DE898691C

DE898691C - Elektronischer Umschalter

Info

Publication number: DE898691C
Application number: DEI1736A
Authority: DE
Inventors: Arthur Halsey Dickinson
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1945-12-21
Filing date: 1950-08-17
Publication date: 1953-12-03
Also published as: US2536916A; NL75406C; FR1030554A; GB638066A

Description

iWiGBI.S.175)

AUSGEGEBEN AM 3. DEZEMBER 1953

I ΐγ36 IXb]42m

Sindelfmgen (Württ.)

Elektronischer Umschalter

In Buchungsmaschinen oder Rechenmaschinen, insbesondere auch in durch Aufzeichnungen, z. B. ■durch Lochkarten gesteuerten Maschinen werden vielfach Umschalter oder Kommutatoren verwendet. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich bei elektronischen Umschaltern, von denen nachfolgend ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben ist.

Der Umformer enthält mindestens drei Stufen, die als Kippschaltungen ausgebildet sind und durch elektrische Impulse gesteuert werden. Diese einzelnen Stufen sind nun erfindungsgemäß durch elektrisch voneinander abhängige Stromkreise und durch eine die Schaltrichtung bestimmende Schaltanordnung gesteuert. Diese voneinander abhängigen Stromkreise werden wahlweise wirksam gemacht und verbinden die Stufen in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durch aufeinanderfolgende Impulse. Sie enthalten z. B. zwei Sätze Kopplungsschaltungen. Die die Richtung bestimmende Schaltanordnung kann zwei Schaltzustände einnehmen, und jeder dieser Schaltzustände wirkt auf einen der Kopplungssätze ein. In dem einen Schaltzustand werden die Stufen vorwärts und in dem anderen Schaltzustand rückwärts geschaltet. Die die Richtung steuernde Schaltung kann ebenfalls als Kippschaltung ausgebildet sein, die durch positive, ihren beiden Steuergittern aufgedrückte Impulse in ihre beiden Schaltzustände wahlweise geschaltet werden kann.

Die Steuerung der beiden Kopplungsscbaltsätze erfolgt durch die die Arbeitsrichtung bestimmende Kippschaltung und dfen Umschalter derart, daß jede Stufe des Umschalters, wenn sie durch einen

Impuls gekippt ist, auf eine und über eine zugehörige Kopplungsschaltung des Satzes, der durch die die Richtung bestimmende Kippschaltung zur Einwirkung gebracht ist, wirkt, daß die nächste folgende Stufe in der gewählten Arbeitsrichtung so vorbereitet wird, daß diese durch den nächsten gleichen Impuls in ihren anderen stabilen Zustand umgeschaltet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird die Umschalterstufe durch Aufdrücken eines Vorschältimpulses in ihren anderen stabilen Zustand gekippt und durch nachfolgendes Aufdrücken eines Rückschaltimpulses wiederum in ihren ursprünglichen Zustand zurückgeführt. Ferner können die Kopplungsschaltungen ^J5 durch die Stufen derart gesteuert werden, daß jede Stufe bed ihrem Kippen durch einen Vorschaltimpuls in ihren anderen Zustand über die zugehörige Kopplungsschaltung einerseits die nächste Stufe in der gewählten Arbeitsrichtung vorbereitet, um diese beim nächsten Vorschaltimpuls umzuschalten, und andererseits auch die vorhergehende Stufe -in der gewählten Arbeitsrichtung vorbereitet, um diese beim nächsten Rückschaltimpuls wiederum in den vorher eingenommenen Zustand zurückzuschalten. Die Kopplungsschaltungen sind z. B. aus zwei Sätzen Widerständen und Trioden aufgebaut, deren Gitter mit Anzapfpunkten der Widerstände verbunden sind. Die fließenden Anodenströme jedes Satzes sind durch die an den Widerständen desselben S.atzes liegenden Spannungen bestimmt.

Die Ano.den-Kathoden-Krei.se der Trioden eines Satzes sind ferner derart mit den Stufen gekoppelt, daß die Stufen in der Arbeitsrichtung, die durch den Satz bestimmt und durch die Kippschaltung gesteuert wird, vorbereitet werden. Die Widerstände eines Satzes sind mit der Kippschaltung und ■den Umschalterstufen derart verbunden, daß ein geeignetes Potential an die Gitter der Trioden desselben Satzes gelegt wird:, wenn die Kippschaltung sich im »Ein«-Zustand befindet. Die Stufen werden dann nacheinander so gesteuert, daß die Stufen in der Vorwärtsrichtung nacheinander geschaltet werden. Ferner sind die Widerstände des anderen Satzes mit den Stufen und der Kippschaltung so gekoppelt, daß ein geeignetes Potential an die Gitter des zugehörigen Triodensatzes gelegt wird. Die Stufen werden dann derart gesteuert, daß sie nacheinander in der Rückwärtsrichtung geschaltet werden, wenn die Kippschaltung sich in dem »Aus «-Zustand befindet.

Ferner sind erfindungsgemäß Schalter vorgesehen, durch deren Betätigung in dem Umschalter nach Anlegen der Netzspannung der Umschalter derart geschaltet wird, daß er die richtige Startstellung einnimmt. Die Impulse eines Kippschwingungsgenerators werden als Vorschaltimpulse dem Umschalter unmittelbar und über eine Mischröhre als Rückschaltimpulse zugeführt. Die Umschalterstufe kann aus zwei Doppelsystemröhren aufgebaut sein, die jede aus einer Triode und einer Pentode besteht. Die Triodensysteme der beiden Doppelröhren sind über Kreuz gekoppelt und arbeiten als Kippschaltung, während die Steuergitter der Pentodensysteme durch die Vorschalt- bzw. Rückschaltimpulse und ihre Schirmgitter durch die an den Kathoden der Trioden der Kopplungsschaltungen auftretenden Potentiale satzweise gesteuert werden.

An Hand der Zeichnung wird nunmehr die Erfindung im einzelnen näher erläutert und beschrieben.

Fig. ι ist ein Schaltbild der Anordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der verschiedenen Impulsreihen zur Steuerung des Umschalters und zeigt die in den Umschaltstufen erzeugten Impulsspannungen.

In Fig. ι sind die + -Leitung 50 und die Leitung 51 durch einen nicht dargestellten Schalter mit der Gleichstromquelle verbunden. Ein aus den Widerständen 52,53 und 54 bestehender Spannungsteiler überbrückt die Leitungen 50 und 51. Die Leitungen 55 und 56 führen zu verschiedenen Anzapfpunkten des Spannungsteilers. Die Leitung 55erhält ein positiveres Potential als dieLeitungsö. Der aus Elektronenröhrenschaltungen aufgebaute Umschalter muß durch Impulse angetrieben werden. Als Hauptstromquelle dient ein Multivibrator M. Bekanntlich erzeugt dieser Schwin- go gungserzeuger rechteckige Impulse an dem Ausgang seiner beiden Röhren α -und' b. In dieser Schaltung werden nur die rechteckigen Impulse des Ausgangs der Röhre α ausgenutzt. Von diesen rechteckigen Impulsen werden scharfe Impulse mit steller Wellenfront zur Betätigung des Umschalters gewonnen. Deshalb ist die Anode der Röhre α über den Kondensator 75 α und den Widerstand 76 a mit der Leitung 51 verbunden. Der Kondensator und der Widerstand haben ein derartig kleines 2?C-Pro~ dukt, daß sie die rechteckigen Impulse in positive und negative scharfe Impulse mit steiler Wellenfront umformen, deren Verlauf in Fig. 2, erste Reihe, dargestellt ist und die am Widerstand 36 c auftreten. Die positiven Impulse dienen als Vorschaltimpulse für den Umschalter. Andere Impulse sind als Rückschaltimpulse für den Umschalter erforderlich. Diese Impulsreihe wird durch die Fünfgittermischröhre Jj, die durch die am Widerstand 76 a auftretenden Impulse gesteuert wird, erzeugt. Die Anode der Röhre Jj ist über den Widerstand 78 an die Leitung 50 und ihre Kathode ist an die Leitung 56 angeschlossen. Ihr Ausgang ist mit der Leitung 51 über den Kondensator 83 und den Widerstand 69 verbunden. Das zweite und das vierte Gitter der Röhre JJ liegen an dem Verbindungspunkt der die Leitungen 50 und 51 überbrückenden Widerstände Jg und 80. Der zum Widerstand 80 parallel geschaltete Kondensator 81 hält durch seine Siebwirkung die Spannung an diesen Gittern konstant. Das erste Gitter ist in der gezeichneten, der Ruhestellung, mit der Leitung 51 über einen Schalter 82© verbunden. Das dritte Gitter führt über die Leitung 74 zu dem Anzapfpunkt des Widerstandes 76 a. Bei dieser Schaltanordnung ändert sich der Anodenstrom der Röhre JJ

durch die dem dritten Gitter vom Widerstand 76 a aufgedrückten positiven und negativen Impulse. Die Form der an dem Widerstand 69 auftretenden positiven und negativen Impulse sind in Fig.2, Reihe2, dargestellt; es ist bekannt, daß diese Impulse um i8o° in der Phase gegenüber den Impulsen am Widerstand 76 α verschoben sind. Die positiven Impulse am Widerstand 69 werden als Rückschaltimpulse für den Umschalter verwendet. Der Umschalter enthält drei Stufen C 3, C2 und Ci. Jede Stufe ist als Kippschaltung mit zwei miteinander abwechselnden, stabilen Zuständen ausgebildet; der eine Zustand ist hier mit »Ein«- Zustand, der andere Zustand mit »Aus«-Zustand bezeichnet. Die Kippschaltung besteht .aus symmetrischen Widerstandszweigen oder -netzwerken zwischen den Leitungen 50 und 51. Das linke Netzwerk enthält die Widerstände 60a, 61 α und 62a, den zum Widerstand 61 α parallel geschalteten Kondensator 63 a, die Pentode 65 α und die Triode 64 a, deren Entladestromkreise zwischen dem Punkt 66 a und der Leitung 55 parallel verlaufen. Der rechte Zweig enthält eine gleichartige Anordnung von entsprechenden Teilen 60 b, 61 b, 62 b, 63 b, 64b und 65 b.

Die linke und die rechte Seite sind über Kreuz durch die Verbindung des Gitters der Triode 64a mit dem Punkt 67 b der rechten Seite und des Gitters der Triode 64 b mit dem Punkt 67 α der linken Seite gekoppelt. Diese Kippschaltung befindet sich abwechselnd in dem »Ein«- oder in dem »Aus«- Zustand und hält sich stabil in dem eingestellten Zustand, bis die Schaltung durch einen Schaltimp-uls in den anderen Zustand umgeschaltet wird. In dem »Aus «-Zustand arbeitet die Röhre 64 a am unteren Knick der Kennlinie, und.die Röhre64b ist leitend. Wenn die Röhre 64 a am unteren Knick bei passend gewähltem Widerstand 60 α arbeitet, besitzt die Triode 64 a einen hohen inneren Widerstand gegenüber dem Widerstand 60 α; deshalb weisen die Anode und der mit dieser verbundene Punkt 66 a ein hohes positives Potential auf. Bei geeigneter Wahl der Widerstände 61 α und 62 α und bei hohem Potential an dem Punkt 66 α wird der Spannungsabfall am Widerstand 61 α dem Punkt 67 a und demzufolge auch dem Gitter der Triode 64b keine unter dem Kathodenpotential liegende Spannung aufdrücken. Das Gitter der Röhre 64b wird somit nicht vorgespannt sein, und die Röhre 64 b wird leiten. Beim Leiten der Röhre 64 b und entsprechender Wahl des Widerstandes 60 b ist der innere Widerstand der Triode 64 b 'kleiner als der Widerstand 60 b; die Anode der Triode 64 b und der Verbindungspunkt 66 b besitzen ein nicht viel höheres Potential als die Kathode. Blei entsprechenden Werten der Widerstände 61 b und 62 b legt der Spannungsabfall am Widerstand 61 b, wenn der Punkt 66 b an dieser geringen Spannung liegt, an den Punkt 67 b und das damit verbundene Gitter der Triode 64 α eine unter dem Kathodenpotential liegende Spannung und sperrt so die Röhre 64 a. Beim »Aus «-Zustand der Kippschaltung tritt eine derartige Verteilung der Spannung auf, daß die Schaltung in diesem »Aus«-Zustand gehalten wird, in dem die Röhre 64 a gesperrt ist und die Röhre 64 b leitet, während die Punkte 66 α und 67 α hohe, die Punkte 66 b und 67 b niedrige Potentiale aufweisen. Da die beiden Hälften der Kippschaltung symmetrisch gebaut sind, können die gleichen Betrachtungen, gleich ob die Kippschaltung sich im »Ein«- oder »Aus«-Zustand befindet, bezüglich der einzelnen Stromkreise angestellt werden, wie sie sich selbst in ihrem jeweiligen Zustand halten. Wenn die Kippschaltung sich im »Ein«-Zustand befindet, tritt eine derartige Spannungsverteilung auf, daß bei hohen Potentialen der Punkt 66 b und 67 b und bei niedrigen Potentialen der Punkte 66 α und 67 a die Röhre 64a leitet und die Röhre 64 b gesperrt bleibt.

Die Kippschaltung kann vom »Aus«- zum »Ein«- Zustand durch einen am Widerstand 76 α auftretenden positiven Vorrückimpuls und vom »Ein«- zum »Aus «-Zustand durch einen am Widerstand 69 auftretenden positiven Rückschaltimpuls gesteuert werden. Die Impulse vom Widerstand 76 α werden über die Leitung 74, den in der gezeichneten Stellung befindlichen Schalter 88 und die Leitung 68 α zu den Steuergittern (später nur kurz Gitter genannt) der Pentoden 65 α aller Kippschal tungenC 3, C 2 und Ci geleitet. Die Impulse vom Widerstand 69 laufen über die Leitung 68 b zu den Gittern aller Pentoden 65 b. Beim gewöhnlichen Arbeiten des Umschalters sind die an den Widerständen 76 α und 69 auftretenden Schaltimpulse von zu geringer Amplitude, um die Pentoden leitend zu machen, wenn nicht an deren Schirmgittern und Anoden hohe Spannungen liegen. Im »Aus «-Zustand weist der Punkt 66 α ein hohes Potential auf, da er mit der Anode der Röhre 65 α verbunden ist. Im »Ein«-Zustand der Kippschaltung besitzt der Punkt66b hohes Potential; daher liegt auch an der Anode der Röhre 65 b eine hohe Spannung. Die Steuerung der Schirmgitterspannungen wird jetzt beschrieben. Bei Betrachtung der Kippschaltung C 3 z. B. weist die Anode der Pentode 65 a ■im »Aus «-Zustand eine hohe Spannung auf. Es wird angenommen, daß die Schirmgitterspannung dieser Pentode gerade ihren höchsten Wert erreicht hat. Der nächste Vorschaltimpuls am Widerstand 76 a macht die Pentode 65 a leitend. Darauf sinkt plötzlich das Potential des Punktes 66 α, wodurch ein ■negativer Impuls über den Kondensator 63 α zu dem Gitter der Triode 64b gelangt; dadurch vergrößert sich der innere Widerstand der Triode 64 b. Das Potential des Punktes 66 b steigt plötzlich an, so daß ein positiver Impuls über den Kondensator 63 b ζήτα Gitter der Triode 64a gelangt und deren inneren Widerstand vermindert. Das Potential des Punktes 66 α sinkt weiter, wodurch ein negativer Impuls ausgelöst wird, der'über den Kondensator 63α zum Gitter der Triode 64b gelangt. Diese Wechselwirkung zwischen den beiden Hälften der Kippschaltung setzt sich so lange fort, bis schließlich die Röhre 64 b gesperrt ist und der Röhre 64 a keine Gittervorspannung aufgedrückt wird und diese Röhre somit leitet. Kurz, die Kippschaltung

ist vom »Aus«- in den »Ein«-Zustand gekippt. Sie kann in die »Aus»-Stellung wieder umgeschaltet werden, indem ein vom Widerstand 69 abgenommener Rückschaltimpuls an das Gitter der Pentode 65 & gelegt wird. In der »Ein»-Stellung der Kippschaltung besitzt die Anode der Pentode 65 b eine hohe Spannung. Es wird angenommen, daß das Schirmgitterpotential der Pentode^ b gerade eben gestiegen ist. Der folgende Rückschaltimpuls, der zum Gitter der Pentode 65 b ,gelangt, macht die Pentode 65 b leitend. Das Potential des Punktes 66 b sinkt plötzlich, wodurch ein negativer Impuls über den Kondensator 6i3 & zu dem Gitter der Triode 64a läuft; dadurch steigt der innere Widerstand der Triode. Das Potential des Punktes 66 α steigt darauf plötzlich, und ein positiver Impuls gelangt über den Kondensator 63 α zu dem Gitter der Triode 64b und vermindert deren inneren Widerstand. Die Wechselwirkung zwischen den beiden Hälften der Kippschaltung bringt schließlich die Röhre 64a in ihre stabile Sperrstel'lung und macht die Röhre 64 b leitend. Kurz, die Kippschaltung ist von der »Ein«- in die »Aus«-Stellung gekippt.

Die Pentoden 65 σ und 65 b lösen vorausbedingende Schaltvorgänge aus, durch die die Schaltimpulse an den Widerständen j6 und 69 in Abhängigkeit von den Potentialen der Schirmgitter und der Anoden der Pentoden zur Umschaltung der Kippschaltung wahlweise wirksam werden. Da die Widerstände 69 und 76 α mit der Leitung 51 verbunden sind, an der gegenüber der Leitung 55 eine hohe negative Spannung liegt, an die die Kathoden den Pentoden angeschlossen sind, sind die Pentodengitter, wenn keine oder negative Impulse an den Widerständen auftreten, bis zum unteren Knick vorgespannt. Nur die positiven Impulse an den Widerständen können die Gitterspannungen der Pentoden so steigern, daß diejenige von den Pentoden leitend wird, die die höchste Anoden- und

- 40 Schirmgitterspannung aufweist.

Wenn keine vorausbedingenden Schaltvorgänge zusätzlich zu dem Auslösen durch Schaltimpulse benötigt werden, sind in einer Kippschaltung keine Pentoden 65 α und 65 b erforderlich. Der Kreis Fi?

ist solch eine Kippschaltung. Sie kann von der »Aus«- in die »Ein«-Stel'lung durch einen positiven Impuls einer nicht dargestellten Stromquelle über einen Kondensator 59 b zum Punkt 67 b und vom »Ein«- in den »Aus«-Zustand durch einen positiven Impuls einer nicht dargestellten Stromquelle zum Punkt 67 a über den Kondensator 59 a gekippt werden.

Die Schaltimpulse für diese Kippschaltungen sollen wesentlich schärfer sein als die Impulse, die während der Kippvorgänge über die Kondensatoren 63 c und 63 b laufen.

Eine wirksame Kippschaltung wird nach einem Ausführungsbeispiel erreicht, wenn jeder der Widerstände 60 und 62 einen Wert von einem Drittel des Wertes des Widerstandes 61 besitzt und wenn die Kondensatoren 63 α und 63 b jeder einige pF aufweisen. Nur die gemeinsame Kathode der Röhren 64 b und 65 b der Kippschaltung C 3 ist durch einen Schalter, der gewöhnlich geschlossen ist, mit der Leitung 55 verbunden. Der Zweck für diese Schaltmaßnahme wird später auseinandergesetzt.

Der Umschalter, wie er bis'her beschrieben wurde, enthält die Kippschaltungen C3, C2 und Ci, die sogenannten Umschalterstufen. Diese Stufen sind derart voneinander abhängig miteinander verbunden, daß sie hintereinander in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung arbeiten können. Aus Gründen der Einfachheit ist die Vorwärtsrichtung, die hier beschrieben wird, diejenige, in der C3, C 2 und Ci aufeinanderfolgend geschaltet werden. Die Rückwärtsrichtung ist dann die, bei der Ci, C2 und C3 aufeinanderfolgend zum Ansprechen gebracht werden. Die die Kippschaltungen steuernden Schaltanordnungen regeln auch das Schirmgitterpotential der Pentoden 65 α und 65 b derart, daß die Stufen nacheinander und in einer gewählten Richtung betätigt werden können. Die Anordnung ist so, daß jede Kippschaltung 'beim Schalten in ihre »Ein«- Stellung die folgende Kippschaltung in der gewählten Richtung in ihren »Ein«-Zustand und die vorhergehende Kippschaltung in ihren »Aus «-Zustand schaltet. Die Arbeitsrichtung des Umschalters hängt von dem Zustand der Kippschaltung FR ab. Wenn -Fi? sich im »Ein«-Zustand befindet, steuert sie den Arbeitsvorgang in Vorwärtsrichtung und in ihrer »Aus«-Stellung in umgekehrter Richtung. Die Kippschaltung Fi? und die Umschalterstufen arbeiten miteinander durch die nunmehr beschriebene Steuerschaltung.

Diese Steuerschaltung enthält sechs Doppelsystemröhren, und zwar jede zwei Triodensysteme F und i?. Die Röhren 3 α und 3 b arbeiten mit der linken und mit der rechten Seite der Stufe C3 zusammen. In gleicher Art sind die Röhren 2α und 2 b C2 und die Röhren ία und ib Ci zugeordnet. Die Anoden beider Systeme F und R jeder Röhre sind über einen gemeinsamen Belastungswiderstand 92 mit der Leitung 50 verbunden. Die gemeinsame Kathode beider Systeme jeder Röhre ist über einen Kathoden widerstand 93 an die Leitung 55 angeschlossen. Die Gitter der Systeme der einzelnen Doppelsystemröhren führen zu verschiedenen Anzapfungen an sechs Widerständen; für jede Umschalterstufe sind zwei vorgesehen. Die Wilder- no stände 3 F und 3 i? gehören zu C3, die Widerstände 2F und 2'i? zu C2 und die Widerstände iF und τ R zn Ci.

Jedes Paar der gleichartig bezifferten Widerstände ist an seinem oberen Ende mit Punkt 66 b der dazugehörenden Umschalterstufe verbunden; die Widerstände 3 F und 3 i? sind an ihrem oberen Ende mit Punkt 66 b der Stufe C 3 verbunden. Die unteren Enden der mit F bezeichneten Widerstände führen über die Leitung FF zu dem Anzapfpunkt des Widerstandes 62 b der Kippschaltung FR. Die unteren Enden der mit i? bezeichneten Widerstände sind über die Leitung RR mit dem Anzapfpunkt des Widerstandes 62 α der Kippschaltung FR verbunden. Die Spannungen an den angezapften Punkten der Widerstände 3 F, 2 F und 1F und 3 i?, 2 i?

und ι R sind gemeinsam durch die Kippschaltung FR und die Umschalterstufen bestimmt.

Es gibt vier mögliche Schaltzustände der Kippschaltung FR und jeder Stufe. Die Kippschaltung FR und eine Stufe können sich im »Ein«- oder beide im »Aus«-Zustand befinden; oder Fi? kann in der »Aus«-Stellung und die Stufe in der »Ein«- Steilung sein; oder schließlich kann sich FR im »Ein«-Zustand und die Stufe im »Aus «-Zustand befinden. Wenn FR in der »Ein«-Stellung ist, weist der Anzapfpunkt seines Widerstandes 62 α ein geringes Potential und der Anzapfpunkt des Widerstandes 62 b ein hohes Potential auf. Ist FR in der »Aus«- Stellung, ist das Potential am Widerstand 62 b gering und das am Widerstand 62 α hoch. Daher weisen die unteren Enden der Widerstände 3 F, 2 F und ι F mit Fi? in der »Ein«-Stelhing hohe Potentiale und die unteren Enden der Widerstände 3i?, 2i? und ii? niedrige Potentiale auf. In der »Aus«-Stellung von FR ist der Potentialzustand umgekehrt. Wenn eine Umschalterstufe sich im »Ein«-Zustand befindet, besitzt ihr Punkt 66 & ein hohes Potential, so daß die oberen Enden der dazugehörenden Widerstände ebenfalls hohes Potential aufweisen. Wenn FR und C 3 sich im »Ein«- Zustand 'befinden, dann besitzen die unteren und oberen Enden des Widerstandes 3 F ihre höchsten Spannungspegel. Unter dieser Bedingung weist der Anzapfpunkt von 3 F etwa das Potential der Leitung 55 auf. Ferner hat das untere Ende des Widerstandes 3 i? sein tiefstes Potential erreicht, ■und wenn auch sein oberes Ende hohes Potential besitzt, nimmt sein Anzapfpunkt ein Potential an, das erheblich unter dem der Leitung· 55 liegt.

Andererseits besitzen die unteren Enden der Widerstände 3 i? und 3 F ihr höchstes bzw. tiefstes Potential, wenn FR sich im »Aus«- und C 3 sich im »Ein«-Zustand befindet, während die oberen Enden dieser Widerstände ihr höchstes Potential besitzen. Dann ist das Potential des Anzapfpunktes von 3 i? etwa gleich dem der Leitung 55, während das Potential von 3 F erheblich tiefer liegt. Wenn C 3 in der »Aus «-Stellung ist, haben die oberen Enden von 3 F und 3i? ihr tiefstes Potential erreicht. Daher weisen die Anzapfpunkte von 3 F und 3i? ein erheblich niedrigeres Potential als die Leitung 55 auf, gleich ob sich Fi? im »Ein«- oder »Aus «-Zustand befindet. In gleicher Weise werden die Potentiale der Anzapf punkte von 2 F und 2i?

gemeinsam von C 2 und FR und die Potentiale der Punkte von 1F und 1 i? gemeinsam von C1 und FR gesteuert.

Aus dem vorhergehenden folgt, daß nur mit FR im »Ein«-Zustand zum Vorwärtsschalten die Anzapfpunkte der Widerstände 3 F, 2 F und 1F ihr hohes Potential, etwa gleich dem der Leitung 55 bei weiterer Steuerung der Stufen C 3, C2 und Ci annehmen können, und daß nur mit FR im »Aus«- Zustand zum Rückwärtsschalten die Anzapfpunkte von 3 i?, 2 i? und 1 i? bei weiterer Steuerung der Stufen zu ihrem hohen Potential gelangen können.

Die Gitter der Systeme F der Doppelröhren sind

mit den Anzapfpunkten der Widerstände 3 F, 2 F und ι F verbunden, während die Gitter der Systeme i? der Doppelröhren an die Anzapfpunkte der Widerstände 3 i?, 2 i? und 1 i? angeschlossen sind. Wenn der Anzapfpunkt eines Widerstandes sein unteres Potential, etwa das der Leitung 56 erreicht hat, sind die Röhrensysteme, deren Gitter mit diesem Punkt verbunden sind, bis zum unteren Knick ihrer Kennlinie vorgespannt. Wenn aber der Anzapfpunkt eines Widerstandes sein oberes Potential, etwa das der Leitung 55, erreicht hat, sind diese Röhrensysteme, deren Gitter mit diesem Punkt verbunden sind, nicht vorgespannt, und die Röhrensysteme leiten. Wenn beide Systeme einer Röhre bis zum unteren Knick vorgespannt sind¹, hat die Verbindung zwischen der Kathode und dem Kathodenwiderstand 93 das Potential der Leitung 55; das ist der untere Spannungspegel des Verbindungspunktes. Wenn aber ein System einer Röhre leitend ist, fließt ein Strom von der Leitung 50 über 'den Belastungswiderstand 92, .durch das leitende Röhrensystem und über den Kathodenwiderstand 93 zur Leitung 55. Unter dieser Bedingung ist das Potential des Verbindungspunktes der Kathode und des Kathodenwiderstandes höher als das Potential der Leitung 55; das ist der höchste Spannungspegel des Verbindungspunktes. Die Verbindungspunkte ■der Kathoden und der Kathodenwiderstände der Doppelsystemröhren sind mit den Schirmgittern den Pentoden 65 α und 65 b der dazugehörigen Umschalterstufen verbunden. Im einzelnen ist der Verbindungspunkt 3 aj mit dem Schirmgitter der Pentode 65 a von C 3, der Verbindungspunkt 3 bj mit dem Schirmgitter der Pentode 65 b von C 3, die Verbindungspunkte2aj und zbj mit den Schirmgittern von 65 α bzw. 65 b von C 2 und die Verbindungspunkte ι aj und 1 bj mit den Schirmgittern. von 65 α bzw. 65 b von C1 verbunden. Wenn solch ein Verbindungspunkt sein unteres Potential erreicht hat, liegt das mit ihm verbundene Schirmgitter einer Pentode ebenfalls an seiner unteren Spannung und sperrt die Pentode ohne Rücksicht auf ihre Anoden- und Gitterspannungen. Wenn ein Verbindungspunkt sein oberes Potential erreicht hat, besitzt das mit ihm verbundene Pentodenschirmgitter ebenfalls seine hohe Spannung und macht die Pentode leitend, wenn ein Schaltimpuls an das Steuergitter gelangt und wenn ihr Anodenpotential hoch ist. Die Verbindungen zwischen den Anzapfpunkten der Widerstände 3 F, 2 F, 1F, 3 i?, 2 i? und ι i? und den Gittern der Systeme F und i? der Doppelsystemröhren sind unten tabellenförmig zusammengestellt.

Widerstände	Verbindungs leitung	Röhrenabschnitt	und F (ι δ)
3F	zf	F {20)	- F (ία)
2F	2f	F (3b)	- F (2b)
iF	If	F (3«)	- R(ia)
	3?	R (2b)	- R(Ib)
2R	2r	R (3«)	- R (20)
iR	ir	R (3b)

Das Arbeiten des Umschalters in der Vorwärtsrichtung wird jetzt im einzelnen beschrieben. Beim Arbeiten in dieser Richtung befindet sich die Kippschaltung FR in dem »Eine-Zustand. Es wird angenommen, daß der Umschalter sich in der Anfangsstellung befindet, in der C 3 sich im »Ein«-Zustand und C2 und Ci sich im »Aus«-Zustand befinden. Mit FR in der »Ein«-Stellung werden die Anzapfpunkte der Widerstände 3 .F, 2F und τ F nur unter der weiteren Steuerung der Umschalterstufen auf ihr hohes Potential gebracht. Da jetzt aber C 3 in der »Ein«-Stellung ist und somit deren Punkt 66 & ein hohes Potential besitzt, so daß das obere Ende von F 3 ebenfalls ein hohes Potential aufweist, hat deren Anzapfpunkt ein Potential, das etwa dem der Leitung 55 gleicht. Da sich C'2 und Ci jetzt im »Aus «-Zustand befinden, weisen die oberen Enden von 2 F und τ F ihr niedriges Potential ebenso wie ihre Anzapfpunlkte auf. In der angenommenen Arbeitsphase des Umschalters besitzt somit nur der Anzapfpunkt von 3 F sein oberes Potential. Dementsprechend sind die .F-Systeme der Röhren 2 a und ι b leitend, so daß die Verbindungspunkte 2 aj und ι bj ihr oberes Potential erreichen, wie es die Schirmgitter65α (C2) und' 65\b (Ci) besitzen. Da jetzt Ci sich im »Aus«-Zustand befindet, wird ihre Pentode 65 b leitend. Die einzige mögliche Wirkung eines Rückschaltimpulses auf 65 b (C 1) ist die, daß diese Pentode leitend wird, was jedoch schon der Fall ist. Das Anwachsen des Schirmgitterpotentials von 65 b (C 1) kann während des allerersten Arbeitsganges des Umschalters vernachlässigt werden. In folgenden Arbeitsgängen ist das Anwachsen des Potentials von 65 b (C 1) notwendig, um vorzubereiten, daß C1 von der »Ein«- Stellung in die »Aus«-Stellung kippen kann. Hinsichtlich der auch in dem »Aus «-Zustand befindlichen'Kippschaltung C 2 besitzen ihr Punkt 66 a und daher auch die Anode von 65 a (C 2) ein hohes Potential. Das Schirmgitterpotential von 65 a (C 2) ist jetzt ebenfalls angewachsen, wie oben beschrieben wurde. Der nächste Vorschaltimpuls am Widerstand 76 a läßt diese Pentode leitend werden. Infolgedessen wird C 2 in der oben beschriebenen Weise in die »Ein«-Stellung kippen. Der Verlauf dieses Vorganges ist in der C2-Reihe der Fig. 2 eingezeichnet.

C 2 befindet sich nunmehr in dem »Ein«-Zustand, ihr Punkt 66 b besitzt ebenso wie das obere Ende des Widerstandes 2 F ein hohes Potential. Entsprechend steigt auch das Potential des Anzapfpunktes von 2F zu seinem oberen Wert an; dadurch werden die Systeme F der Röhren 3 b und ι α leitend. Die Potentiale an den Verbindungspunkten 3 bj und 1 aj steigen wie die der Schirmgitter von

65 b (C3) und 65a (Ci) an. Da sich C3 noch in der »Ein«-Stellung befindet, liegt an ihrem Punkt

66 b und der Anode der Pentode 65 b eine hohe Spannung. Der nächste Rückschaltimpuls läßt 65 b (C3) leitend werden; dadurch kippt C3 in die »Aus«-Steilung (vgl. Fig. 2, Zeile C 3). Was Ci anbetrifft, so bleibt diese Kippschaltung noch in ihrem »Aus «-Zustand, so daß ihr Punkt 66» und die Anode von 65 a (Ci) ein holies Potential aufweisen. Der nächste Vorschaltimpuls läßt 65 a (C 1) leitend werden, und C 1 kippt in die »Ein«- S teilung.

In der vorher beschriebenen Weise wird, wenn C 2 sich im »Ein«-Zustand befindet, die Voraussetzung dafür geschaffen. C 3 in die »Aus «-Stellung und dann C1 in die »Ein«-Steilung zu schalten.

In der »Ein«-Stellung von C1 'besitzt ihr Punkt 66 b ein hohes Potential, ebenso wie das obere Ende des Widerstandes ι F. Entsprechend steigt das Potential des Anzapfpunktes von 1 F ebenso wie das an den Gittern der Systeme F der Röhren 3 a und 2b. Diese Röhren werden leitend, so daß die Verbindungspunkte 3aj und 2bj und die Schirmgitter von 65 a (C 3) und 65 b (C 2) ihr oberes Potentialniveau erreichen. Da C 2 in der »Ein«- Stellung bleibt, hat die Anode von 65 b (C 2) ein hohes Potential. Der nächste Rückschaltimpuls vom Widerstand 69 läßt 65 fr (C2) leitend werden; C2 kippt in die »Aus«-Stellung. C 3 'bleibt in ihrem »Aus«-Zustand; dadurch liegt an der Anode von 65 ^a (C 3) ^ei^ne hohe Spannung. Der folgende Vorschaltimpuls von 760 läßt 65 a (C 3) leitend werden, indem C 3 wiederum in die »Eiri«-Stellung umgeschaltet wird.

Wenn sich C3 in dem »Ein«-Zustand befindet, besitzen die Schirmgitter von 65 a (C2) und 65 b (C 1) ihre höchste Spannung, wie vorher ausgeführt wurde. Wenn Ci in der »Ein«-Stellung ist, besitzt ihre Pentode 65 b ihr höchstes Anodenpotential. Daher schaltet der nächste Rückschaltimpuls vom Widerstand 69 (Ci) in die »Aus«-Stellung um. Was C 2 betrifft, so wird diese Kippschaltung durch den nächsten Vorschaltimpuls in den »Ein«- Zustand geschaltet, wie oben beschrieben wurde. Wenn sich C3 im »Ein«-Zustand befindet, schafft dies die Voraussetzung dafür, daß C1 in den »Aus«- Zustand und C2 in den »Ein«-Zustand umgeschaltet werden. Dies ist der Fall, ausgenommen in der Anfangsphase, wenn sich C1 im »Aus «-Zustand befindet, während C 3 in 'der »Ein«-Steilung ist.

Fig. 2 zeigt die nacheinander auftretende Folge der »Ein«- und »Aus«-Zustände der Stufen. Zu Beginn ist C 3 in der »Ein«-Stellung und schafft die Voraussetzung dafür, daß Ci in den »Aus«- Zustand und C2 in den »Ein«-Zustand gelangen kann. Der nächste Vorschaltimpuls schaltet C 2 in die »Ein«-Stellung. In diesem Augenblick befinden sich C 3 und C 2 zusammen im »Ein«-Zustand. C 2 im »Ein«-Zustand bereitet C3 für die Umschaltung in den »Aus «-Zustand und C1 für die Umschaltung in den »Ein«-Zustand vor. Der nächste Rückschaltimpuls schaltet C1 in die »Ein«-Stellung. In diesem Augenblick befinden sich C 2 und Ci gleichzeitig im «Ein»-Zustand. Beim »Ein«-Zustand von Ci wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß C 2 in den »Aus «-Zustand und C 3 wiederum in den Ein«-Zustand gelangen kann. Der nächste Rückschal timpuls schaltet C 2 in die »Aus «-Stellung und ~3 in die »Ein«-Stellung um; ein neues Maschinenspiel beginnt. Kurz gesagt, C 3, C 2 und Ci werden hintereinander während eines Maschinenspiels mit

Vorwärtsrichtung in den »Ein«-Zustand und ebenso hintereinander während dieses Maschinenspiels in den »Aus«-Zustand geschaltet. Die Schaltfolge in der Vorwärtsrichtung ist C3 »Ein«, Ci »Aus«, C2 »Ein«, C3 »Aus«, Ci »Ein«, C2 »Aus« und C3 wieder »Ein«.

Die Schaltung arbeitet in der Vorwärts richtung weiter, bis der die Richtung bestimmende Steuerkreis FR in die »Aus «-Stellung umgeschaltet wird, was zu irgendeinem Zeitpunkt des in Vorwärtsrichtung arbeitenden Umschalters erfolgen kann. Es wird angenommen, daß diese Umschaltung von FR zu der Zeit stattfindet, die durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2 angezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich C1 am Ende eines »Einx-Zustandes. C 2 im »Aus«-Zustand, und C 3 ■ist gerade in die »Ein«-Stellung geschaltet. Nach dem Umschalten von FR können jetzt nur die Anzapfpunkte der Widerstände 3 R, 2 R und ii? zum wirksamen Potential angehoben werden.

Ci bleibt noch im »Ein «-Zustand nach der Umschaltung von FR; der Anzapfpunkt des Widerstandes ι R liegt an seinem höchsten Potential. Entsprechend sind die Röhren 3 b und 2 a leitend, so daß die Punkte 3 bj und 2 aj und die Schirmgitter von 65 b (C 3) und 65 a {C2) hohes Potential aufweisen. Da C 3 sich im »Ein«-Zustand befindet, besitzt die Anode von 65 ο (C 3) ebenfalls hohes Potential. Der nächste Rückschaltimpuls von 69 schaltet C3 in die »Auss-Stellung. C2 befindet sich im »Aus«-Zustand, so daß 6ζα (C 2) ebenfalls hohes Anodenpotential besitzt und somit der nächste Vorschaltimpuls C2 in die »Ein«-Stellung schaltet. Wenn so der Umschalter für die umgekehrte Arbeitsweise vorbereitet ist, steuert die in der »Ein«-Stellung befindliche Kippschaltung C1 C 3 in die »Aus «-Stellung und C 2 in die »Einstellung. Wie man sah, steuerte C1 im »Ein«-ZustandC3 in die »Ein«-Steilung und C 2 in die »Aus «-Stellung, wenn der Umschalter für die Vorwärtsarbeitsweise vorbereitet war. Es ist klar, daß der »Ein«-Zustand von Ci eine Wirkung auf die Stufen C3 und C2 bei der Vorwärtsarbeitsweise ausübt, die der bei der Rückwärtsarbeitsweise entgegengesetzt ist. Es spielt sich entsprechend der gleiche Vorgang ab, wenn entweder C 2 oder C 3 sich im »Ein«-Zustand befindet.

Bei der Rückwärtsarbeitsweise sei jetzt C 2 in der »Ein«-iStellung und C3 sei in der »Aus«-Stellung. In diesem Augenblick befinden sich C1 und C2 in der »Ein«-Stellung. Mit im »Ein«-Zustand befindlichem C2 besitzt der Anzapfpunkt von 2 R ein höheres Potential, so daß die Röhren 3 α und ι b leitend werden. Entsprechend wächst an den Punkten 3 a j und 1 bj und an den Schirmgittern von 65® (C3) und 65 b (Ci) das Potential. Da Ci noch im »Ein«-Zustand bleibt, besitzt die Anode von 65 (C 1) ein hohes Potential, so daß der nächste Rückschaltimpuls C ι in die »Aus«-Stelluhg schaltet. Da C 3 sich noch im »Aus«-Zustand befindet, weist die Anode von 65 a (C 3) ein hohes Potential auf. Daher schaltet der nächste Vorschaltimpuls C 3 auf »Ein«. C2 und C3 sind zur Zeit gleichzeitig auf »Ein« geschaltet. Da C 3 sich in der »Ein«-Stellung befindet, steigt das Potenial des Anzapfpunktes von 3 R₁ so daß die Röhren 2 b und ι α leitend werden. Die Punkte 2 bj und 1 aj und die Schirmgitter von 65b (C2) und 65a (Ci) besitzen ihr höheres Potential. Da C 2 im »Aus«- Zustand bleibt, weist die Anode von 65 b (C 2) ein hohes Potential auf, so daß der nächste Rückschaltimpuls C2 auf »Aus« schaltet. Da Ci sich noch im »Aus«-Zustand befindet, besitzt die Pentode 65 α hohes Anodenpotential, und da ihre Schirmgitterspannung wächst, schaltet der nächste Vorschaltimpüls C1 auf »Ein«, und es beginnt ein zweites Rückwärtsmaschinenspiel.

Während der Rückwärtsrichtung der Arbeitsweise ist die Schaltreihenfolge: Ci »Ein«, C3 »Aus«, C2 »Ein«, Ci »Aus«, C3 »Ein«, C2 »Aus« und Ci nochmals »Ein« nach Art eines Maschinenspiels.

Ohne Rücksicht auf die Richtung der Schaltvorgänge ist es klar, daß eine beliebige Umschalterstufe nicht in die »Ein«-Stellung geschaltet werden kann, bis die vorhergehende Stufe sie in die gewählte Richtung auf »Ein« geschaltet hat, und daß ferner eine Stufe nicht auf »Aus« geschaltet werden kann, bis die folgende Stufe sie in die gewählte Richtung auf »Ein« geschaltet hat. Diese Anordnung arbeitet daher »Schritt für Schritt« entweder vorwärts oder rückwärts innerhalb der Stufenringschaltung völlig zwangsläufig. Da die Umschalterstufen nacheinander in den »Ein«- und »Aus«-Zustand entweder vorwärts oder rückwärts geschaltet werden, werden eine Reihe von aufeinanderfolgenden Spannungsänderungen an den Punkten der Stufen entweder vorwärts oder rückwärts erzeugt. In Fig. 2 zeigen die Zeilen C 3, C2 und C1 die entsprechende Verteilung der aufeinanderfolgenden Zeitpunkte, an denen die Punkte 66 b und 66 α der Stufen während der Vorwärts- und Rückwärtsafbeitsweise hohe und niedrige Potentiale aufweisen. Wenn der Punkt 66 b einer Stufe sein Potential ändert, ändert der Punkt 66 α dieser Stufe gleichzeitig im entgegengesetzten Sinne entsprechend sein Potential. Daher treten aufeinanderfolgende' Spannungsänderungen nicht nur bei den Punkten 66b, sondern auch bei den Punkten 66a auf; das gleiche gilt für die Punkte 67 α und 6jb. Solche zeitlich abgestimmten und aufeinanderfolgenden Spannungs änderungen können zur Steuerung und zum Betätigen der Arbeitsstromkreise benutzt werden.

,Die Arbeitsweise des Umschalters in einer Riehtung kann durch Umlegen des Schalters 88 von der in Fig. 1 dargestellten Lage unterbrochen werden. In der umgelegten Stellung des Schalters 88 ist das Anlegen von Einschaltimpulsen von dem Widerstand 76 α an den Umschalter unterbunden; wodurch auch das Vorrücken des »Ein«-Zustandes in dem Umschalter unterbrochen ist. Das Anlegen von »Aus «-Impulsen vom Widerstand 69 her geht weiter, so daß die Umschalterstufe, die als letzte für den »Aus «-Zustand vorbereitet war, in diesen Zustand durch einen »Aus «-Impuls gebracht wird,

sogar nachdem der Schalter 88 umgelegt worden ist. Durch das Umlegen des Schalters 88, um das Arbeiten des Umschalters aufzuheben, bleibt die z-uletzt in die »Ein«-Stellung geschaltete Stufe in diesem Schaltzustand, während die anderen Stufen auf »Aus« geschaltet werden. Nach Zurückschalten des Schalters 88 in die dargestellte Lage werden die Vorschaltimpulse wiederum an den Umschalter gelegt, und die aufeinanderfolgenden Schaltvorgänge ίο des Umschalters in der gewählten Richtung setzen wieder ein. Es ist klar, daß es nicht erforderlich ist, daß der Umschalter von einer willkürlichen Schaltstellung aus wieder zu arbeiten beginnt.

Nach vorstehendem enthält der Umschalter nach Fig. ι im wesentlichen eine Anzahl Stufen, von denen jede einen Kippkreis einschließt. Diese Stufen sind arbeitsmäßig zu einer geschlossenen Kette oder einem Ring elektrisch miteinander verbunden. Die Anzahl der vorgesehenen Stufen hängt von der Anzahl der Schritte ab, die der Umschalter während eines Maschinenspiels vorrücken muß. In dem erläuterten Beispiel sind drei Stufen gebraucht, um drei Arbeitsschritte des Umschalters während eines Maschinenspiels zu ermöglichen. Jeder Arbeitsschritt löst zwei Schaltvorgänge aus, das In-die-sEine-Stellung-Schalten einer Stufe und das In-die-»Aus«-Stellung-Schalten der vorhergehenden Stufe. Im Hinblick auf die einzelnen Schaltvorgänge ergibt sich somit, daß dieser Umschalter doppelt so viele Schaltvorgänge während eines Maschinenspiels ausführt, wie Stufen im Umschalter vorhanden sind. Im Hinblick auf jeden besonderen Schaltvorgang, z. B. auf den in die »Ein«-Stellung schaltenden Vorgang, ist die Anzahl dieser Schaltvorgänge gleich der der Stufenzahl. Es wurde gezeigt, daß der Umschalter in beiden einander entgegengesetzten Richtungen arbeiten kann, und zwar in der einen mit einer Folge von ,Stufenumschaltungen nach vorwärts und in der anderen mit einer umgekehrten Folge der Stufenumschaltungen. Ein Richtungswechsel wird durch die Steuerung eines Richtungssteuerstromkreises bewirkt. Ohne Einfluß auf die Richtung der Arbeitsweise des Umschalters wird jede Stufe nacheinander in den »Ein«- und in den »Aus«- Zustand geschaltet; jede Stufe schafft, wenn sie in den »Ein «-Zustand geschaltet ist, die Voraussetzung dafür, daß eine folgende Stufe durch einen Schaltimpuls in die »Ein«-Stellung geschaltet werdenkann. Weiterhin bereitet solche folgende Stufe durch ihren »Ein«-Zustand die vorhergehende Stufe vor, durch einen Schaltimpuls in die »Aus«-Stellung geschaltet zu werden. Der Umschalter arbeitet in beiden Richtungen so lange weiter, bis das Anlegen von Vorschaltimpulsen unterbrochen wird. Werden die Vorschaltimpulse wieder angelegt, so· arbeitet der Umschalter von dem Punkt an wieder weiter, an dem sein Arbeiten unterbrochen wurde. Beim Anlegen der Leitungen 5 ο und 51 an eine Spannungsquelle kann der Umschalter zufällig einen Schaltzustand annehmen, der sich von jeder der aufeinanderfolgenden Schaltstellungen des Umschalters in beiden Richtungen unterscheidet. Zum Beispiel können alle Stufen in die »Aus«- oder in die »Ein«-Stellung gelangen, wenn Spannung an die Leitungen 50 und 51 gelegt wird. Vor dem aufeinanderfolgenden Arbeiten in einer der beiden Richtungen wird durch einen vorbereitenden Schaltvorgang bewirkt, daß der Umschalter mit Sicherheit die Anfangsstellung einnimmt. Zu diesem Zweck sind der Schalter 88 und die Kontaktfedern 82 a und 82 δ in die entgegengesetzte zu der in Fig. ι dargestellten Lage geschaltet. Wenn es erforderlich ist, können die Kontaktfedern 82 α und 82 b durch einen gemeinsamen Bedienungsgriff verbunden werden.

Bei dieser entgegengesetzten Stellung der Kontaktfeder 82 b sind die Kathoden der Röhren 64 b und 65 b der Stufe 3 von der Leitung 55 getrennt; bei offener Stellung fließt der Strom durch diese Röhren. Wenn Röhre 64 b nicht leitend ist, besitzen ihre Anode und der damit verbundene Punkt 66 b "ein hohes Potential. Infolgedessen wird C 3 eingeschaltet.

Bei entgegengesetzter Stellung der Kontaktfeder 82 α ist das erste Gitter der Mischröhre JJ mit der Leitung verbunden, die zu dem Anzapfpunkt des Widerstandes 76 a führt, und ist von der Leitung 51 abgeschaltet. So lange das erste Gitter mit der Leitung 51 verbunden war, herrschte eine konstante, hohe negative Vorspannung; jetzt, da das erste Gitter mit dem Widerstand j6a verbunden ist, schwankt die Vorspannung um das Potential der Leitung 51 infolge der am Widerstand j6a auftretenden positiven bzw. negativen Impulse. Das dritte Gitter bleibt mit dem Widerstand j6a wie vorher verbunden. Man sieht dann, daß das erste und das dritte Gitter gemeinsam 'die Impulse vom Widerstand 76 α empfangen, wenn der Schalter 82» sich in der entgegengesetzten Stellung befindet. Deshalb ist die Amplitude der Stromänderung in der Röhre Jj jetzt größer als bei Verbindung des ersten Gitters mit der Leitung 51. Entsprechend sind die Spannungsänderungen am Ausgang der i°5 Röhre JJ in ihrer Amplitude vergrößert, so daß die positiven Impulse, die jetzt am Widerstand 69 auftreten, in ihrer Amplitude größer sind als diejenigen, die während einem gewöhnlichen Arbeiten entstehen, wenn der Schalter 82 a sich in der dargestellten Stellung befindet. Diese positiven Impulse mit vergrößerter Amplitude werden den Steuergittern der Röhren 65 b der Umschalterstufen aufgedrückt. Soweit es die Stufe C 3 betrifft, sind diese Impulse, die dem Steuergitter ihrer Röhre 65 b zugeführt werden, jetzt ohne Wirkung, da diese Röhre jetzt nicht leitend bleibt, wenn der Schalter 82 b in der entgegengesetzten Schaltstellung verbleibt. Die positiven Impulse mit vergrößerter Amplitude, die zu den Steuergittern der Röhren 65 b von C 2 und Ci gelangen, schalten C 2 und Ci in den »Aus«-Zustand, gleich ob die Schirmgitter- und Anodenpotentiale dieser Röhren hoch oder gering sind.

In der eben beschriebenen Weise wird der Umschalter zunächst in seine Anfangsstellung gebracht,

in der die Stufe C3 sich in dem »Ein«-Zustand und die Stufen C 2 und Ci in dem »Aus«-Zustand befinden. Nach diesem vorbereiteten Schaltvorgang wird der Schalter 88 in die dargestellte Stellung gebracht, so daß 'die Vorschaltimpulse an dem Widerstand 76a zu dem Umschalter gelangen können; und dann werden die Schalter 82α und ■ 82b in die dargestellten Stellungen geschaltet. Der eigentliche Arbeitsvorgang des Umschalters wird dann in der Richtung aufgenommen, die durch die Stellung des Steuerstromkreises FR gewählt wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronischer Umschalter oder Kommutator mit mindestens drei Stufen in Kippschaltung, der durch elektrische Impulse gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen durch elektrische, voneinander abhängige Stromkreise und durch eine die Schaltrichtung bestimmende Schaltanordnung gesteuert werden, und daß die voneinander abhängigen Stromkreise wahlweise wirksam gemacht werden und die Stufen in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durch aufeinanderfolgende Impulse miteinander verbinden.

2. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abhängigen Stromkreise zwei Sätze Kopplungsschaltungen enthalten, und daß die die Richtung bestimmende Schaltanordnung zwei Schaltzustände abwechselnd einnehmen kann, indem jeder Schaltzustand auf einen der Sätze einwirkt, und daß ferner 'bei dem einen Schaltzustand die Stufen vorwärts und bei dem anderen Schaltzustand rückwärts geschaltet werden.

3. Umschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, .dadurch gekennzeichnet, daß die die Richtung bestimmende Schaltanordnung eine Kippschaltung ist, die durch positive Impulse, die einzeln jedem ihrer beiden Steuergitter wahlweise aufgedrückt werden können, in ihre beiden Schaltzustände geschaltet werden kann.

4. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der beiden Sätze von Kopplungsschaltungen durch die die Arbeitsrichtung bestimmende Kippschaltung und den Umschalter derart gesteuert werden, daß jede Stufe des Umschalters, wenn sie durch einen Impuls gekippt ist, auf eine und über eine zugehörige Kopplungsschaltung des Satzes, der durch die die Richtung bestimmende Kippschaltung zur Einwirkung gebracht wurde, wirkt, daß die nächste folgende Stufe in der gewählten Arbeitsrichtung so vorbereitet wird, daß diese durch den nächsten gleichen Impuls in ihren anderen stabilen Zustand umgeschaltet werden kann.

5. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, -dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalterstufe durch Aufdrücken eines Vorschaltimpulses in ihren anderen stabilen Zustand gekippt wird und dann durch das Aufdrücken eines Rückschaltimpulses wiederum in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt.

6. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltungen durch die Stufen derart gesteuert werden, daß jede Stufe bei ihrem Kippen durch einen Vorschaltimpuls in ihren anderen Zustand über die zugehörige Kopplungsschaltung einerseits die nächste Stufe in der gewählten Arbeitsrichtung vorbereitet, um diese beim nächsten Vorschaltimpuls umzuschalten, und andererseits auch die vorhergehende Stufe in der gewählten Arbeitsrichtung vorbereitet, um diese beim nächsten Rückschaltimpuls wiederum in den vorher eingenommenen Zustand zurückzuschalten.

7. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltungen zwei Sätze Widerstände und Trioden enthalten, deren Gitter mit Anzapfpunkten der Widerstände verbunden sind, und daß die Anodenströme jedes Satzes durch die an den Widerständen desselben Satzes liegenden Spannungen bestimmt sind.

8. Umschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden-Kathoden-Kreise der Trioden eines Satzes so mit den Stufen gekoppelt sind, daß die Stufen in der Arbeitsrichtung, die durch den Satz bestimmt und durch die Kippschaltung gesteuert wird, vorbereitet werden, und daß die Widerstände eines Satzes mit der Kippschaltung und den Umschaltstufen derart verbunden sind, daß ein geeignetes Potential an die Gitter der Trioden desselben Satzes gelegt wird, wenn die Kippschaltung sich im »Ein«-Zustand befindet, und daß ferner die Stufen nacheinander so gesteuert werden, daß die Stufen in der Vorwärtsrichtung nacheinander geschaltet werden, daß ferner die Widerstände des anderen Satzes mit den Stufen und der Kippschaltung so gekoppelt sind, daß ein geeignetes Potential an die Gitter des zugehörigen Triodensatzes gelegt wird und die Stufen derart gesteuert werden, daß die Stufen nacheinander in der Rüokwärtsrichtung geschaltet werden, wenn die Kippschaltung sich indem »Aus«-Zustand befindet.

9. Umschalter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung von Schaltern in dem Umschalter beim Anlegen der Netzspannung an den Umschalter dieser derart geschaltet wird, daß er die richtige Startstellung einnimmt.

10. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse eines Kippschwingungsgenerators als Vorschaltimpulse dem Umschalter unmittelbar und über eine Mischröhre als Rückschaltimpulse zugeführt werden.

11. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Umschalterstufe aus

zwei Doppelsystemröhren aufgebaut ist, die jede aus einer Triode und einer Pentode 'besteht, und ■daß die Triodensysteme der beiden Doppelröhren über Kreuz gekoppelt sind und als Kippschaltung arbeiten und die Steuergitter der Pentodensysteme durch die Vorschalt- bzw. Rückschaltimpulse und ihre Schirmgitter durch die an den Kathoden der Triode der Kopplungsschaltungen auftretenden Potentiale satzweise werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen