-
Dezimaler Weggeber mit einer Codeplatte Die Erfindung betrifft einen
dezimalen Weggeber mit einer Codeplatte, die ein Muster von Kontaktflächen aufweist,
von denen eine erste Folge von in Gruppen zu zehn angeordneten Kontaktflächen der
Einer- und eine zweite Folge von Kontaktflächen der Zehnerstelle entspricht und
die einander entsprechenden Einerkontaktflächen der einzelnen Gruppen in einer Ebene
durch mäanderförmige Kontaktbahnen miteinander und mit einem gemeinsamen Ausgangskontakt
verbunden sind, mit einer Spannungsquelle, von welcher eine Spannung über zwei Schleifkontakte
abwechselnd den geradzahligen und den ungeradzahligen Zehnerkontakten zugeführt
wird, und mit Ausgangskontakten, welche den verschiedenen Stellen zugeordnet sind
und an welche über die Schleifkontakte und die Kontaktflächen eine Spannung zur
dezimalen Darstellung der Lage eines mit den Schleifkontakten oder der Codeplatte
verbundenen Eingangsgliedes anlegbar ist.
-
Allgemeines Ein Wellenweggeber ist eine Vorrichtung, welche, wenn
sie mit einer verdrehbaren Welle gekuppelt ist, Daten über die Stellung der Welle
zu liefern vermag. Diese Daten werden üblicherweise entweder in binärer oder dezimaler
Form geliefert. Ein dezimaler Weggeber umgeht die Notwendigkeit, binäre Verschlüsselungen
zu verwenden und erzeugt direkt für jede Dekade ein Signal an einer von zehn Leitungen,
welche direkt eine Anzeigevorrichtung beaufschlagt, die auf diese Art von Eingang
anspricht. Im Vergleich zu digitalen Weggebern, welche Daten in binärer Form liefern,
spart der dezimale Weggeber den Aufwand einer Umwandlung von binär in dezimal.
-
Wenn andererseits eine binärverschlüsselt dezimale Darstellung eines
Ausganges tatsächlich erforderlich ist, dann ist die Umwandlung von dezimaler zu
einer vierstellig binären Verschlüsselung außerordentlich einfach und erfordert
nur ein paar zusätzliche Bauteile.
-
Einer der wesentlichen Bauteile eines digitalen Weggebers ist der
Kommutator oder das das Schlüsselmuster tragende Glied Wenn die überwachte Welle
sich dreht, werden elektrische Signale erzeugt, wenn eine mit der Welle verdrehbare
Schleiferanordnung mit den verschiedenen leitenden Flächenteilen des Kommutators
Kontakt gibt. Es sind verschiedene digitale Weggeber handelsüblich erhältlich, welche
bei der Herstellung des Kommutators von der Technik der mehrschichtigen gedruckten
Schaltungen Gebrauch machen. Es hat sich gezeigt, daß diese mehrschichtigen gedruckten
Schaltungen einen wesentlichen Teil der Herstellungskosten des digitalen Weggebers
verursachen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten
digitalen Weggeber zu schaffen, bei welchem keine mehrschichtig gedruckten Schaltungen
oder ähnliche Bauglieder erforderlich sind.
-
Die Erfindung besteht darin, daß auf der Codeplatte drei Spuren von
Kontaktflächen vorgesehen sind, von denen die erste Spur fünf Kontaktflächen mit
Zwischenräumen dazwischen enthält, welche Kontaktflächen den ungeraden Zehnern entsprechen
und mit je einem Ausgangskontakt verbunden sind, und die zweite Spur fünf im Abstand
voneinander angeordneten Gruppen von je zehn Kontaktflächen, welche den Einern entsprechen,
daß die Kontaktbahnen zwischen zwei Einerkontaktflächen benachbarter Gruppen S-förmig
von der Unterkante der einen Kontaktfläche zur Oberkante der anderen zwischen den
Gruppen von Kontaktflächen hindurchgeführt sind, daß die dritte Spur wiederum fünf
Kontaktflächen mit Zwischenräumen dazwischen enthält, welche Kontaktflächen den
geraden Zehnern entsprechen und mit je einem Ausgangskontakt verbunden sind, und
daß die Spannung von der Spannungsquelle über zwei Schleifkontakte abwechselnd einer
Zehnerkontaktfläche der ersten Spur oder der dritten Spur zuführbar ist und die
Kontaktflächen der zweiten Spur über zwei Sätze von Schleifkontakten nacheinander
Spannung über jeweils eine zugeordnete Kontaktfläche der ersten oder der dritten
Spur erhalten.
Bei einer solchen Anordnung bilden die Einerkontaktflächen
mit den etwa S-förmigen Kontaktbahnen einander umgreifende Mäander, so daß die einzelnen
Kontaktflächen der Einergruppen in einer Ebene miteinander verbunden werden können,
ohne daß Kreuzungspunkte auftreten. Das bietet erhebliche fertigungstechnische Vorteile.
Es muß nun aber dafür gesorgt werden, daß durch den Abstand der Einergruppen keine
Lücken in der Anzeige entstehen und daß keine falschen Ausgänge entstehen, wenn
der Schleifer sich zwischen den Einergruppen über die Verbindungsstrompfade bewegt.
Das wird dadurch erreicht, daß die Zehnerkontaktflächen in zwei Bahnen angeordnet
sind und jede der fünf Einergruppen nacheinander erst mit der einen Zehnerkontaktfläche
aus der ersten Spur und dann mit der anderen aus der zweiten Spur zusammenwirkt.
Jede Gruppe von Einerkontaktflächen wird also doppelt ausgenutzt, so daß keine Lücken
im Ausgangssignal auftreten. Um fehlerhafte Ausgangssignale beim überstreichen der
mäanderförmigen Strompfade zwischen den Einergruppen zu vermeiden, erfolgt die Stromzufuhr
zu den Einerkontaktflächen jeweils über die gerade überstrichene Zehnerkontaktfläche.
-
Nach dem deutschen Patent 1215198 ist bereits ein dezimaler Weggeber
vorgeschlagen worden, bei welchem einander entsprechende Kontaktflächen der einzelnen
Gruppen in einer Ebene durch mäanderförmige Kontaktbahnen miteinander und mit einem
gemeinsamen Ausgangskontakt verbunden sind.
-
Es wird dort auch eine Spannung von einer Spannungsquelle über zwei
Schleifkontakte abwechselnd den geradzahligen oder den ungeradzahligen Zehnerkontakten
zugeführt. Dabei sind die Kontaktflächen jeder Zehnergruppe solchen Zahlen zugeordnet,
daß jede Zehnergruppe diese Zahlen in spiegelbildlicher Reihenfolge zu den beiden
angrenzenden Zehnergruppen aufweist.
-
Die mäanderförmigen Kontaktbahnen zwischen zwei Kontaktflächen verlaufen
dann U-förmig von der Unterseite einer Kontaktfläche zur Unterseite der anderen
bzw. von der Oberseite einer Kontaktfläche zu der Oberseite der der gleichen Ziffer
zugeordneten anderen Kontaktfläche der benachbarten Gruppe. Zwischen den einzelnen
Gruppen von Einerkontaktflächen sind keine Lücken vorhanden, durch welche die Kontaktbahnen
hindurchgeführt sind.
-
Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung, bei
welcher die einzelnen Einerkontaktflächen jeweils in gleicher Richtung ansteigenden
Ziffernwerten zugeordnet sind.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden beschrieben.
-
F i g. 1 zeigt einen Teil eines Kommutators für einen dezimalen Weggeber
nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen dezimalen Weggeber
nach der Erfindung; F i g. 3 zeigt eine zugehörige Schaltung; F i g. 4 zeigt einen
Mehrgangansatz, welcher den Arbeitsbereich des Weggebers von F i g. 2 über eine
volle Umdrehung hinaus ausdehnt; F i g. 5 zeigt einen Teil eines Kommutators für
den Mehrgangansatz von F i g. 4.
-
Beschreibung des Weggebers Ein Kommutator für einen dezimalen Weggeber
nach der Erfindung weist eine erste Folge von leitenden Gliedern auf, von denen
her Signale erzeugt werden, welche der niedrigsten Stelle entsprechen, die ausgelesen
werden kann. Für das Dezimalsystem entsprechen diese Signale der Einerdekade. Diese
Leiter können in einer Spur 100 angeordnet sein und können bei einem dezimalen Weggeber
in fünf Gruppen von je zehn Leitern angeordnet sein. In F i g. 1 ist nur eine vollständige
Gruppe und ein Teil einer anderen dargestellt.
-
Den leitenden Gliedern in der vollständigen Gruppe in der Spur
100 sind die Bezugszeichen -0 bis 9 gegeben worden, welche den Einerziffern
entsprechen, die durch die von den jeweiligen Leitern erzeugten Signalen dargestellt
werden. Die leitenden Glieder in der teilweise sichtbaren Gruppe sind in gleicher
Weise bezeichnet, aber die Bezugszeichen sind mit einem Strich versehen. Die leitenden
Glieder in den fünf Gruppen in der Spur 100, die zu den gleichen Einerziffern
gehören, sind elektrisch miteinander verbunden. Für alle Leiter, die zu einer Einerziffer
gehören, wird ein einziger Ausgang an einer von zehn (nicht dargestellten) Ausgangsklemmen
erzeugt.
-
Der in F i g. 1 dargestellte Kommutator weist ferner eine zweite Folge
von leitenden Gliedern auf, von denen her Signale erzeugt werden, die der nächsthöheren
Stelle der auszulesenden Zahlen entspricht. Bei einer Dezimalzahl entsprechen diese
Signale der Zehnerstelle. Diese zweite Folge von leitenden Gliedern kann in zwei
Spuren 110 und 120 angeordnet werden, und bei einem dezimalen Weggeber kann jede
Spur aus fünf leitenden Gliedern bestehen. Die Spur 110, von welcher in der Zeichnung
nur zwei leitende Glieder 30 und 50 dargestellt sind, erzeugt Signale, welche den
ungeraden Zehnern der auszulesenden Zahlen entsprechen, während die Spur 120, von
welcher nur zwei leitende Glieder 40 und 60 dargestellt sind, Signale
erzeugt, welche den geraden Zehnern der auszulesenden Zahlen entspricht.
-
Jedem der leitenden Glieder in den Spuren 110 und 120 sind spezielle
leitende Glieder in der Spur 100, und zwar jeweils eine Gruppe von leitenden Gliedern
in der Spur 100 zugeordnet. Beispielsweise ist dem leitenden Glied 30 auf Spur 110
und dem leitenden Glied 40 auf Spur 120 die Gruppe 0 bis 9 auf Spur 100 zugeordnet.
Dem leitenden Glied 50 auf Spur 110 und dem leitenden Glied 60 auf Spur 120
ist die Gruppe 0', 1', 2'... zugeordnet. Bei einem vollständigen Kommutator
ist jeder Gruppe von leitenden Gliedern auf Spur 100 ein leitendes Glied aus der
Spur 110, der ungeraden Zehnerspur, und ein leitendes Glied aus der Spur
120, der geraden Zehnerspur, zugeordnet.
-
Jedes der leitenden Glieder auf den Spuren 110
und
120 hat eine gesonderte Ausgangsklemme. Eine Klemme 31 dient zum Abgriff
eines Ausgangssignals, das über das leitende Glied 30 gebildet wird. während eine
Klemme 41 zum Abgriff eines Ausgangssignals dient, das über das leitende
Glied 40 erzeugt wird. Somit hat man insgesamt zehn Ausgangsklemmen für die leitenden
Glieder der Spuren 110 und 120, welche zusammen mit den zehn Ausgangsklemmen für
die Spur 100 insgesamt zwanzig Ausgangsklemmen für den gesamten digitalen Weggeber
ergeben.
-
Wie vorstehend erwähnt, machen es die der Erfindung zugrunde liegenden
Prinzipien möglich, den Kommutator durch Anwendung der üblichen Technik gedruckter
Schaltungen herzustellen. Es wird im
folgenden angenommen, daß der
nach der Erfindung hergestellte Kommutator nach Art einer gedruckten Schaltung hergestellt
ist.
-
In F i g. 2, die im Schnitt einen nach der Erfindung aufgebauten Weggeber
darstellt, ist mit 1.0 ein elastischer Träger für die leitenden Abshnitte in den
Spuren 100, 110 und 120 des Komrnutators von F i g. 1 bezeichnet. Der Träger
150
kun der gebräuchliche Phenolwerkstoff sein, welcher für die Platten von
gedruckten Schaltungen verwendet wird. Der Kommutator, der ursprünglich aus eer
flachen nach Art einer gedruckten Schaltung hergestellten Platte besteht, wird in
den Weggeber so eingesetzt, daß er eine zylindrische Gestalt annimmt.
-
Der Weggeber nach der Erfindung enthält ferner Mittel zur Zuführung
elektrischer Energie. Diese Mittel können eine (nicht dargestellte) Spannungsquelle
aufweisen, einen Schleifring 130, der mit dieser Spannungsquelle verbunden
ist, sowie einen Schleifringschleifer 131.
-
Der erfindungsgemäße Weggeber weist weiterhin Mittel auf, um nacheinander
die elektrische Energie an die leitenden Glieder in der zweiten Folge zu legen und
um das Glied der zweiten Folge, an welches die elektrische Energie jeweils angelegt
ist, nacheinander mit den ihm zugeordneten Gliedern der ersten Folge zu verbinden.
Diese Funktion kann erfüllt werden von einer ersten Schleifergruppe, bestehend aus
den Schleifern 140, 141 und 142, und einer zweiten Schleifergruppe, bestehend aus
Schleifern 143, 144 und 145. Von jeder Schleifergruppe ist ein Schleifer mit dem
Schleifringschleifer 131 verbunden. Das sind die Schleifer 140 und 143, die mit
dem Schleifringschleifer 131 über Leitungen 146 bzw. 147 verbunden
sind. Die restlichen zwei Schleifer in jeder der Schleifergruppen sind miteinander
verbunden. Der Schleifer 141 ist mit dem Schleifer 142 durch die Leitung 148 verbunden,
während der Schleifer 144 finit dem Schleifer 145 durch eine Leitung
149 verbunden ist.
-
Wie man aus F i g. 1 erkennt, sind die Schleifer 140 und 141 so angeordnet,
daß sie mit den leitenden Abschnitten in der Spur 110 Kontakt geben, während die
Schleifer 143 und 144 so angeordnet sind, daß sie mit den leitenden Abschnitten
in Spur 120 Kontakt geben. Die Schleifer 142 und 145 sind so ausgerichtet,
daß sie die leitenden Abschnitte auf Spur 100 berühren. Die Schleifer 142 und 145
sind ferner gegenüber den Schleifern 140, 141 bzw. 143, 144 so angeordnet, daß sie
mit den zehn leitenden Abschnitten in Spur 100 Kontakt geben, welche den leitenden
Abschnitten auf den Spuren 110 und 120 zugeordnet sind, mit denen die Schleifer
140, 141 oder 143, 144 jeweils in Kontakt sind. Bei dem Kommutator von F i g. 1
ist der Schleifer 145 in Kontakt mit der Einergruppe 0 bis 9 während der Zeitspanne,
während welcher die Schleifer 143 und 144 in Kontakt mit dem leitenden Abschnitt
40 in Spur 120 sind.
-
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind der Schleifringschleifer
131 und die Schleifer 140 bis 145 auf einem beweglichen Glied
153 aus geeignetem Isolierstoff montiert. Eine Welle 154 dreht das bewegliche Glied
153 derart, daß die Schleifer 140 bis 145 nacheinander Kontakt mit den jeweiligen
leitenden Abschnitten auf den Spuren 100, 110 und 120 geben. Der Kommutator und
das bewegliche Glied können sich in einem Gehäuse 151 befinden, das eine Stirnplatte
152 aufweist, welche durch Schrauben 155 und 156 mit dem Gehäuse verbunden ist.
-
Wirkungsweise des digitalen Weggebers Wenn die Eingangswelle 154 das
bewegliche Glied 153 dreht, wird elektrische Energie über den Schleifring 130, den
Schleifringschleifer 131 und die Schleifer 140 und 143, die direkt mit dem Schleifringschleifer
131 verbunden sind, an die leitenden Glieder in den Spuren 110 und 120 angelegt.
Wenn man sich einmal vorstellt, daß in F i g. 1 die Schleifer von links nach rechts
bewegt worden sind, dann kann man sehen, daß die Schleifergruppe, die auf der Spur
120
gleitet, gerade mit dem leitenden Abschnitt 40 Kontakt gegeben hat und
einen geraden Zehnerausgang an der Klemme 41 erzeugt. Im gleichen Augenblick wird
ein Ausgangssignal an dem »0«-Einerausgang erzeugt, da die von dem Schleifring 130
her an den leitenden Abschnitt 40 angelegte elektrische Energie wiederum über die
Schleifer 144 und 145 und die Leitung 149 an den leitenden Abschnitt 0 angelegt
wird.
-
Während das geschieht, verursacht auch die Schleifergruppe, die mit
der Spur 110 Kontakt gibt, auch die Bildung eines Ausgangssignals an der Klemme
31 des leitenden Abschnitts 30 und an der »9«-Einerausgangsklemme. Aber infolge
einer Vorrangschaltung, die nachstehend noch beschrieben werden wird, haben die
Ausgänge an der Klemme 41 und der »0«-Einerausgangsklemme Vorrang.
-
Wenn nun die Schleifer weiter nach rechts bewegt werden, wird der
leitende Abschnitt 40 nacheinander mit den Einerabschnitten 1 bis 9 in der Spur
100 verbunden. Dieses verursacht wiederum das Auftreten von Ausgangssignalen nacheinander
an den Einerausgangsklemmen. Während der Schleifer 145 nacheinander die Einerabschnitte
auf der Spur 100 berührt, läuft der Schleifer 142 über die Verbindungen zwischen
den einander entsprechenden Einerabschnitten der benachbarten Einergruppen. Jedoch
ist der Schleifer 142 während dieser Zeit nicht an Spannung gelegt, da die Schleifer
140 und 141 in Kontakt mit einem Paar von leitenden Abschnitten 160 bzw. 161 sind,
die, wie man sieht, gegeneinander isoliert sind. Es sollte erwähnt werden, daß bei
der Herstellung des Kommutators der Raum zwischen aufeinanderfolgenden leitenden
Abschnitten 30 und 50 in der Spur 110 und leitenden Abschnitten
40 und 60 in der Spur 120 vollständig frei von leitenden Abschnitten
gehalten werden kann, statt daß man zwei voneinander getrennte leitende Abschnitte
160 und 161, wie dargestellt, vorsieht.
-
Nach einer Zentralumdrehung von der in F i g. 1 gezeigten Stellung
aus geben die Schleifer 140 und 141 Kontakt mit einem neuen ungeraden Zehnerabschnitt
50 in der Spur 110, welcher Vorrang vor dem geraden Zehnerabschnitt 40, mit welchem
Schleifer143 und 144 noch in Kontakt sind. Nun erhält nacheinander die Gruppe der
Einerabschnitte 0', 1', 2' . . . in der Spur 100, die dem nächsten ungeraden Zehnerabschnitt
50 in Spur 110 zugeordnet ist, die elektrische Energie von dem Schleifring
130. Somit wird jede Zehnerumschaltung dadurch bewerkstelligt, daß die erste und
die zweite Schleifergruppe abwechselnd schaltet, und weil auch eine Umschaltung
der an den Schleifern 142 und 145 anliegenden Spannung erfolgt, so ist ein Synchronismus
zwischen den Einer- und den Zehneränderungen gewährleistet.
Während
die Schleifergruppen in F i g. 1 als eine Zehntelumdrehung gegeneinander versetzt
dargestellt sind, arbeitet jede Versetzung um eine ungerade Anzahl von Umdrehungen
geteilt durch zehn genausogut. In der Tat sind die Schleifergruppen, die in F i
g. 2 gezeigt sind, um eine halbe Umdrehung gegeneinander versetzt.
-
Weil der Kommutator von F i g. 1 durch Anwendung gebräuchlicher Techniken
nach Art gedruckter Schaltungen hergesetellt werden kann, sind die Einerabschnitte
ohne Kreuzungsstellen in einer Ebene miteinander verbunden. Um das zu erreichen,
ist es jedoch erforderlich, daß die Schleifer 142 und 145 die S-förmigen Kontaktbahnen,
welche die Kontaktflächen der Einergruppen miteinander verbinden, beim Übergang
von einer Gruppe von Einerkontaktflächen zur nächsten in umgekehrter Reihenfolge
überstreichen. Wie oben erwähnt wurde, liegen während dieses Überganges die Schleifer
142 und 145 nicht an Spannung an. Das ist notwendig, um die Erzeugung falscher Ausgangssignale
zu verhindern. Sonst würde ja beim Übergang des Schleifers 142 oder 145 über jede
der verbindenden Kontaktbahnen die entsprechende Kontaktfläche an Spannung gelegt
werden. Durch den jeweils anderen Schleifer, beispielsweise den Schleifer 145, wird
jedoch eine der Kontaktflächen über die Leitung 149 an Spannung gelegt. Damit liegt
auch eine der Verbindungskontaktbahnen an Spannung. Der jeweils nicht an Spannung
liegende Schleifer, also bei dem Beispiel der Schleifer 142, wird also beim Überstreichen
der Kontaktbahnen eine Kontaktbahn treffen, die von dem Schleifer 145 her an Spannung
liegt. Bei der Darstellung in F i g. 1 ist dies die zu der Kontaktfläche 5 gehörige
Kontaktbahn. Wenn die Schleifer 145 bzw. 142 über diese Verbindungskontaktbahnen
hinwegstreichen, so wird in einer Zwischenstellung über den Schleifer jeweils eine
leitende Verbindung zwischen zwei benachbarten Kontaktbahnen hergestellt. Wenn eine
dieser Kontaktbahnen in der geschilderten Weise an Spannung liegt, wird auch die
benachbarte Verbindungskontaktbahn an Spannung gelegt, wodurch ein falsches Ausgangssignal
erzeugt wird. Um diese Möglichkeiten auszuschließen, wir die Kontaktbahn, die von
dem Schleifer 142 getroffen wird, während sie über den Schleifer 145 und die zugehörige
Kontaktfläche an Spannung liegt, verbreitert, um sicherzustellen, daß der Schleifer
diese Verbindungskontaktbahn nicht während der Zeit, wo sie an Spannung liegt, mit
einer anderen verbindet.
-
Wie oben erwähnt wurde, haben die Schleifer 142 und 145 eine solche
Breite, daß sie beim Umschalten von einer Kontaktfläche auf die andere mit zwei
benachbarten Kontaktflächen Kontakt geben. Außerdem sind die Schleifer 140, 141,
143 und 144 so angeordnet, daß, bevor die Schleifer den Kontakt mit einer der Kontaktflächen
in den Spuren 110, 120 unterbrechen, ein anderes Paar von Schleifern mit ihren zugeordneten
Kontaktflächen Kontakt geben. Somit werden kurz vor und kurz nach dem Umschalten
zwei Signale für die umzuschaltende Dekade erzeugt.
-
Eine solche Konstruktion ist für Weggeber insofern wünschenswert,
als kein Zustand auftreten sollte, bei welchem weder an den Zehner- noch an den
Einerausgängen Signale anliegen. Wegen dieser Konstruktion ist eine Umschaltstufe
zwischen Weggeber und der Auslesevorrichtung erforderlich, welche gleichzeitig eine
Stromverstärkung bewirkt und welche den richtigen Signalen Vorrang gibt.
-
F i g. 3 zeigt eine Umschaltstufe, welche benutzt werden kann, um
den richtigen Signalen Vorrang zu geben. Die Einerstellenausgangsklemmen sind in
F i g. 3 durch die Klemmen 170, 171... 178, 179 dargestellt. Die Ausgangssignale
für die Auslesevorrichtung werden an Klemmen 180, 181, 182 ... 189 erzeugt.
Während der Überlappung wird Basisstrom zweien der Transistoren aus der Gruppe von
Transistoren 190, 191, 192 ... 199 zugeführt. Die Diode aus der Gruppe von
Dioden 200, 201, 202 ... 209, die zwischen den Kollektor des dem höherwertigen
Ausgang zugeordneten Transistors und dem Basiskreis des dem geringerwertigen Ausgang
zugeordneten Transistors geschaltet ist, wird leitend, und die Verbindungsstelle
zwischen der Diode und dem Basiswiderstand, mit welchem diese verbunden ist, wird
nahezu auf Erdpotential gehalten. Das sperrt den Transistor, der dem geringerwertigen
Ausgang zugeordnet ist, so daß dieser über seinen Kollektorkreis nicht mehr leitet
und ein Ausgangssignal nur am Kollektor des Transistors erzeugt wird, der dem höhepwertigen
Ausgang zugeordnet ist. Bei den leitenden Abschnitten für die Zehner kann eine ähnliche
Schaltung ähnlich der von F i g. 3 vorgesehen werden.
-
Um eine Signalüberlappung während des Einerüberganges von »9« auf
»0« sicherzustellen, ist der leitende Abschnitt 9 für den Ausgang »9« vergrößert.
Somit verschwindet die Erregung des leitenden Abschnitts »9« ungefähr an dem Punkt,
wo der übergang von dem leitenden Abschnitt »0« zu dem leitenden Abschnitt »1« in
der nächsten Einergruppe stattfindet. Diese Konstruktion macht eine zusätzliche
Diode 211 erforderlich, die zwischen die Klemme 181 und die Diode 200 geschaltet
ist. Auf diese Weise wird dem leitenden Abschnitt »1« der nächstfolgenden Einergruppe
Vorrang vor dem leitenden Abschnitt »9« der vorhergehenden Einergruppe gegeben.
-
Beschreibung und Wirkungsweise des Mehrgang-Weggebers F i g. 4 zeigt
ein Mehrgang-Zusatzgerät, welches bei Ankuppeln an einen Weggeber nach F i g. 2
den Bereich des Weggebers über eine Umdrehung hinaus vergrößert. Das Mehrgang Zusatzgerät
bewirkt die Erzeugung von Signalen, welche der nächsthöheren Stelle der Zahlen entsprechen,
die aus dem kombinierten Weggeber ausgelesen werden können. Bei einem dezimalen
Weggeber entsprechen diese Signale der Hunderterdekade. Die Drehgeschwindigkeiten
der Schleiferanordnung des Weggebers von F i g.1 und 2 und der Schleiferanordnung
des Mehrgang-Zusatzgerätes verhalten sich so zueinander, daß bei jeder vollständigen
Umdrehung der Schleifer des Weggebers eine Zehntelumdrehung der Schleifer des Mehrgang-Zusatzgerätes
erfolgt.
-
Wie aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich ist, wird das Mehrgang-Zusatzgerät
mit dem Weggeber mittels einer exzentrischen Welle 70 gekuppelt, welche in ein exzentrisches
Loch 71 am rückwärtigen Ende der Welle 154 des Weggebers hineinpaßt. Wenn die exzentrische
Welle 70 sich infolge einer Drehung der Welle 154 dreht, dreht sich auch ein Exzenter
72, an welchem die exzentrische Welle 70 befestigt ist. Bei einer Drehung des Exzenters
72 dreht sich ein Planetenrad 73. Das Planetenrad 73 ist im Eingriff mit
einer
feststehenden Innenverzahnung 74. Durch geeignete Wahl des Zahnverhältnisses kann
man eine Geschwindigkeitsuntersetzung von 10:1 erzielen, so daß das Mehrgang-Zusatzgerät
in der Tat Signale erzeugt, die der Hunderterdekade entsprechen.
-
Eine Oldham-Kupplung 75 setzt die außermittige Drehung des Exzenters
72 und des Planetenrades 73 in eine zentrische Drehbewegung um. Diese Umsetzung
in eine zentrische Drehbewegung erfolgt auf eine Welle 76, welche ihrerseits eine
Mehrzahl von Schleifern 81 bis 84 (von denen in F i g. 4 nur
81
und 82 dargestellt sind) zentrisch rotieren läßt. Die Schleifer
81 bis 84 bewegen sich auf einer Mehrzahl von Spuren eines Kommutators 77. Das spezielle
Leitermuster des Kommutators 77 wird weiter unten beschrieben. Eine Stirnplatte
78 ähnlich der Stirnplatte 152 des Weggebers hält den Kommutator 77 an seiner Stelle.
Das Mehrgang-Zusatzgerät kann an crem eigentlichen Weggeber durch Einschrauben von
einem Paar Schrauben in die Löcher 79 und 80 befestigt werden.
-
Die Welle 76 kann ein exzentrisches Loch ähnlich dem exzentrischen
Loch 71 in der Welle 154 des eigentlichen Weggebers aufweisen. Das macht es möglich,
daß einem Mehrgang Zusatzgerät die Drehbewegung eines anderen zugeführt wird, so
daß mit dem Weggeber mehr als ein Zusatzgerät benutzt werden kann. Eine der Folgen
dieses Merkmals ist, aß die Mehrgang-Zusatzgeräte und der eigentliche Weggeber unabhängig
voneinander in ihrer Winkellage einstellbar sind.
-
F i g. 5 zeigt einen Teil des Codemusters des Komnutators 77 des Mehrgang-Zusatzgerätes
von F i g. 4. Ebenso ist die Schleiferanordnung des Mehrgang-Zusatzgerätes dargestellt.
-
Das Codemuster des Kommutators von F i g. 5 besteht aus drei Spuren.
Die erste Spur weist eine Mehrzahl von leitenden Abschnitten 85, 86, 87...
auf,
während die zweite und die dritte Spur 88 bzw.
-
9 durchgehende kreisförmige leitende Abschnitte sind. Die Spur 88
ist mit den »0«-, »1«-, »2«-, »3«-und »4«-Ausgängen der vorangehenden Dekade über
eine geeignete Diodenschaltung verbunden, welche die Ausgänge voneinander isoliert.
Wenn ein Ausgangssignal an einem dieser Ausgänge erzeugt wird, dann wird der leitende
Abschnitt 88 an Spannung gelegt. Die Spur 89 ist direkt mit einer elektrischen Spannungsquelle
verbunden, so daß der leitende Abschnitt 89 ständig an Spannung liegt.
-
Die Schleiferanordnung für das Mehrgang-Zusatzgerät ist so ausgebildet,
daß die Schleifer 81 und 82 ebenso miteinander verbunden sind wie die Schleifer
3 und 84. Die Schleifer 81 und 83 sind so angeordnet, daß sie mit der aus den leitenden
Abschnitten 85, 86, 87... bestehenden Spur des Kommutators 77 Kontakt geben,
während die Schleifer 82 und 84 auf den Spuren 88 bzw. 89 aufliegen.
-
Die in F i g. 5 dargestellte Anordnung setzt voraus, daß mit fortschreitender
Zählung eine Drehung der Schleiferanordnung im Uhrzeigersinn erfolgt. Bei der speziellen
in F i g. 5 dargestellten Anordnung sind die Schleifer ungefähr in der Stellung,
die vorhanden wäre, wenn ein Übergang von »9« auf »0« in der nächstniedrigen Stelle
stattfindet. Wenn dieser übergang erfolgt, wird der Leiter 88 an Spannung gelegt,
was wieder den leitenden Abschnitt 86 an Spannung legt. Weil der leitende Abschnitt
89 in direktem Kontakt mit der elektrischen Spannungsquelle ist, liegt der leitende
Abschnitt 85 so lange an Spannung, als der Schleifer 83 mit diesem leitenden Abschnitt
in Kontakt ist. Daher wird der leitende Abschnitt 85 sowohl vor als auch nach dem
in der nächstniedrigen Stelle stattfindenden Übergang an Spannung gelegt. Nach dem
Übergang liegen beide leitenden Abschnitte 85 und 86 an Spannung, so daß an den
Ausgangsklemmen dieser Abschnitte Ausgangssignale erzeugt werden. Dieser überlappungszustand
wird durch eine Vorrangschaltung ähnlich der in F i g. 3 gezeigten Schaltung behandelt.
-
Wenn die Schleifer sich weiter drehen, wird in der Stufe für die nächstniedrige
Stelle ein Punkt erreicht, in welchem ein Übergang von einem Ausgang »4« auf einen
Ausgang »5« stattfindet. In diesem Punkt liegt der leitende Abschnitt 88 nicht mehr
an Spannung, so daß der leitende Abschnitt 86 nicht mehr durch seinen Kontakt mit
dem Schleifer 81 an Spannung liegt. In diesem Zeitpunkt ist aber der Schleifer 83
in Kontakt mit dem leitenden Abschnitt 86, so daß der leitende Abschnitt 86 an Spannung
gelegt bleibt. Dieser Zustand bleibt während der Zeit bestehen, während welcher
die Stufe für die nächstniedrige Stelle Ausgänge entsprechend »5« bis »9« durchläuft.
Man sieht, daß die in F i g. 5 gezeigte Kommutator- und Schalteranordnung die Notwendigkeit
einer genauen Getriebeverbindung zwischen dem Weggeber von F i g. 1 und dem Mehrgang-Zusatzgerät
oder zwischen benachbarten Mehrgang-Zusatzgeräten vermied.
-
Die Erfindung kann natürlich auch benutzt werden, um einen digitalen
Ausgang in anderer als dezimaler Form zu erhalten. Weiterhin kann der dezimale Weggeber
von F i g. 1 und 2 abgeändert werden, indem man die Anzahl der leitenden Abschnitte
in den verschiedenen Spuren verändert, solange man entsprechende Änderungen hinsichtlich
der Lage und Anzahl der Schleifergruppen vornimmt. Obwohl die Erfindung an Hand
eines Weggebers beschrieben ist, der den Winkelweg einer Welle in digitaler Form
liefert, kann man natürlich nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch
einen Weggeber aufbauen, welcher eine translatorische Bewegung in digitaler Form
anzeigt.