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Selbstabgleichende Brücke für Rechenzwecke Zur Veranschaulichung der
Erfindung soll zunächst von einem praktischen Beispiel ausgegangen werden. Bei einem
größeren Stromverbrauchergebiet mit mehreren räumlich getrennten Speisestellen soll
nach dem bekannten Maximumtarf das Summenmaximum für das betreffende Gebiet ermittelt
werden. Zu diesem Zweck wird der Stromverbrauch an den einzelnen Speisestellen gemessen
und auf Streifen nach Maximumtarifart periodisch abgelocht. Die Streifen sämtlicher
Meßstellen werden dann in einer Zentralstelle zwecks Ermittlung des Summenmaximums
ausgewertet. Zur Addition zusammengehöriger periodischer Lochungen wird eine selbstabgleichende
Brücke benutzt, in der die gelochten Größen, die Eingangsgrößen, und ihre Summe,
das Ergebnis, durch Widerstände abgebildet werden. Das Ergebnis wird dann irgendwie,
beispielsweise auf einem weiteren Lochstreifen, registriert, und zwar soll nach
der Aufgabe der Erfindung möglichst unmittelbar das jeweilige Ergebnis in Zahlenstellen,
z. B. Dezimalen, registriert werden.
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Diese Zahlenstellen brauchen keine Dezimalstellen zu sein, sondern
das Ergebnis kann nach irgendeinem Zahlensystem, z. B. einem Dualsystem, einem gemischten.
Dualdezimalsystem od. dgl., registriert werden. Ebenso brauchen die Eingangsgrößen
nicht in einem Dezimalsystem angegeben zu werden, sondern man kann dafür ebenfalls
ein anderes Zahlensystem verwenden, wenn nur die Widerstände, die entsprechend den
abgelochten Eingangswerten eingestellt werden, entsprechend abgeglichen sind. Es
können deshalb mit einer solchen Brücke Größen eines ersten Zahlensystems auch in
solche eines zweiten auf einfachste Weise ohne mechanische Rechengetriebe umgeformt
werden, d. h. man kann die Brücke auch lediglich zur Umformung von Zahlensystemen
benutzen.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine solche selbstabgleichende
Brücke, die auf möglichst einfache Weise- das Ergebnis nach Zahlenstellen geordnet,
z. B. durch Lochungen; wiedergibt. Erfindungsgemäß sind für die einzelnen Zahlenstellen
:des Ergebnisses entsprechend gestaffelte Widerstandsgruppen mit Selbstabgleichung
vorgesehen, deren mit einer Registriervorrichtung versebene Abgleichsantriebe, mit
der höchsten Zahlenstelle beginnend, nacheinander jeweils unter Zuschaltung einer
entsprechenden Ers.atzwiderstandsstufe eingeschaltet werden unter Fortfall einer
solchen Zuschaltung beim Abgleich der der letzten Zahlenstelle entsprechenden Widerstandsstufengruppe.
Es wird also gleich der selbsttätige Abgleich der Brücke nach -den einzelnen Zahlenstellen
getrennt vollzogen, so daß gleichzeitig mit jedem Teilabgleich auch die entsprechende
Zahlenstelle der Registriervorrichtung eingestellt wird. Dadurch ergibt sich eine
besonders einfache und betriebssichere Anordnung.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Anschließend an das eingangs geschilderte Beispiel sollen in einer
Zentralstelle die von den einzelnen Meßstellen periodisch. gelochten Streifen i
bis 4 zwecks Ermittlung des Summenmaximums ausgewertet werden. Die Löcher der Streifen
werden zu diesem Zweck durch Tastersätze 5 abgetastet, und .die Lochungen entsprechenden
Meßwerte werden in Widerständen nachgebildet, die mit 6 bis g schematisch angedeutet
sind.
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Die Widerstände 6 bis g sind in einem Außenzweig i i einer Brücke
to bis 13 mit einem Brückenzweig 14 eingeschaltet. In dem Außenzweig 13 liegen drei
dekadisch gestufte Widerstände 15 bis 17 für die Selbstabgleicbung durch Motoren
18 bis 20 und Ersatzwiderstände 21, 22. Die Widerstände können durch Schwenkarme
23 eingestellt werden. Der Widerstand 15 enthält die Stufen o, too, Zoo usw., also
die Hunderter; der Ersatzwiderstand 21 entspricht dem Wert too. Der Widerstand 16
enthält die Stufen o, fo, 2o usw.; also die Zehner. Der Ersatzwiderstand 22 entspricht
dem Wert to. Der Widerstand 17 enthält die Stufen o, 1, 2 usw., also die Einer.
Mit den Schwenkarmen 23 für die Widerstände sind die Hunderter-, Zehner- und Einerwellen
einer Registriervorrichtung, also beispielsweise eines Lochers, verbunden.
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In dem Brückenzweig 14 liegt eine Wicklung 2,40 eines polarisierten
Relais 24 mit drei Stellungen 241 bis 243. In der Stellung 241 wird der Arbeitskontakt
25 geschlossen, in der Stellung 243 wird der Ruhekontakt 26, der mit dem Arbeitskontakt
25 in Reihe liegt, geöffnet. In dieser Stellung kann .das Relais durch eine Schnappvorrichtung
27 festgehalten werden, dis durch Schwenken eines Arms 2-8 im Pfeilsinn ausgerückt
werden kann und dann das Relais wieder freigibt.
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Die Motoren 18 bis 2o können mittels Relais 180, 190, 200 durch
Schalter '2g eingeschaltet werden. Das eine Ende jeder Relaiswicklung ist zu einem
Kontakt 181, igi, toi geführt, die durch Beläge 182, 192, 2o2 einer Steuerwalze
31 mit Kontakten 32 verbunden werden # können. Die Ersatzwiderstände 21, 22 sind
an Kontakte 2fo, 22o angeschlossen, die durch- Steuerbeläge 211, 22,1 überbrückt
werden können. Auf der Walze ist ferner eine Nockenstange 33 mit Nocken 34 angebracht.
Der Anschluß der einzelnen Leitungen ist durch -I-- und --Zeichen angedeutet.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die Lochstreifen i bis 4 werden
absatzweise und synchron an den Tastern 5 vorbeibewegt. Jeweils wird der abgelochte
Wert durch einen Widerstand in den Kästen 6 'bis g, wie nach früheren Vorschlägen,
abgebildet, und die Brücke muß nun so abgeglichen werden, daß die Widerstände in
dem Zweig 13 in einem bestimmten Verhältnis, hier im Verhältnis i : i, zur Summe
der Widerstände in -dem Zweig ii stehen. Angenommen die Widerstandssumme im Zweig
i i entspreche .dem Wert 457. Zunächst stehen die Widerstände 15 bis 17 auf dem
Wert o, die Brücke ist also nicht abgeglichen. Das Relais 240 spricht an und gelangt
aus der Ruhestellung 242 in .die Arbeitsstellung 241. Inzwischen 'hat der Belag
182 der im Pfeilsinn bewegten Steuerwalze 31 die Kontakte 32, 181 geschlossen, so
daß, sobald das Relais 24 den Arbeitskontakt 25 schließt, das Relais i8o durch den
Schalter 2g den Motor 18 einschaltet. Der Ersatzwiderstand 21 ist eingeschaltet.
Der Arm 23 beginnt zu laufen. Er erreicht zuerst die Stellung too, dann Zoo, dann
300. Sobald er die Stellung 400 erreicht, ist der Widerstand im Brückenzweig 13,
der 5oo beträgt, weil der Ersatzwiderstand 21 eingeschaltet ist, größer als im Zweig
i i, der voraussetzungsgemäß 457 beträgt; infolgedessen kehrt sich der Strom im
Brückenzweig 14 um. Das Relais 24- gelangt in. die Stellung 2q.3,. in der
es den Ruhekontakt 2:6 öffnet. Dabei gelangt auch der Arbeitskontakt 25 wieder in
.die Offenstellung. Dadurch wird der Motor 18 abgeschaltet. Der Motor 18 bleibt
stehen und ebenso der Arm 23.
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Der Einfachheit halber wird im Ausführungsbeispiel der Motor 18 durch
Abschalten stillgesetzt. Er würde dabei noch etwas nachlaufen. Praktisch wird man
beim Abschalten seinen Anker gleichzeitig kurzschließen und die Erregerwicklung
eingeschaltet lassen, so daß er augenblicklich stillgebremst wird und nicht über
das Ziel hinausschießen kann.
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Kurz darauf überbrückt der Belag 2.i i die Kontakte 2-fo und schließt
dadurch .den Ersatzwiderstand 21 kurz. Anschließend verläßt der Belag 182 die Kontakte
32y 181. Dabei spielt sich nichts weiter ab, denn das Relais 24 ist in der Stellung
243 festgehalten. Beim Weiterbewegen,der Walze 31 gibt der Belag 2'21 :die Kontakte
22o frei. Anschließend werden durch den Belag 1g2 die Kontakte igi überbrückt, nachdem
zuvor ein Nocken 34 den Schnapper 27 ausgerückt und das Relais 24 wieder freigegeben
hat. Es ist in die Ruhestellung 2q.2 zurückgelangt. Der Widerstand im Zweig ii beträgt,
wie erwähnt, 457, der Widerstand im Zweig 13 nach Überbrücken des Ersatzwiderstandes
2i und Einschalten des Ersatzwiderstandes 22 jetzt
410, ist also
kleiner, so daß das Relais 24 wieder in die Stellung 241 gelangt und über 25 den
Motor i9 einschaltet. Der Arm 23 läuft durch bis zur Stufe 5o. In diesem Augenblick
ist,der Widerstand im Zweig 13 nunmehr 46o, also größer als in dem Zweig i i. Das
Relais 24 schlägt nach der Stellung 243 aus und schaltet dadurch den Motor ig ab.
Kurz darauf wird der Ersatzwiderstand 22 überbrückt, und der Belag 192 verläßt die
Kontakte 32, igi. Da das Relais 2.4 wieder in-der Stellung243 gesperrt ist, ereignet
sich dabei nichts weiter. Nach einiger Zeit überbrückt der Belag 202 die Kontakte
32, toi. Der Widerstand im Zweig 13 ist jetzt 45o, also kleiner als 457. Das Relais
24 schließt ,deshalb wieder den Schalter25 und schaltet dadurch den Motor 2o ein,
der den Arm 23 nunmehr auf die Stufe 7 :einstellt. Die Brücke ist jetzt im Gleichgewicht,
das Relais 24 gelangt in die Ruhestellung 242. Dadurch wird der Motor 2o abgeschaltet.
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Etwas anders ist die Wirkungsweise bei ganzen Hundertern oder ganzen
Zehnern. Betrage die Widerstandssumme im Zweig i i beispielsweise 400, dann läuft
der Motor 18, da der Ersatzwiderstand 21 eingeschaltet ist, bis zur Stufe 300. In
diesem Augenblick sind die Widerstände-in den Zweigen i i und 13 gleich, und das
Relais geht in die Ruhestellung 242, schaltet durch Öffnen des' Schalters 25 .den
Motor 18 aus. Wenn nun anschließend durch den Belag 211 der Widerstand 21 überbrückt
wird, sinkt der Widerstand im Zweig 13 auf 3oo. Das Relais 24 schaltet infolgedessen
den Motor 18 nochmals ein, und der Arm 23 des Widerstandes 15 läuft auf .die Stufe
400 weiter und wird dann. abgeschaltet.
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Diese Besonderheit bei ganzen Hundertern oder ganzen Zehnern fällt,
wie Fi.g. 2 zeigt, weg, wenn man den Ersatzwiderstand 21 gleich 9g und den Ersatzwiderstand
22 gleich g macht. Das Relais 24 braucht dann nur zwei Stellungen 244 242 zu haben
und kommt mit einem einzigen Schalter 25 aus. Ebenso ist die Nutenleiste 33 entbehrlich,
und die Kontaktbeläge 182, 211 der Steuerwalze brauchen sich nicht mehr zu überlappen.
Entsprechendes gilt für die anderen Steuerbeläge.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. i und- 2 steuert die Schaltwalze
noch andere Vorgänge, z. B. das Drucken oder Lochen des Ergebnisses, den Papiertransport
der auszuwertenden und des neu gelochten Streifens, die Rückführung der Abgleichmotoren
und der von ihnen angetriebenen Widerstandsarme in die Ausgangslage u.sw. Der Einfachheit
halber sind in den Ausführungsbeispielen diese Einzelheiten weggelassen. Zu ihrer
Durchführung können bekannte Mittel verwendet werden.