die stromunabhängige Fixierung einer aktuellen Schaltkonstellation, da die Position der mechanischen Schaltkontakte bei Stromdurchgang für die Aktivierung der konktaktierten Leiterbahnen und Kontakte der Verteilerstufe entscheidend ist. Bei Spannungsausfällen ändert sich die Kontakteinstellung nicht. Während in solchen Fällen z.B. bei vollelektrischen Zähl- und Registrierapparaten die angezeigten Ziffern gelöscht werden, werden die letzten Anzeigewerte konserviert, soweit die unveränderte Stellung der Schaltkontakte des Magnetschrittschalters gewährleistet ist.

Die stabile Position der mechanischen Schaltkontakte wird durch die kennzeichnenden konstruktiven Merkmale des Magnetschrittschalters gesichert. Desgleichen ermöglichen diese kennzeichnenden Merkmale die hochzahlige, exakt auf die relativ kurzen Distanzen zwischen den einzelnen Leiterbahnabzweigungen eingerichtete Schrittschaltfolge. Da der so konstruierte Schrittschalter ein sehr geringes Trägheitsmoment hat, eignet er sich auch zum automatischen Betrieb mittels elektrischer Impulse, die in kurzen Zeitabständen aufeinander folgen. Eine Kombinationsmöglichkeit zur unmittelbaren Integration des elektromagnetisch automatisch arbeitenden Magnetschrittschalters mit der Verteilerstufe ergibt sich durch eine Variante derselben, die ebenfalls in einem der kennzeichnenden Anspruchsmerkmale festgehalten ist.

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Eine zu den in Abschnitte eingeteilten Leiterbahnen im wesentlichen parallel laufende, nicht unterteilte Kontaktleiterbahn z.B. ermöglicht die Einzelaktivierung einer der Zahl der unterteilten Leiterbahnen gleichen Anzahl von fest stehenden Elektromagneten, die jeweils einzeln mit einer der unterteilten Leiterbahnen zusammen geschaltet sind. Werden diese in einer bestimmten Reihenfolge nacheinander durch elektrische Impulse aktiviert, so bewirkt ihre magnetische Anziehungskraft zugleich die Fortbewegung einer ihnen parallel zugeordneten bev/eglichen Magnetreihe und der mechanischen Schaltkontakte, die dann in die nächste Schaltstellung einrasten. Die Hinzunahme einer oder mehrerer mit den in Abschnitte gegliederten Leiterbahnen parallel laufenden, nicht oder anders als die anderen Leiterbahnen unterteilten Leiterbahnen erbringt darüberhinaus noch weitere Kombinationsmöglichkeiten der Verteilerstufe. Nachfolgend wird an Hand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher erläutert:

In der Zeichnung sind zwei analog angeordnete unc? elektrisch parallel gekoppelte Vertexlerstufen 1 und 2 dargestellt. Die Einzel-Elemente bzw. -Anschlüsse 3 bzw. die sie versorgenden Abzv/eigungen sind jeweils zu Fünfergruppen zusammengefaßt, denen je eine Kontaktstelle 4 zugeordnet ist. Auch die übrigen Kontakte 5 sind jeweils für die Abzweigungen, Elemente und/oder .⁵InSChIUsSe im Bereich eines der gleich gegliederten Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnen 6, 7, 8, und 10 zuständig.

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Im Falle der Einzelaktivierung bestimmter Elemente und/oder
Anschlußstellen ist jeweils eine bestimmte Leiterbahn
und ein bestimmter Kontakt aktiviert. Die Aktivierung von
Elementen und/oder Anschlußgruppen setzt die Schaltung
mehrerer Leiterbahnen mit einem oder mehreren Kontakten oder einer Leiterbahn mit mehreren Kontakten voraus.
Bei dem gezeigten Beispiel handelt es sich um konzentrisch
angeordnete Leiterbahnen bei beiden Verteilerstufen 1 und 2, wobei die Koppelung durch Verbindungen 11 in derselben Reihenfolge beider Verteilerstufen erfolgt. Es sind natürlich alle anderen Zuordnungen möglich.

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Leerseite

Claims

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Meine Akte: PGm 133O/31

Patentansprüche

1. Vielseitig verwendbare Verteileretufe zur initeuerune und/oder Aktivierung einer Vielzahl elektrischer Kinzelelemente und/oder einzeln zu aktivierender Anschlußstellen bzw. eines zu bestimmenden Bruchteils hiervon in zu besimmender Reihenfolge mit mehreren in einer oder in mehreren Ebenen im wesentlichen parallel liegenden Leiter!.-ahnen, von denen mindestens zwei in nach Länge und/oder Position im wesentlichen gleiche Leiterbahnabschnitte aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei von den in gleiche Abschnitte gegliederten Leiter'):·ahnen in jedem Leiterbahnabschnitt mindestens einen Anschlußpunkt und/oder eine isoliert geführte . vbzweigung aufweisen,

und daß diese Anschlußrunkte und/oder Abzweigungen mit mindestens einem allen aleichen Leiterbahnabschnitten der verschiedenen Leiber gemeinsamen Abschnittskontakt koordiniert .sind, der als Schalt- und/oder als Anschlußkontakt fungieren kann, und daß die Codierung für die Aktivierung und/oder Anateuerung dar an die Verteilerstufe angeschlossenen Vielzahl der Einzelelenente und/oder einzeln aktivierbaren Anschlußstellen eindeutig durch die Kombination jeweils einer bestimmten Leiterbahn mit einem bestimmten Afoschnlttskontnkt erfolgt.

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ORIGINAL INSPECTED '

naohgereicht]

2. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1 dadurch

gekennzeichnet, daß den gleich gegliederten Leiterbahnen mindestens eine v/eitere nicht oder anders gegliederte Kontaktleiterbahn zugeordnet ist, durch deren Schaltkombination mit Abzweigungen von anderen mit unterschiedlichen Potential belegten Leiterbahnen weitere vorher zu bestimmende Elemente und/oder Anschlußstellen einzeln oder in Gruppen aktiviert werden können.

3. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer zweiten, im wesentlichen analog aufgebauten elektrisch gekoppalt ist, daß von der ersten Verteilerstufe aus die Einzelelemente und/ oder die einzeln aktivierbaren Anschlußstellen der zweiten geschaltet und/oder aktiviert v/erden können und daß bei dieser Schaltanordnung oder bei einer außerhalb der ersten Verteilerstufe liegenden Schalt- und/oder Aktivierungsvorrichtung aktivierte und/oder anzusteuernde Einzelelemente und/oder Anschlußstellen der zweiten Stufe durch die Einzelelemente und/oder Anschlußstellen der ersten als aktiviert bzw. als aktivierbar nachgewiesen werdan können.

4. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1, 2 oder dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung und/öder Ansteuerung manuell, über Kontaktknebel, Kontaktstöpsel, Schalter usw. erfolgt,

5. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung und/oder Ansteuerung vollelektrisch oder elektromechanisch, automatisch oder halbautomatisch über Relais, Stellmotoren Impulssteuerungen usv/. erfolgt.

ORIGINAL iNSPECTED

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6. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie bei kleinstem Raum- und Materialbedarf und im wesentlichen linear fortlaufender Anordnung der Einzelelemente, Anschlußstellen bzw. und/oder Schaltpositionen, sowie bei Anordnung der Leiterbahnen in einer Ebene im wesentlichen konzentrisch orientierte Leiterbahnen und Kontakte sowie im wesentlichen radial ausgerichtete Leiterbahnabzweigungen und/oder Kontaktabzweigungen aufweist, oder daß sie bei im übrigen gleichen Bedingungen und Anordnung der Leiterbahnen in mehreren Ebenen im wesentlichen konzentrisch orientierte Leiterbahnen und Kontakte und im wesentlichen konzentrisca und/oder radial ausgerichtete Leiterbahnabzweiguncjen und/oder Kontaktabzweigungen aufweist.

7. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelaktivierung der Elemente und/oder Anschlußstellen über einen vollelektrisch, elektromechanisch oder manuell betriebenen Schrittschalter erfolgt, der in Abhängigkeit von den ihn steuernden elektrischen und/oder Bewegungsimpulsen die Frequenz, den Rhythmus und die Richtung der Schaltfolge bestimmt, indem durch ihn die Leiterbahnen und Kontakte entsprechend der im Aufbau der Verteilerstufe beinhalteten Codierung miteinander kombiniert werden.

ö. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittschalter aus einer Reihe von mehreren linear angeordneten Permanent- und/oder Elektromagneten und einer weiteren Anzahl von zeitweilig magnetisch aktivierbaren Kiementen und/oder permanenten Magneten besteht, die der erstgenannten iieihe von linear angeordneten Magneten oarallel zugeordnet sind.

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V V I «. ν» ι si

9. Vielseitig verwendbare -Verteilerstufe nach einem oder mehreren dec vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine der Magnetreihen des Schrittschalters in einer oder in beiden Richtungen ihres linearen Verlaufs parallel zu der anderen Magnetreihe verschiebbar ist, oder daß beide Magnetreihen in einer oder in beide ι Richtungen ihres linearen Verlaufs parallel zueinander verschiebb ir sind.

10. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach einem oder mehreren de: vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden linear und parallel zueinander angeordneten Magnetreihen hinsichtlich der Abstände der Einzelmagnete .zueinander jeweils in einer Reihe gleiche Abstände aufweisen, die jedoch verschieden sind gegenüber den Abständen zwischen den Magneten der anderen Magnetreihe.

11. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach einem oder mehreren de?: vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetreihen jeweils auf einem Kreisumfang angeordnet sind.

12. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe^-nach einem oder mehreren de: vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Länge beider Magnetreihen bezogene Anzahl der Schaltsehritte dem Produkt aus der Anzahl der Magnete der· beiden Magnetreihen gleic . ist.

13. Vielseitig verwendbare Verteilerstufe nach einem oder mehreren dc?r vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die eine Magnetreihe örtlich fixiert und die andere Magnetreihe oeweglich angeordnet ist und daß die Magnete einer Reihe in einer bestimmten Reihenfolge elektromagnetisch aktiviert werden können, um die Fortbewegung und die Fortbev/egungs richtung der beweglichen- lagnetreihe zu bewirken.

ORIGINAL INSPECTED

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