DE1295649B - Signalumsetzer fuer Signale eines Code 1 aus 2 in Signale eines n-stelligen Binaercode mit Hilfe einer Relaismatrix - Google Patents

Description

• In der Telegrafie und in der Datenverarbeitung besteht oft die Aufgabe, aus elektrischen Einzelanreizen ein bestimmtes Zeichen zu bilden. Im Falle des bekannten Telegrafen-Alphabets Nr.2 werden durch fünf Stromschritte oder Model-Elemente bekanntlich 25=32 verschiedene Telegrafiezeichen gebildet. Im Bereich der Datenverarbeitung spricht man hierbei von einem Binärcode 25. Der Vorrat der verfügbaren Zeichen oder Bedeutungen wächst in dem gegebenen mathematischen Zusammenhang mit dem Exponenten n. In der Praxis wird h in der Regel kleiner als 10 gewählt, weil der Vorrat an zu unterscheidenden Zeichen oder Bedeutungen damit genügend groß ist.
• Bei einem Signalumsetzer ist es bekannt, beispielsweise bei einem 25-Code fünf elektromagnetische neutrale Relais über ein Netzwerk von Gleichrichtern so anzuschalten, daß für jeden von beispielsweise 32 Einzelanreizen nur die zugehörigen Relais aus den fünf möglichen ausgewählt werden, wobei die Anschaltewege über so viele Gleichrichter je Einzelanreiz verlaufen, wie Stromschritte im entsprechenden Zeichen oder Wort enthalten sind.
• Es gibt jedoch bestimmte Codierungsfälle, bei denen mit Spannungen bis zu 200 V und darüber gearbeitet werden muß. Die Gleichrichter und die Relais sind dann für diese Arbeitsspannung auszulegen und müssen mit Rücksicht auf die auftretenden Induktionsspannungen entsprechend überdimensioniert sein. Dies führt zu Hintereinanderschaltung von mehreren Gleichrichtern oder Dioden und erhöht den benötigten Raum und den Preis.
• Es ist auch bereits aus der Zeitschrift »Neue Technik im Büro«, Heft 4, 1963, eine Pyramiden-Schaltung bekannt, die für 32 Ausgänge mit fünf Schaltstufen ausgelegt ist. Dabei handelt es sich jedoch um den genau entgegengesetzten Fall wie bei der Anmeldung. Bei dieser Anordnung muß einer von 32 Ausgängen gefunden oder bezeichnet werden, wenn das 5er-Code-Signal parallel oder in Serie eingegeben wird. Eine Umkehrung der Operation ist hier nicht nahegelegt und auch nicht ohne weiteres möglich.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Signalumsetzer, der die angeführten Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet und bei dem die angewendeten Mittel hinsichtlich des benötigten Raumes und der Kosten zu einem Minimum werden.
• Erfindungsgemäß wird dies bei einem Signalumsetzer für Signale eines Code 1 aus 2n in Signale ; eines n-stelligen Binär-Code mit Hilfe einer n elektromagnetische Relais enthaltenden Matrix mit 2n Eingangs- und n Ausgangsleitungen dadurch erreicht, daß die elektromagnetischen Relais zum Parallelabgriff geeignete, magnetisch steuerbare Schutzrohr- ; kontakte besitzen und jedes der n Relais Erregerspulen trägt, die gemäß den Kombinationsmöglichkeiten parallel oder in Serie geschaltet sind. Durch die Beschränkung auf so viele elektromagnetische Kreise, als der Exponentzahl entspricht, die in einer nicht bekannten Weise durch eine Mehrzahl von Spulen zu einer Funktionseinheit werden, wobei die Kontakte als Schutzrohrkontakte ausgebildet sind, wird der vorteilhafte Aufbau des Signalumsetzers erreicht.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Signale dadurch gespeichert werden, daß dem Eisenkreis jedes Elektromagneten mindestens eine Haltespule zugeordnet ist. Vorzugsweise sind den Polen der Elektromagneten jeweils ein Haltekontakt und ein oder mehrere galvanisch voneinander unabhängige Ausgangskontakte zugeordnet.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Eisenkreis jedes Elektromagneten U-förmig ausgebildet und die Spulen auf beide Parallelschenkel verteilt. Dabei sind die Schutzrohrkontakte so angebracht, daß ihr Luftspalt zwischen den beiden Polen der Parallelschenkel der Elekromagneten liegt.
• Eine günstige Raumform des Signalumsetzers wird dadurch erreicht, daß die Elektromagneten und die Schutzrohrkontakte zwischen Platinen aus elektrisch und magnetisch nicht leitendem Material angebracht sind und mit diesen einen kompakten Baustein bilden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau des Signalsetzers, F i g. 2 einen ausgeführten Signalumsetzer in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 3 den gleichen Signalumsetzer in der Draufsicht.
• Der im Prinzip in F i g. 1 dargestellte Signalumsetzer besitzt bei einem 2"-Code eine der Zahl des Exponenten n gleiche Anzahl von Elektromagneten, bei einem 2n-Code im Beispiel fünf Elektromagneten 51 bis 55. Der Eisenkreis jedes Elektromagneten ist U-förmig ausgebildet und besitzt jeweils die beiden Schenkel 56 und 57.
• Die Eingänge Zn des Signalumsetzers sind im Beispiel mit 1 bis 32 bezeichnet. In jeder dieser Eingangsleitungen liegen vorzugsweise parallel eine Anzahl von Magnetspulen 58 der Elektromagneten 51... 55.
• Jedem Elektromagneten ist mindestens ein Kontakt k1 ... k5 zugeordnet, der in jeweils einer der Ausgangsleitungen 59. .. 63 liegt. Ein weiterer jedem Elektromagneten zugeordneter Kontakt hl ... h5 befindet sich mit einer dem Elektromagneten eigenen Haltespule S1 ... S5 parallel in einem Haltestromkreis 64, in dem auch ein Kontakt g angebracht ist.
• Die F i g. 1 zeigt den Signalumsetzer im Ruhezustand. Wird beispielsweise an die Leitung 2 eine Spannung angelegt, so werden die Spulen 58 der Elektromagneten 51, 53 und 55 von einem Strom durchflossen. In den Eisenschenkeln dieser Elektromagneten wird ein Magnetfluß hervorgerufen, unter dessen Einwirkung die Kontakte k1, k3 und k5 die Ausgänge 59, 61 und 63 schließen. Die anderen Kontakte k2 und k1 bleiben geöffnet, da deren Elektromagneten nicht erregt wurden. Durch die Elektromagneten 51, 53 und 55 werden gleichzeitig aber auch die Kontakte hl, h3 und h5 geschlossen. Dadurch fließt ein Strom durch die Haltespulen S1, S3, S5, so daß auch nach Fortfall der Spannung an der Leitung 2 die genannten Elektromagneten erregt bleiben und das Signal gespeichert ist.
• Erst durch Öffnen von Kontakt g werden die Haltespulen stromlos, so daß die Erregung der Elektromagneten 51, 53 und 55 fortfällt und alle betätigten Kontakte wieder öffnen. Die Ausgangsstellung für das Eintreffen des nächsten Signals auf einer der Leitungen 1 bis 32 ist hierdurch erreicht. Beim Eintreffen eines derartigen Signals werden dann entsprechend der Verteilung der Spulen 58 dieser Leitung die entsprechenden Elektromagneten erregt und die zugeordneten Ausgänge 59 ... 63 über die Kontakte k1 ... k. geschlossen.
• Der mechanische Aufbau eines derartigen speichernden Signalumsetzers ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt. Drei Platten aus elektrisch und magnetisch nicht leitendem Material 65, 66 und 67, die auf ihren Seiten 68, 69, 70 eine gedruckte Leitungsführung tragen können, sind mit Pfeilern 71 miteinander verbunden. Durch die mittlere Platte 66 sind die U-förmigen Eisenkreise der Elektromagneten 51... 55 hindurchgesteckt und an ihr befestigt.
• Die Spulen 58 und auch die Haltespulen S1 . . . S5 sind so aufgeteilt, daß jeweils die halbe Windungszahl der entsprechenden Spule auf dem einen Schenkel 56, die andere halbe Windungszahl auf den anderen Schenkel 57 desselben Elektromagneten angeordnet ist. Zweckmäßig ist auf jeden Schenkel 56 bzw. 57 hierzu ein gemeinsamer Spulenkörper 75 aufgeschoben, der, durch Flansche 76 getrennt, die einzelnen Windungen aufnimmt.
• Quer zu den Spulen sind die als Schutzrohrkontakte ausgebildeten Kontakte k1 ... k5 und hl ... h5 durch die Platten 65, 66, 67 hindurchgeschoben und an ihren Enden mit der gedruckten Leitungsführung der Platten 65 und 67 verlötet. Zusätzlich werden diese Schutzrohrkontakte noch durch wendelförmig gebogene Bronzedrähte 72 an den Polen 73 und 74 der Elektromagneten gehalten, wobei jeweils ein Bronzedraht die beiden dem Elektromagneten zugeordneten Schutzrohrkontakte umschlingt und mit seinen Enden hinter hakenförmige Aussparungen 77 der Spulenkörper 75 greift.
• Als Schutzrohrkontakte werden vorzugsweise die bekannten Flaschenschutzkontakte verwendet, bei denen in einem flachen Glasröhrchen eine bewegliche Feder 79 und eine starre Gegenfeder 78 eingeschmolzen sind. Unter dem Einfluß eines magnetischen Feldes führt die bewegliche Feder eine seitliche Bewegung aus, und die abgeschrägten Stirnflächen beider Federn berühren sich kontaktgebend.
• Die Schutzrohrkontakte sind in einer solchen Stellung zu den Elektromagneten befestigt, daß sie mit dem Arbeits-Luftspalt 81 zwischen den Polen 73, 74 des zugeordneten Elektromagneten liegen. Der Schaltzustand der Schutzrohrkontakte ist von außen jederzeit bei dem Signalumsetzer ersichtlich.
• Die einzelnen Spulenanschlüsse sind an die gedruckte Schaltung der Platten 65, 67 herausgeführt und mit diesen verlötet. An allen Platten 65, 66, 67 sind Stecker 82 befestigt, so daß der durch die Platten, die Pfeiler und die Elektromagneten gebildete Baustein steckbar ist.
• Eine Abwandlung des Signalumsetzers kann in der Weise vorgenommen werden, daß Teile des Eisenkreises der einzelnen Elektromagneten 51 ... 55 aus permanentmagnetischem Material bestehen oder daß Permanentmagnete parallel zu den Schutzrohrkontakten angebracht sind. In beiden Fällen kann hierdurch erreicht werden, daß die betätigten Kontakte k1 . . . k5 durch den Dauermagnetfluß auch nach Fortfall der Erregung der Elektromagneten gehalten werden. Der Dauermagnetfluß darf aber nicht derart hoch bemessen werden, daß die Kontakte durch diesen bereits betätigt werden. Die Haltespulen S1 ... S5 werden dann zweckmäßigerweise als Abwerfspulen ausgeführt.
• Die Umspeicherung der Ausgangssignale kann auch in elektromagnetische Schaltmittel erfolgen, beispielsweise Flip-Flops, die in geeigneter Weise in die Ausgangsleitungen gelegt werden. Diese elektronischen Schaltmittel, insbesondere in Transistorbauweise, werden vorteilhaft mit auf den Platten 65 und 67 des Signalumsetzers angebracht.

Claims (17)

1. Patentansprüche: 1. Signalumsetzer für Signale eines Codes 1 aus 2n in Signale eines n-stelligen Binär-Code mit Hilfe einer n elektromagnetische Relais enthaltenden Matrix mit 2n-Eingangs- und n Ausgangsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Relais zum Parallelabgriff geeignete, magnetisch steuerbare Schutzrohrkontakte (k1 ... kg) besitzen und jedes der n Relais (51... 55) 2n Erregerspulen (58) trägt, die gemäß den Kombinationsmöglichkeiten parallel oder in Serie geschaltet sind (F i g. 1).
2. 2. Signalumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eisenkreis jedes Elektromagneten (51... 55) mindestens eine Haltespule (S1 ... SS) zugeordnet ist (F i g. 1).
3. 3. Signalumsetzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Polen (73, 74) der Elektromagneten (51 ... 55) jeweils ein Haltekontakt (hl . . . h5) und ein oder mehrere galvanisch voneinander unabhängige Ausgangskontakte (k1 ... k.) zugeordnet sind (F i g. 1, 3).
4. 4. Signalumsetzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkreis jedes Elektromagneten (51... 55) U-förmig ausgebildet und die Spulen (58, S1 ... SS) auf beide Parallelschenkel (56, 57) verteilt sind (F i g. 1, 2).
5. 5. Signalumsetzer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzrohrkontakte (k1 ... k5, hl . . . h5) so angebracht sind, daß ihr Luftspalt (81) zwischen den beiden Polen (73, 74) der Parallelschenkel der Elektromagneten (51... 55) liegt (F i g. 2, 3).
6. 6. Signalumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagneten (51... 55) und die Schutzrohrkontakte (k1 ... k5) zwischen Platinen aus elektrisch und magnetisch nicht leitendem Material (65, 67) angebracht sind und mit diesen einen kompakten Baustein bilden (F i g. 3).
7. 7. Signalumsetzer nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spulenanschlüsse an die Platinen (65, 67) geführt sind und die Untereinanderverdrahtung auf den Platinen (65, 67) nach der Methode der gedruckten Schaltungen ausgeführt ist (F i g. 3). B.
8. Signalumsetzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelplatine (66) zur Stützung und Halterung der Elektromagneten (51 ... 55) vorgesehen ist (F i g. 1, 3).
9. 9. Signalumsetzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzrohrkontakte (k1 ... k5) in die Außenplatinen (65, 67) eingelagert und dort unmittelbar verlötet sind (F i g. 3).
10. 10. Signalumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Schutzrohrkontakte (k1 . . . k5) zu den Polen (73, 74) der Elektromagneten (51... 55) durch eine Wendelfeder (72) aus unmagnetischem Material gesichert ist (F i g. 2, 3).
11. 11. Signalumsetzer nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Platinen (65, 66, 67) als Leiterplatten mit Steckeinrichtungen (82) versehen sind und einen steckbaren Baustein bilden (F i g. 3).
12. 12. Signalumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Eisenkreise der Elektromagneten (51 ... 55) zumindest teilweise aus permanentmagnetischem Material gebildet sind, welche die betätigten Schutzrohrkontakte (k1 . . . k5) durch Haftwirkung halten (F i g. 1).
13. 13. Signalurnsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Permanentmagneten den Schutzrohrkontakten (k1 ... k5) so parallel angebracht sind, daß die Kontakte (k1 ... k,) nach Fortfall der Erregung der Elektromagneten (51 ... 55) geschlossen bleiben (F i g. 1).
14. 14. Signalumsetzer nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei permanentmagnetischem Halten der betätigten Schutzrohrkontakte (k1 ... k#_) an Stelle der Haltespulen (S1 ... S$) Abwerfspulen angebracht sind (F i g.1).
15. 15. Signalumsetzer nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umspeicherung des Ausgangssignals von den Schutzrohrkontakten (k1 ... k$) in elektronische Schaltmittel, vorzugsweise Flip-Flops, die elektronischen Schaltmittel auf den Platinen (65, 67) des Bausteines mit angeordnet sind (F i g. 3).
16. 16. Signalumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (58) der Elektromagneten (51 ... 55) so ausgelegt sind, daß Betriebsspannungen von einigen 100 V zulässig sind (F i g. 1).
17. 17. Signalumsetzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß allen Haltespulen (S1 ... SS) ein gemeinsamer Kontakt (g) zugeordnet ist, der die Zeitdauer des Haltens bestimmt (F i g. 1).