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Vorrichtung zum Umformen von Zahlensystemen, insbesondere von einer
Dual- oder Dezimal-Vierstellendualzahl in eine Dezimalzahl Um beispielsweise den
periodischen Gesamtverbrauch eines Netzes, das an mehreren Stellen mit Nachbarnetzen
oder Kraftwerken verbunden ist, ermitteln zu können, kann man die periodischen Meßwerte
der einzelnen Verbindungsstellen selbsttätig auf Registrierstreifen ablochen lassen
und dann zentral die Angaben dieser Registrierstreifen summieren. Ähnlich kann man
aus den abgelochten periodischen Meßwerten von Wirk- und Blindverbrauch die geometrische
Summe bilden und erhält dadurch den Scheinverbrauch.
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Es sind schon mehrere derartige Systeme für diese und andere Zwecke
vorgeschlagen worden, aber sie haben bisher, wenigstens in der Elektrizitätswirtschaft,
praktisch keinen Eingang gefunden. Dies mag vor allem daran liegen, daß solche Loch-und
Auswertevorrichtungen verhältnismäßig kompliziert und teuer ausfallen. Es gilt also
hier möglichs einfache und betriebssichere Vorrichtungen zu schaffen. Offenbar fallen
alle diese Vorrichtungen um so kleiner und billiger aus, je geringer die Zahl der
Lochstellen oder allgemein gesprochen der Markierungsstellen für jede beliebige
Meßgröße ist. Arbeitet man nach einem Dezimalsystem, z. B. einem dreistelligen Dezimalsystem,
dann benötigt man für jede Dezimale mindestens neun Lochstellen und braucht dann
ebensoviel Stanz- wie Abtastorgane. Das Dezimalsystem hätte aber den großen Vorteil,
daß es leicht ablesbare Registrierungen ergibt und unmittelbar auf die nach einem
Dezimalsystem arbeitenden Rechenmaschinen od. dgl. übertragen werden kann. Verwendet
man ein Dualsystem, so ergibt sich zwar für eine gegebene Höchstzahl ein Minimum
an Lochstellen, dafür macht aber die Umformung der Dualzahl in -die entsprechende
Dezimalzahl, auf die man früher
oder später .bei der- Auswertung
übergehen muß, besondere Vorrichtungen notwendig, die meist sehr verwickelt ausfallen.
Außerdem sind Dualzahlen schwer alblesbar, so daß sich ein Registrierstreifen nur
mittels einer Umrechnungstabelle ablesen läßt. Besonders vorteilhaft ist ein neuerdings
vö:rgeschlagenes Dezimal-Vierstellendualsystem, dessen Lochungen nach kurzer Übung
leicht abgelesen werden können und das fast mit der gleichen Lochstellenzahl auskommt
wie das reine Dualsystem. Bei diesem gemischten.System werden die einzelnen Stellen
einer Dezimalzahl nach einem vierstelligen Dualsystem abgelocht.
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`Die Erfindung geht darauf aus, durch Beschränkung auf ein Minimum
von Lochstellen einfache Geräte zu erhalten und gleichzeitig mit einfachsten Mitteln
die Umformung des -einen in das andere Zahlensystem zu bewirken.
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Erfinüungsgernäß werden zu diesem Zweck zwei Widerstandsgruppen verwendet,
von denen die eine entsprechend dem umzuformenden Zahlensystem gestuft ist, während
die ändere Stufen nach dem gewünschten Zahlensystem hat. Die eine Gruppe ist also
beispielsweise nach einem Dezimal-Vierstellendualsystem, die zweite nach einem Dezimalsystern
gestuft. Mir die erste Gruppe wird entsprechend der Lochung eine Schaltung gemäß
der abgelochten Zahl vorgegeben, die zweite Gruppe wird selbsttätig durch ein auf
Proportionalitätsabweichungen beider Gruppen ansprechendes Organ auf eine proportionale
bzw. gleiche Größe nachgestellt. Diebeiden Gruppen können dabei in einer Brückenschaltung
miteinander verglichen werden.
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Bei Summenbildung von zwei oder mehr Zahlen werden mehrere erste Widerstandsgruppen
entsprechend in Reihe geschaltet. Müssen bei der Summenbildung verschiedene Multiplikationskonstanten
für .die einzelnen Zahlen berücksichtigt werden, dann werden die einzelnen Widerstandsgruppen
entsprechend gegeneinander abgeglichen, beispielsweise dadurch, daß man jeden Teilwiderstand,
also jede einzelne Widerstandsstufe, entsprechend den Multiplikationskonstanten
umschaltbar macht.
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Die entsprechend dem gewünschten Zahlensystem gestufte Widerstandsgruppe
bzw. deren Einstellorgane .können mittelbar oder unmittelbar mit einem Zähl-, Druck-
od. dgl. Werk verbunden werden, das in bekannter Weise mit einer Vorrichtung zum
Anzeigen, Registrieren oder Auswählen des Maximums der Summe versehen sein kann,
also mit einem sogenannten Schleppzeiger oder Schleppzählwerk, das in der Höchststellung
stehenbleibt: Diese Zähl-, Druck- od. dgl. Werke können gleichzeitig mit einer Rechenmaschine
zusammenarbeiten, die z. B.. die geometrische Summe aus Wirk- und Blindverbrauch
ausrechnet.
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Die Erfindung wird an Hand einiger Beispiele in der Zeichnung näher
erläutert: In Fig, z ist ein Lochstreifen dargestellt, auf dem periodisch Meßwerte
nach einem Dezimal-Vierstellendualsystem abgelocht sind; Feg. 2 zeigt im Schaltbild
eine vereinfachte Vorrichtung, .die derart abgelochte Zahlen in Dezimalzahlen umwandelt;
Fig. 3 zeigt eine nach Art eines dekadischen Zählwerks arbeitende Widerstandsgruppe;
Fig: q. zeigt eine Abänderung des Schaltbildes der Fig. 2.
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Der Streifen (Fig. i) ist in drei Zonen A bis C unterteilt, die den
drei Dezimalen eines abzulochenden Meßwertes entsprechen. In jeder Zone ist die
entsprechende Zahl nach einem vierstelligen Dualsystem abgelocht. Auf der Linie
i sind die Einer, auf der Linie :2 die Zweier, auf der Linie q, die Vierer und auf:
:der Linie 8 die Achter der Zone A abgelocht. Entsprechendes gilt für die anderen
.Zonen. Die letzte Zone C hat nur drei Stellen, da als höchster Meßwert die Zahl
799 angenommen wird. Die Löcher werden bei der Auswertung in bekannter Weise durch
elf Finger abgetastet, die beim Auftreffen auf ein Loch eine entsprechende Widerstandsstufe
der Widerstandsgruppe I (Fig. 2) einschalten. So wird z. B. beim Auftreffen eines
Loches der Linie i durch öffnen des Schalters 2,1 der Widerstand ii eingeschaltet.
Entsprechendes gilt für die Widerstände und Schalter 12,22 usw. Die Widerstände
1i, 12, 1q., 18 verhalten sich zueinander wie i zu 2 zu 4 zu g. Dies gilt für die
Zone a der Widerstandsgruppe I. Die Widerstandsstufen der Zone b verhalten sich
wie .das Zehnfache der oben angegebenen Werte, die Widerstandsstufen der Zone c
verhalten sich wie das Hundertfache. Zwecks Berücksichtigung verschiedener Multiplikationskonstanten
können AtmtlicheWiderstandsstufen umschaltbar sein, oder man kann mehrere Widerstandsgruppen
I, die entsprechend .den verschiedenen Multiplikationskonstanten abgeglichen sind,
in Reihe schalten und dann jeweils die Gruppe benutzen, die die richtige Konstante
hat.
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Mit der Gruppe I ist der Widerstand io in Reihe geschaltet. . Die
zweite Widerstandsgruppe Il hat einen durch einen Motor 5 angetriebenen Schieber
? und ist .dekadisch unterteilt. Sie liegt mit dem Widerstand 2o in Reihe: Die ganze
Anordnung bildet eine Widerstandsbrücke, in deren Brückenzweig ein polarisiertes
Relais i mit einem Umschalter 3 für den Motor 5 liegt. Die Brücke wird durch eine
Batterie 6 gespeist, an deren Mitte und Enden der Motor 5 angeschlossen ist.
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Als Motor wird am besten ein sogenannter Meßmotor verwendet, das ist
ein Motor mit freitragender Ankerwicklung, die zwischen einem inneren und einem
äußeren Eisenteil umlguft, von denen der eine polarisiert sein kann oder eine Erregerwicklung
trägt. Solche Motoren haben eine sehr kleine Zeitkonstante, d. h. sie laufen sehr
rasch hoch und können auch sehr rasch wieder zum Stillstand kommen, wenn, wie hier,
die Bürsten durch eine Verbindungsleitung geschlossen bleiben.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Es sei beispielsweise die Zahl
463 abgelocht, dann werden beim Durchlaufen des Streifens die Schalter 21, 22 geöffnet.
Dies entspricht dem. Zahlenwert 3 für die
Zone a. In der Zone b
werden die den Zahlenwerten 40 und 2o -entsprechenden Schalter geöffnet. Dies entspricht
dem Zahlenwert 6o, und in der Zone c wird noch der dem Zahlenwert d.oo entsprechende
Schalter geöffnet. Ist die Brücke nicht abgeglichen, d. h. ist der vom Schieber
7 abgegriffene Widerstand der Gruppe 2 nicht gleich oder in einem bestimmten Verhältnis
zum Widerstand der Gruppe I, dann spricht das Relais i an und legt je nach der Stromrichtung
den Schalter 3 in dem einen oder anderen Sinne um. Der Motor 5 läuft dann in der
einen oder anderen Richtung und verstellt den Schieber 7 so- lange, bis die Gleichheit
oder Proportionalität der Widerstände erzielt ist. Die Brücke ist dann auf Stromlosigkeit
des Brückenzeigers, Relais i, abzugleichen. Der Dezimalwert kann an der Skala 70
ohne weiteres abgelesen werden.
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Es empfiehlt sich, die Widerstandsgruppe II in Widerstände 23, 24.,
25 aufzuteilen, die sich wie i zu i.o zu ioo verhalten (Fig. 3 und q.), und die
Widerstände auf Scheiben 4.3 bis 45 anzuordnen., die ähnlich wie die Ziffernrollen
eines Zählwerks mit Schaltbrücken 3i und Trieben 32 zur Zehnerfortschaltung versehen
sind. Die Widerstände werden durch Büfrsten:33 ,bis 35 abgegriffen, die eine Stromzuführung
bilden, die andere Stromzuführung erfolgt durch :Schleifringe 37 und Bürsten 38.
Der Motor 5 treibt mittels eines Zahnrades 36 die Rolle 4.3 an. Mit dem Motor kann
nun ohne weiteres ein durch 39 angedeutetes Druckzählwerk od. d:gl. verbunden werden.
Die Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie bei F'ig. 2.
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Die Widerstände ro und 2o werden so abgeglichen, daß sich für mittlere
Meßwerte eine leicht zu bewältigende Stromstärke ergibt.
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Sollen die Angaben mehrerer Streifen, also z. B. gleiche Periodenwerte,
sixmmiert werden, dann wird eine zweite Widerstandsgruppe I mit der in Fig.2 gezeichneten
in Reihe geschaltet. Soll eine Zahlenangabe subtrahiert werden, dann wird sie mit
der Widerstandsgruppe II in Reihe geschaltet.
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Mit einer derartigen Anordnung lassen sich also mit einfachen Mitteln
Zahlensysteme ineinander umformen. Würde man zu dieser Umformung mechanische Mittel,
Relaisketten od. dgl. verwenden, dann währe ein wesentlich größerer Aufwand erforderlich.
Selbstverständlich müssen bei Summenbildung Mittel vorgesehen werden, die den Gleichlauf
des Lochstreifentransportes gewährleisten. Man kann zu diesem Zweck die Transportvorrichtungen
mechanisch oder über eine elastische Welle miteinander kuppeln. Im letzteren Fall
lassen sich beliebig viele Abtastvorrichtungen durch Stecker zur Summen- oder Differenzbildung
zusammenschalten.