DE1202014B - Einrichtung zum Erzeugen einer binaercodierten Darstellung der Relativstellung zweier zueinander beweglicher Glieder - Google Patents
Einrichtung zum Erzeugen einer binaercodierten Darstellung der Relativstellung zweier zueinander beweglicher GliederInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Inta.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
GOId
Deutsche Kl.: 42 d - 2/50
1202014
N11369IXb/42d
26. Oktober 1955
30. September 1965
N11369IXb/42d
26. Oktober 1955
30. September 1965
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen
einer binärcodierten Darstellung der Relativstellung zweier zueinander beweglicher Glieder, bei
welcher eines der Glieder mindestens zwei Reihen elektrisch leitender Segmente aufweist, die von auf S
dem anderen Glied angeordneten Kopplungsmitteln abgefühlt werden, wobei über die Segmentreihe geringster
binärer Wertigkeit unter eindeutigem Ziffernstellenübergang ein Eingangssignal an die der
Segmentreihe nächsthöherer Wertigkeit zugeordneten Kopplungsmittel geliefert wird.
In vielen mit Impulsen oder Gleichstrom gespeisten Stromkreisen ist es erwünscht, Spannungen zu erzeugen,
die eine ziffernmäßige Darstellung einer räumlichen Veränderung eines Teils mit Hilfe des
Zweizifferncodes ergeben. So ist es z. B. oft erwünscht, die Stellung einer Welle durch Signale wiederzugeben,
die einer Ziffernrechenmaschine zugeführt werden können. Falls jeweils nur ein Spannungsanalog
der Wellenstellung verfügbar wäre, würde ein äußerer Umformer notwendig sein, um die Spannung
in eine Zifferndarstellung umzuwandeln. Es ist deshalb vorteilhaft, ein Gerät vorzusehen, das die Wellenstellung
unmittelbar in Spannungen transformiert, welche eine Zifferndarstellung im Zweizifferncode bedeuten.
Falls mit codifizierten Zeichen versehene und mit stationären Bürsten zusammenarbeitende, drehbare
Scheiben verwendet werden, um Ausgangsspannungen zur ziffernmäßigen Darstellung der Wellenstellung
zu erzeugen, müßten die mit den Zeichen in Berührung kommenden Bürsten mit den stromleitenden
Segmenten und den nichtleitenden, die Signale enthaltenden Zwischenteilen genau zusammenwirken,
um eine richtige Wiedergabe zu erreichen. Diese Aufgabe ist jedoch konstruktiv bei sinnvollem Aufwand
nicht zu lösen.
Wenn eine Zweiziffernzahl wie 01111 = 15 in 10000 = 16 geändert wird, so müssen alle Einser der
ersten Zahl in Nullen und die Null in eine Eins verwandelt werden. Eine derartige Umformung tritt
beim Zweizifferncode häufig auf. Wenn die Bürsten und Segmente des Umformers nicht genauestens übereinstimmen,
so können hier sehr große Fehler in der Ausgangswiedergabe eintreten. Diese Fehler ergeben
Einrichtung zum Erzeugen einer binärcodierten Darstellung der Relativstellung zweier
zueinander beweglicher Glieder
zueinander beweglicher Glieder
Anmelder:
United Aircraft Corporation, East Hartford,
Conn. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Höger
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,
Patentanwälte, Stuttgart S, Uhlandstr. 16
Als Erfinder benannt:
Jack B. Speller, White Plains, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 26. Oktober 1954
(464774)
V. St. ν. Amerika vom 26. Oktober 1954
(464774)
leitende Segmente ersetzt werden, um zusätzlich noch Sekundärausgangsspannungen zu erhalten, die ein
»Komplement« der Wellenstellung im Zweizifferncode darstellen, so ergibt sich daraus, daß beide mit
den beiden Segmenten zusammenwirkenden Ausgangsklemmen ein Signal erhalten würden, wenn eine
ein Signal enthaltende Bürste ein Paar von diesen nebeneinanderliegenden Segmenten berühren würde,
wodurch eine falsche Ausgangswiedergabe stattfinden würde. Unter »Komplement« wird dabei eine Zweiziffernzahl
verstanden, die aus einer Zweizifferndarstellung der Wellenstellung durch Umkehrung der
Polarität der einzelnen Ziffern erhalten wird, also beispielsweise durch Änderung jeder Null in eine Eins
und jeder Eins in eine Null. So ist das Komplement von 0110 = 6 beispielsweise 1001 = 9. Die Summe
einer solchen zweiziffrigen Wiedergabe einer Wellen-
sich an den Übergangspunkten, an denen bei Drehung 45 stellung und das zugehörige Komplement ist gleich
der Scheibe und damit der zugehörigen Segmente und der größten zweistelligen Zahl, die mit einer gegebe-
Zwischenteile entweder eine Bürste, die eben einen Zwischenteil berührt hatte, auf ein Segment oder eine
Bürste, die kurz zuvor ein Segment berührt hatte, auf ein nichtleitendes Zwischenteil aufläuft. Wenn nun
die nichtstromleitenden, die codifizierten Signale tragenden Zwischenteile eines Umformers durch stromnen
Zahl von Ziffern möglich ist, d. h., wenn alle Ziffern einer Zweiziffernzähl Eins sind, wie beispielsweise
0110 + 1001 = 1111 oder 6 + 9 = 15.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit einer genauen und eindeutigen Wiedergabe einer mechanischen Stellung, beispielsweise der Stel-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit einer genauen und eindeutigen Wiedergabe einer mechanischen Stellung, beispielsweise der Stel-
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lung einer Welle im Zweizifferncode, in einfacher, bringen. Außerdem steigt mit der Zahl der Hilfsbilliger
und leicht zu bedienender Weise zu schaffen. schaltorgane die Störanfälligkeit solcher Einrich-Die
Darstellung, die durch den Umformer gegeben tungen.
wird, soll am Übergabepunkt augenblicklich weiter- Alle die vorstehend genannten Nachteile werden
geleitet werden. Außerdem soll die Vorrichtung ab- 5 nun mit der eingangs genannten Einrichtung vermieänderungsfähig
sein, so daß beliebig viele Zweier- den, bei welcher erfindungsgemäß die beiden Segmentzahlen
vorgesehen werden können. Das Gerät soll reihen der Scheibe voneinander elektrisch isoliert
außerdem entweder mit Gleichstrom oder mit Im- sind und von der ersten Segmentreihe, die eine Ziffer
pulsen gespeist werden können, und für die Drehung mit der geringsten Wertigkeit liefert, unter Verwensoll
nur ein geringes Drehmoment erforderlich sein. io dung eines Hilfsschaltkreises zwei zueinander kom-Die
Darstellung der Werte soll praktisch augenblick- plementäre Ausgangssignale ableitbar sind, die als
lieh erfolgen, so daß das Ausgangssignal abgelesen Eingangssignale an die zweite Segmentreihe, die eine
werden kann, während sich die Welle dreht. nächsthöherwertige Ziffer liefert, ankoppelbar sind.
Es sind bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichbeispielsweise
eine Einrichtung in Form eines Analog- 15 tung werden nicht nur mit Hilfe eines einzigen Wand-Digital-Wandlers
mit mehreren Nockenscheiben, die lerorgans bei einer Umdrehung einer Welle viele
über Getriebe miteinander gekoppelt sind und die Zählungen ausgeführt, sondern es wird gleichzeitig
Schalter steuern, die nach jeder halben Umdrehung der bei bekannten Einrichtungen benötigte Aufwand
der Nockenscheiben öffnen oder schließen. Dabei ist an Hilfsschalteinrichtungen wesentlich verringert,
die Anordnung so ausgelegt, daß die Schalter nur 20 wodurch die Zuverlässigkeit der Einrichtung und die
dann Strom führen, wenn sich ihre Abtastglieder im Zählgeschwindigkeit bei einer gleichzeitigen Senkung
Mittelbereich und nicht in den Randbereichen der der Herstellungskosten vergrößert werden.
Nockensegmente befinden und dadurch ein eindeu- Die Erfindung ist in zwei einander gleichwertigen tiger Ziffernstellenübergang erzielt wird. Dies wird Ausführungen verwirklicht. Bei der ersten Ausfühdadurch gewährleistet, daß die Zuführung der elek- 25 rungsform wird eine stromleitende Verbindung von trischen Signale zu den einer Binärstelle zugeordneten Bürsten mit den Scheibensegmenten und von den Schaltern jeweils durch einen Schalter der voran- Schleifringen über Bürsten hergestellt, und diese Ausgehenden geringerwertigen Binärstelle (bzw. der ge- führungsform kann sowohl mit Gleichstrom als auch ringstwertigen Binärstelle) gesteuert wird. Mit diesem mit Stromimpulsen betrieben werden. Bei der zweiten Wandler wird damit zwar ein eindeutiger Ziffern- 30 Ausführungsform wird eine kapazitive Kopplung verstellenübergang erreicht, er weist jedoch den Nach- wendet, bei der die Bürsten durch Kopplungssegmente teil auf, daß jede Nockenscheibe nur zwei Ziffern- ersetzt sind, die im Zusammenwirken mit den Scheizählungen pro Umdrehung ausführen kann, so daß bensegmenten und den Schleifringen einen Pol eines zur Durchführung vieler Zählungen pro Umdrehung, Kondensators bilden, und diese Form ist daher nur was für eine größere Genauigkeit der Darstellung un- 35 für pulsierende Stromimpulse geeignet,
umgänglich ist, eine äußerst genaue Getriebeübertra- Die Eingangsspannung ist über eine Eingangsbürste gung zwischen den einzelnen Nockenscheiben vor- oder ein Eingangskopplungssegment nur den Segmengenommen werden muß. Die Leistungsfähigkeit einer ten der Zahl mit der geringsten Wertigkeit zugeführt, solchen Einrichtung ist also stark begrenzt und der Mittels des Hilfsschaltkreises, der erfindungsgemäß Anzeigegenauigkeit sind aus konstruktiven Gründen 40 eine Signalumkehrstufe (Inverter) oder eine Fliprelativ enge Grenzen gesetzt. Flop-Stufe enthält und der die Komplementär-Aus-
Nockensegmente befinden und dadurch ein eindeu- Die Erfindung ist in zwei einander gleichwertigen tiger Ziffernstellenübergang erzielt wird. Dies wird Ausführungen verwirklicht. Bei der ersten Ausfühdadurch gewährleistet, daß die Zuführung der elek- 25 rungsform wird eine stromleitende Verbindung von trischen Signale zu den einer Binärstelle zugeordneten Bürsten mit den Scheibensegmenten und von den Schaltern jeweils durch einen Schalter der voran- Schleifringen über Bürsten hergestellt, und diese Ausgehenden geringerwertigen Binärstelle (bzw. der ge- führungsform kann sowohl mit Gleichstrom als auch ringstwertigen Binärstelle) gesteuert wird. Mit diesem mit Stromimpulsen betrieben werden. Bei der zweiten Wandler wird damit zwar ein eindeutiger Ziffern- 30 Ausführungsform wird eine kapazitive Kopplung verstellenübergang erreicht, er weist jedoch den Nach- wendet, bei der die Bürsten durch Kopplungssegmente teil auf, daß jede Nockenscheibe nur zwei Ziffern- ersetzt sind, die im Zusammenwirken mit den Scheizählungen pro Umdrehung ausführen kann, so daß bensegmenten und den Schleifringen einen Pol eines zur Durchführung vieler Zählungen pro Umdrehung, Kondensators bilden, und diese Form ist daher nur was für eine größere Genauigkeit der Darstellung un- 35 für pulsierende Stromimpulse geeignet,
umgänglich ist, eine äußerst genaue Getriebeübertra- Die Eingangsspannung ist über eine Eingangsbürste gung zwischen den einzelnen Nockenscheiben vor- oder ein Eingangskopplungssegment nur den Segmengenommen werden muß. Die Leistungsfähigkeit einer ten der Zahl mit der geringsten Wertigkeit zugeführt, solchen Einrichtung ist also stark begrenzt und der Mittels des Hilfsschaltkreises, der erfindungsgemäß Anzeigegenauigkeit sind aus konstruktiven Gründen 40 eine Signalumkehrstufe (Inverter) oder eine Fliprelativ enge Grenzen gesetzt. Flop-Stufe enthält und der die Komplementär-Aus-
Es ist auch bereits eine Einrichtung zum Erzeugen gangssignale für die Zahl mit der geringsten Wertigeiner
binärcodierten Darstellung der Relativstellung keit liefert, wird die Anwesenheit und Wirkung von
zweier zueinander beweglicher Glieder bekannt- sekundären stromleitenden Sekundärsegmenten und
geworden, bei der unter eindeutigem Ziffernstellen- 45 eines Sekundär-Ausgangsschleifringes vorgetäuscht,
übergang ein Signal auf Segmentreihen nächsthöherer Für alle Kreise mit Ausnahme des äußersten sind zum
Wertigkeit geliefert wird und die eine Scheibe auf- Erzeugen von zwei Ausgangssignalen mindestens zwei
weist, die optisch abgetastet wird. Zu diesem Zweck mit dem einen Ausgang verbundene stromleitende
sind mehrere Lichtquellen und zugeordnete Photo- Segmente vorgesehen, zwischen denen ein mit dem
zellen oder andere photoelektrische Übertrager erfor- 50 anderen Ausgang verbundenes stromleitendes Segment
derlich, und zur Verhinderung von Fehldarstellungen angeordnet ist. Die beiden Eingangssignale eines bemuß
zwischen die Steuerscheibe und das Abtastorgan stimmten Kreises werden von den beiden Ausgangseine
Schlitzblende eingefügt werden. Diese Einrichtung Signalen des vorhergehenden Kreises übernommen,
hat den großen Nachteil, daß sie einen relativ großen wobei ein Eingangssignal ein direktes Ausgangssignal
Aufwand erfordert und keine unmittelbare elektrische 55 und das andere Eingangssignal ein komplementäres
Kontaktgabe erlaubt. Selbst wenn die Steuerscheibe Ausgangssignal ist. Die Ankopplung der beiden komdieser
Einrichtung mit elektrisch leitenden Segmenten plementären Ausgangssignale der vorhergehenden
versehen und in leitende und isolierte Abschnitte ge- Reihe wird über mindestens ein auf dem zweiten
gliedert würde, hätte eine solche Einrichtung immer Glied angeordnetes Kopplungsmittel vorgenommen,
noch den großen Nachteil, daß sämtliche leitenden 60 Die beiden Kopplungsmittel der zweiten und folgen-Bereiche
der verschiedenen, einander benachbarten den Segmentreihe sind jeweils unter einem den Ab-Segmentringe
miteinander verbunden sind. Dies be- stand und der Länge der Segmente angepaßten vordeutet,
daß so viele äußere Schaltorgane, beispiels- bestimmten Abstand zueinander angeordnet. Die
weise Relais, verwendet werden müssen, wie das Kopplungsmittel für die komplementären Ausgangsbinäre
Ausgangssignal Stellen aufweist. Eine solche 65 signale der ersten Segmentreihe weisen eine Rich-Einrichtung
würde also ebenfalls einen großen Auf- tungsimpedanz auf.
wand erfordern und eine gewisse zeitliche Verzöge- Die beiden Eingangssignale für einen bestimmten
rung der Darstellung der Wellenstellung mit sich Kreis sind in Übereinstimmung mit dem Eingangs-
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signal des äußersten Kreises, so daß bei der Ankunft Eingangssignal der Klemme 26 an einer Ausgangsdieses
letzteren Eingangssignals an dem Übergangs- klemme 30 des Leiters 18, und zwar infolge der leipunkt,
der zugleich ein Übergangspunkt für den be- tenden Verbindung, die über den Schleifring 14 und
stimmten Kreis darstellt, die beiden Eingangssignale die Bürste 22 hergestellt ist. Alle Segmente 12 haben
symmetrisch zum Übergangspunkt zu den bestimm- 5 eine vorbestimmte Länge I1. Nebeneinanderliegende
ten Kreisen angeordnet sind und dies bedeutet, daß Segmente sind durch einen Abstand mx von gleicher
beide Eingangssignale um eine Viertel-Segmentlänge Länge wie die Segmente getrennt,
vom Übergangspunkt des Kreises entfernt sind, wo- Wie im folgenden des näheren noch dargelegt wird,
vom Übergangspunkt des Kreises entfernt sind, wo- Wie im folgenden des näheren noch dargelegt wird,
bei ein Eingangssignal auf ein Segment und das an- wird entweder die mit dem Leiter 18 zusammenwirdere
auf ein Sekundärsegment einwirkt. Wenn der io kende Ausgangsklemme 30 oder eine mit dem Leiter
Übergang im äußersten Kreis stattfindet, so kehren 20 zusammenwirkende Ausgangsklemme 32 zur Dardie
Eingangssignale, die stets eine entgegengesetzte Stellung der Zahl mit der geringsten Wertigkeit der
Polarität, nämlich entweder eine »0« oder eine »1», Zweizifferndarstellung, wie sie auf dem Gerät wiederaufweisen,
ihre Polarität um. Dadurch wird ein prak- gegeben werden soll, ausgewählt. Wenn aufeinandertisch
augenblicklicher Übergang erreicht, und die 15 folgende Zahlen dargestellt werden, so sollte die aus-Unstetigkeiten
und Irrtümer werden dadurch aus- gewählte Klemme 30 bzw. 32 entweder kein oder ein
geschaltet, daß für den betreffenden Kreis die Anord- Ausgangssignal aufweisen. Wenn die Bürste 28 ein
nung so ist, als ob nur ein Eingang vorhanden wäre, Segment 12 berührt, erhält die Klemme 30 ein Ausder
plötzlich von einem Segment auf das daneben- gangssignal. Wenn die Bürste 28 zwischen benachliegende
sekundäre Segment überspringt. Das Hilfs- 20 barten Segmenten 12 steht, so hat die Klemme 30 kein
system täuscht dabei diesen augenblicklichen Über- Ausgangssignal. Für den Eingangskreis ist ein Hilfsgang
für den äußersten Kreis ebenfalls vor, bei dem system vorgesehen, um sicherzustellen, daß die
nur eine Bürste vorgesehen ist. Klemme 32 ein Ausgangssignal aufweist, wenn die
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Klemme 30 keines besitzt. Durch diesen Hilfskreis
Erfindung dargestellt. Es zeigt 25 wird ferner erreicht, daß die Klemme 32 kein Aus-
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausfüh- gangssignal aufweist, wenn die Klemme 30 ein solrungsform
des Ziffernwandlers in Abwicklung unter ches besitzt. Der Leiter 24 ist mit einem Eingangs-Verwendung
von Bürsten, widerstand 34 eines Gleichstromumkehrverstärkers 36
F i g. 2 einen Schnitt durch den Stellungsumformer von einem hohen Verstärkungsgrad verbunden, der
gemäß F i g. 1, 30 durch einen Rückkopplungswiderstand 38 überbrückt
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Teil- ist. Die Ausgangssignale des Verstärkers 36 werden
abwicklung des Stellungsumformers gemäß Fig. 1, einem Eingangswiderstand 40 eines Gleichstromin
der verschiedene Hilfsstromkreise für die Sekun- summierungsverstärkers 42 zugeführt, der durch einen
därausgangssignale des äußersten Segmentkreises er- Rückkopplungswiderstand 44 überbrückt ist. Die Leikennbar
sind, 35 tung 20 ist an eine Ausgangsklemme des Verstärkers
F i g. 4 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab ge- 42 angeschlossen. Das Eingangssignal, entweder in
maß Linie 4-4 der Fig. 2, der die Anordnung der Form von Gleichstrom oder einer Reihe von Impulstromführenden
Segmente auf einer Scheibe erkennen sen, wird dem Umkehrverstärker 36 durch den Einläßt,
gangswiderstand 34 zugeführt. Der Verstärker 36
Fig. 5 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab 40 kehrt dieses Signal um, und das umgekehrte Signal
nach Linie 5-5 der F i g. 2, aus dem die Anordnung wird dem Summierungsverstärker 42 zugeführt. Vorder
Bürsten hervorgeht, die mit den in F i g. 4 gezeig- zugsweise sind dabei die Widerstände 34, 38, 40, 44
ten Segmenten zusammenarbeiten, sowie 46 gleich, und infolgedessen haben die Gleich-
Fig. 6 eine Abwicklung einer schematischen An- stromverstärker 36 und 42 eine Gesamtverstärkung
sieht einer zweiten Ausführungsform des Stellungs- 45 von im wesentlichen Eins. Wenn die Bürste 28 in
Umformers, bei dem eine kapazitive Kupplung ver- einer Stellung ist, in der sie ein Segment 12 berührt,
wendet ist, wird das an der Klemme 26 auftretende Eingangs-
F i g. 7 einen Schnitt durch den Stellungsumformer signal durch die Bürste 22 an die Leitung 18 weitergemäß
F i g. 6, gegeben. Der Widerstand 46 drückt dieses Signal dem
Fig. 8 einen Schnitt in größerem Maßstab gemäß 50 Verstärker 42 auf. Da ein umgekehrtes Eingangssignal
Linie 8-8 der Fig. 7, aus dem die Anordnung der vom Verstärker 36 gleichzeitig dem Verstärker 42
Segmente einer Scheibe hervorgeht, durch den Widerstand 40 aufgedrückt wird, so heben
Fig. 9 einen Schnitt in größerem Maßstab gemäß sich die beiden Eingangssignale am Verstärker 42 auf,
Linie 9-9 der Fig. 7, aus dem die Anordnung der und der Verstärker ergibt ein Null-Ausgangssignal.
Kupplungssegmente hervorgeht, die mit den Segmen- 55 Wenn also die Bürste 28 auf ein Segment 12 aufläuft,
ten der F i g. 8 zusammenwirken. so daß die Klemme 30 der Leitung 18 ein Ausgangs-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist eine signal aufweist, so hat die Klemme 32 der Leitung 20
Segmentreihe angeordnet, die mit 10 bezeichnet ist kein Ausgangssignal. Zu diesem Zeitpunkt wird also
und bewegliche Segmente 12 aufweist, die mit einem eine »1« an der Klemme 30 und eine »0« an der
Schleifring 14 durch Leitungen 16 verbunden sind. 60 Klemme 32 dargestellt. Durch diesen Eingangskreis
Dieser Segmentreihe (oder Segmentkreis) ist ferner wird außerdem erreicht, daß die Klemme 32 ein
noch ein Paar von Ausgangsleitern 18 und 20 zu- Ausgangssignal besitzt, wenn die Bürste 28 zwischen
geordnet. Der Ausgangsleiter 18 ist über eine Bürste benachbarten Segmenten 12 ist, wobei die Klemme
22 mit dem Schleifring 14 verbunden. Ein Leiter 24 30 kein Ausgangssignal aufweist. Wenn die Bürste 28
verbindet eine Eingangsklemme 26 mit einer Bürste 65 zwischen zwei benachbarten Segmenten 12 steht, wird
28, die auf den Segmenten 12 schleift, wenn diese sich nämlich das Eingangssignal an der Klemme 26 durch
unter der Bürste weiterbewegen. Wenn die Bürste 28 den Verstärker 36 umgekehrt, und es wird dem
in Berührung mit einem Segment 12 ist, erscheint das Summierungsverstärker 42 über den Widerstand 40
L2Q2Q14
aufgedrückt. Zugleich wird jedoch kein Signal an den
Verstärker 42 über den. Widerstand 46 weitergegeben, da die.Bürste,28 zwischen zwei benachbarten Segmenten
12 steht. Das dem Verstärker 42 über den Widerstand 40 aufgedrückte Signal wird jetzt noch einmal
über den Verstärker 42 umgekehrt und wird über die
Leitung 20 an die Klemme 32 weitergeleitet, wo es eine »1« darstellt. Da die Bürste 28 zwischen benachbarten
Segmenten 12 steht, erscheint kein Ausgangssignal an der Klemme 30, so daß an dieser Klemme
eine »0« dargestellt wird. Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß an einer der Klemmen stets
ein Ausgangssignal vorhanden ist, während beide Klemmen niemals zusammen ein Ausgangssignal aufweisen. Wenn die Bürste 28 nacheinander auf einem
Segment 12 schleift oder in dem Raum zwischen den Segmenten 12 sich befindet, hat die Klemme 30 nacheinander
ein Ausgangssignal bzw. kein Ausgangssignal. Wenn die Klemme 30 ein Ausgangssignal hat,
hat die Klemme 32 keines, und wenn die Klemme 32 ein Ausgangssignal hat, hat die Klemme 30 keines. Es
ist daraus ersichtlich, daß eine der beiden Ausgangsklemmen 30 oder 32 für die Abgabe eines Ausgangssignals
ausgewählt werden kann, das dann zur Wiedergabe der Zahl mit der geringsten Wertigkeit einer
zweistelligen Zahl dient.
Die Zahl der Segmente 12 richtet sich nach der höchsten Zahl, die im Zweizifferncode dargestellt
werden soll. Wenn z. B. sechzehn Zahlen von 0 bis 15 dargestellt werden sollen, so müssen acht Segmente
12 vorgesehen sein. Dies folgt daraus, daß sechzehn Änderungen von einer »0« zu einer »1« und umgekehrt
erforderlich sind, um so viele Zahlen im Zweizifferncode darzustellen, und die Ausführungsform
gemäß F i g. 1 betrifft die Wiedergabe dieser Zahlen 0 bis 15. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß die
Anzahl von Zahlen, die durch ein Gerät dargestellt werden, dadurch erhöht werden kann, daß die Zahl
der Segmente 12 und auch die Reihe der Segmente, die später noch erklärt wird, erhöht wird.
Eine zweite Segmentreihe (oder ein zweiter Segmentkreis) ist durch die Ziffer 48 bezeichnet. Jedes zweite
Segment 50 der Segmentreihe dieses Segmentkreises 48 ist über einen Leiter 52 mit einem ersten Schleifring
54 eines Paares von Schleifringen 54, 56 verbunden, das mit dem Segmentkreis 48 zusammenwirkt.
Die übrigen Segmente 58 des Segmentkreises 48 sind durch Leiter 60 mit dem Schleifring 56 verbunden.
Die Länge Z2 der Segmente 50 und 58 des Segmentkreises 48 ist ungefähr doppelt so groß wie
die Länge Z1 der Segmente 12 des Segmentkreises 10. Die Länge Z2 ist jedoch etwas kürzer als die doppelte
Länge I1, so daß ein Zwischenraum zwischen benachbarten
Segmenten 50 und 58 entsteht, wodurch ein Kurzschließen benachbarter Segmente vermieden
wird. Es sei darauf hingewiesen, daß Z2 noch insofern kleiner als zweimal I1 ist, als der Umfang des Kreises
48 kleiner als der des Segmentkreises 10 ist. In ähnlicher Weise sind alle später noch angeführten Längen
Bogenlängen, die sich für einen bestimmten Radius bei einem gegebenen Zentriwinkel der Scheibe
ergeben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, sind die Segmente des Segmentkreises 10 in radialer Richtung
mit denen des Segmentkreises 48 ausgerichtet. In F i g. 1 erscheint ein Radius der Scheibe als eine
senkrechte Linie.
Als Mittel zum Weiterleiten der Ausgangssignale vom ersten Segmentkreis 10 zu den Segmenten 50
und 58 des Segmentkreises 48 dient ein Bürstenpaar 62, 64, das mit den Segmenten des Segmentkreises 48
zusammenwirkt Die Leitung 20 ist über einen Sperr-' kristall oder eine andere ventilartige Vorrichtung 66
mit der Bürste 62 verbunden. Ein Sperrkristall oder eine ähnliche Vorrichtung 68 verbindet die Leitung
18 mit der Bürste 64. Die Bürsten 62 und 64 sind in bezug auf eine senkrechte, durch die Bürste 28 gezogene
Linie symmetrisch angeordnet und durch
ίο einen Abstand H1 voneinander entfernt, der gleich der
Länge Z2 eines Segmentes 12 der Segmentreihe 10 ist.
Wenn einer der Leiter 18 oder 20 ein Signal aufweist, so wird dieses Signal über einen der Kristalle 68 und
66 und die zugehörige Bürste 64 oder 62 an das Segment des Segmentkreises 48 weitergeleitet, auf
dem die Bürste schleift.
Entsprechende Bürsten 70 und 72 verbinden die Schleifringe 54 und 56 mit Ausgangsleitern 74 und 76
des zweiten Segmentkreises 48. Die Leiter 74 und 76 sind einerseits über Belastungswiderstände 78 und 80
mit Masse verbunden und andererseits mit Ausgangsklemmen 82 und 84 versehen. Wenn eine ein Signal
aufweisende Bürste 62 oder 64 ein mit dem Schleifring 54 verbundenes Segment 50 berühren würde, so
würde das Ausgangssignal an der Klemme 82 erscheinen, und zwar weil der Leiter 74 und der Schleifring
54 über die Bürste 70 miteinander verbunden sind. Wenn eine ein Signal aufweisende Bürste 62
oder 64 ein mit dem Schleifring 56 verbundenes Segment 58 berühren würde, so wird in ähnlicher
Weise das Signal an der Klemme 84 erscheinen, und zwar weil der Leiter 76 über die Bürste 72 mit dem
Schleifring 56 verbunden ist. Wenn beide Bürsten 62 und 64 mit dem gleichen Segment 50 oder 58 in Verbindung
stehen, so würde der Sperrkristall 66 oder 68, das mit der kein Signal aufweisenden Bürste verbunden
ist, eine Rückführung des Signals zu einem sonst nicht gespeisten Ausgangsleiter 18 oder 20 des
ersten Kreises verhindern. Wie im folgenden noch erklärt werden soll, erhält nur die Bürste 62 oder 64,
die auf einem Segment 50 oder 58 die beste zentrische Lage aufweist, ein Signal vom Ausgangsleiter 18 und
20 der ersten Reihe. Eine der Klemmen 82 und 84 wird ausgewählt, um die Zahl mit der zweitgeringsten
Wertigkeit der Binärzahl (Zweierzahl) darzustellen, wie im einzelnen noch später erklärt wird.
Ferner ist noch eine dritte Segmentreihe (oder ein dritter Segmentkreis) vorgesehen, die mit der Ziffer
86 bezeichnet ist. Jedes zweite Segment 88 des Segmentkreises 86 ist durch einen Leiter 90 mit einem
ersten Schleifring 92 eines mit dem Segmentkreis 86 zusammenwirkenden Paares von Schleifringen verbunden.
Die übrigen Segmente 96 des Segmentkreises 86 sind über entsprechende Leiter 98 mit dem zweiten
Schleifring 94 verbunden. Die Länge Z3 dieser Segmente 88 und 96 des Segmentkreises 86 ist ungefähr
doppelt so groß wie die Länge Z2 der Segmente 50 und 58 des Segmentkreises 48. Zwischen benachbarten
Segmenten 88 und 96 ist jedoch genügend Zwischenraum vorhanden, um einen Kurzschluß benachbarter
Segmente zu verhindern. Um die von den Leitern 74 und 76 des zweiten Segmentkreises 48
stammenden Ausgangssignale den Segmenten 88 und 96 des dritten Segmentkreises 86 aufzudrücken, ist
ein Paar von Bürsten 100 und 102 vorgesehen, die auf den Segmenten 88 und 96 bei ihrer Bewegung an
den Bürsten vorbeischleifen. Der Zwischenraum n2
zwischen den Bürsten 100 und 102 ist doppelt so
9 10
groß wie der Zwischenraum zwischen den Bürsten 62 an das Segment 126 bzw. 134 weiter. Die Kristalle
und 64 und ist ungefähr gleich groß wie die Länge I2 142 und 144 verhindern eine Rückführung der Signale
der Segmente 50 und 58. Es ist offenbar, daß infolge zu den Ausgangsleitern 112 oder 114, wenn beide
der Ventilwirkung der Kristalle 66 und 68 die der Bürsten das gleiche Segment berühren. Die mit dem
Klemme 26 aufgedrückte Signaleingangsspannung 5 Segmentkreis 124 zusammenarbeitenden Schleifringe
eine positive Gleichspannung oder eine Reihe von 130 und 132 sind durch Bürsten 146 bzw. 148 mit
positiven Impulsen sein muß. Wenn die Durchlaß- den Ausgangsleitern 150 und 152 des Segmentkreises
richtung der Kristalle 66 und 68 umgekehrt würde, 124 verbunden. Die Leiter 150 und 152 sind einerso
würde die Signaleingangsleistung an der Klemme seits über Widerstände 154 bzw. 156 mit Masse ver-26
eine negative Gleichspannung oder eine Reihe von io bunden und weisen andererseits Ausgangsklemmen
negativen Impulsen sein müssen. Die Bürste 70 ist 158 und 160 auf. Wie im einzelnen weiter unten ermit
der Bürse 100 über einen Kristall 104 oder eine klärt werden soll, wird eine der beiden Klemmen 158
ähnliche Vorrichtung verbunden, während die Bürste oder 160 zur Darstellung der wichtigsten Zahl der
72 mit der Bürse 102 über einen Kristall 106 verbun- Zweierzahlen verwendet.
den ist. Wenn nun der mit der Bürste 70 zusammen- 15 Es sei darauf hingewiesen, daß die Belastungsarbeitende
Schleifring 54 ein Signal aufweist, so widerstände 78, 80, 116, 118, 154 und 156 und der
drückt die Bürste 100 dieses Signal einem Segment Summierungswiderstand 46 im Vergleich zu dem
88 oder 96 auf, je nachdem auf welchem dieser Sperrwiderstand der in den Bürstenstromkreisen
Segmente die Bürste gerade schleift. Wenn der mit angeordneten Kristalle, wie beispielsweise 104 und
der Bürste 72 zusammenwirkende Schleifring 56 ein 20 106, verhältnismäßig niedrig sind. Dadurch wird die
Signal aufweist, so wird in ähnlicher Weise die Bürste Rückleitung der zugehörigen Schleifringe und Aus-102
dieses Signal einem Segment 88 bzw. 96 zuleiten. gangsklemmen an Masse bei Darstellung einer »0«
Die Sperrkristalle 104 und 106 verhindern ein Rück- gewährleistet, wenn kein Signal aufgedrückt ist,
führen der Signale zu einem sonst kein Signal füh- obgleich der Sperrwiderstand der Blockierungskrirenden
Leiter 74 oder 76 des zweiten Segmentkreises, 25 stalle nicht unendlich ist.
wenn beide Bürsten 100 oder 102 das gleiche Segment Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor,
88 oder 96 berühren. Die Schleifringe 92 und 94 sind daß die Länge der einzelnen Segmente von Segmentüber
Bürsten 108 und 110 mit den Ausgangsleitern kreis zu Segmentkreis ungefähr verdoppelt ist. Bei
112 und 114 des Segmentkreises 86 verbunden. Die allen Segmentreihen nach der ersten Segmentreihe 10
Leiter 112 und 114 liegen über entsprechende Be- 30 nimmt die Zahl der Segmente um die Hälfte ab. Der
lastungswiderstände 116 und 118 an Masse und wei- zwischen den Eingangsbürsten aufeinanderfolgender
sen Ausgangsklemmen 120 bzw. 122 auf. Wie im fol- Segmentkreise vorhandene Abstand ist, beginnend
genden des näheren erklärt wird, hat die eine der mit den Eingangsbürsten 62 und 64 des zweiten
beiden Klemmen 120 und 122 stets ein Ausgangs- Segmentkreises, von Segmentkreis zu Segmentkreis
signal, während beide Klemmen niemals zu gleicher 35 verdoppelt, wobei die Bürsten 62 und 64 in einem der
Zeit ein Ausgangssignal aufweisen können. Das Aus- Länge eines Segmentes 12 der ersten Segmentreihe 10
gangssignal einer der Klemmen 120 oder 122 wird entsprechenden Abstand angeordnet sind. Alle Bürzur
Darstellung der Zahl mit der drittgeringsten Wer- sten sind elektrisch symmetrisch zu der senkrechten
tigkeit der Binärzahlen verwendet. Richtung angeordnet, die durch die Eingangsbürste
Es ist ferner eine vierte Segmentreihe (oder ein 40 28 definiert ist. Ferner sind die Segmente sämtlicher
vierter Segmentkreis) vorgesehen, die allgemein mit Segmentreihen elektrisch in bezug auf eine Nullstel-124
bezeichnet ist. Eines seiner Segmente 126 ist über lung zueinander gerichtet, wie dies weiter unten noch
einen Leiter 128 mit einem ersten Schleifring 130 erklärt wird.
eines Schleifringpaares 130 und 132 verbunden, die Mit dieser Anordnung kann nun ohne weiteres die
mit dem Segmentkreis 124 zusammenwirken. Das an- 45 Stellung eines beweglichen Gliedes in bezug auf ein
dere Segment 134 des Segmentkreises 124 ist über stationäres Glied durch eine Zifferndarstellung im
einen Leiter 136 mit dem Schleifring 132 verbunden. Zweizifferncode wiedergegeben werden. Bewegen
Die Länge I4 der Segmente 126 und 134 des Segment- sich beispielsweise alle beweglichen Segmente relativ
kreises 124 ist ungefähr doppelt so groß wie die zu den Verbindungsbürsten in Richtung des Pfeiles A
Länge I3 der Segmente 88 und 96 des Kreises 86. 50 der Fig. 1, so schleift die Bürste 28 auf einem
Zwischen den Segmenten ist genügend Zwischenraum Segment 12 oder befindet sich zwischen einem Paar
vorgesehen, um einen Kurzschluß zu verhindern. Um von benachbarten Segmenten. Dabei sind die aufeindie
vom Segmentkreis 86 stammenden Ausgangs- anderfolgenden relativen Stellungen der Bürste 28
signale den Segmenten des Segmentkreises 124 auf- in bezug auf die Segmente 12 mit Bezugszeichen X0
zudrücken, ist ein Paar von Bürsten 138 und 140 vor- 55 bis X15 bezeichnet. Die entsprechenden aufeinandergesehen,
die mit den Segmenten 126 und 134 bei ihrer folgenden Stellungen der Bürste 62 sind durch
Bewegung an den Bürsten entlang in Berührung korn- a0 bis ais kenntlich gemacht. Die aufeinanderfolgenmen.
Ein Kristall 142 verbindet die Bürste 138 mit den Stellungen der Bürste 64 sind durch die Ziffern
der Bürste 108. Ein zweiter Kristall 144 verbindet die b0 und b15 gezeigt. Die aufeinanderfolgenden Stel-Bürste
140 mit der Bürste 110. Der Abstand n.A zwi- 60 lungen der Bürste 102 sind durch c0 bis C15 bezeichschen
den Bürsten 138 und 140 ist im wesentlichen net. Die aufeinanderfolgenden Stellungen der Bürste
doppelt so groß wie der Abstand n.2 zwischen den 100 sind durch d0 bis d15 bezeichnet. Die aufein-Bürsten
100 und 102 und entspricht im wesentlichen anderfolgenden Stellungen der Bürste 140 sind durch
der Länge ηΆ der Segmente 88 und 96. Wenn nun der e0 bis <?15 und die aufeinanderfolgenden Stellungen
Schleifring 92 ein Signal aufweist, so gibt die Bürste 65 der Bürste 138 sind durch /0 bis /15 bezeichnet. Es sei
138 dieses Signal an das Segment 126 bzw. 134 wei- nun angenommen, daß alle Bürsten in einer Stellung
ter. Wenn der Schleifring 94 ein Signal aufweist, so sind, die durch Buchstaben mit der Kennzahl 0 dargibt
in ähnlicher Weise die Bürste 140 dieses Signal gestellt sind. Zu diesem Zeitpunkt ist das an der
Klemme 26 vorhandene Eingangssignal, und zwar in Form eines positiven Gleichstromes oder positiver
Impulse, über die Bürste 28 einem Segment 12 aufgedrückt, so daß die Klemme 30 ein Ausgangssignal
aufweist, das eine »1« im Zweizifferncode darstellt. Wie weiter oben näher erklärt, hat die Klemme 32
kein Ausgangssignal, wenn die Klemme 30 ein Ausgangssignal aufweist, so daß eine »0« an dieser
Klemme dargestellt ist. In der Stellung a0 kann die
Bürste 62 ein Segment 58 oder 50 berühren, oder sie kann auch zwischen benachbarten Segmenten 58 oder
50 angeordnet sein. Wenn nun eine Bürste 62 ein Signal in der «„-Stellung weitergeben würde, so
könnte offenbar eine Zweideutigkeit in das System eingeführt werden. Da jedoch der mit der Bürste 62
verbundene Leiter 20 zu diesem Zeitpunkt kein Ausgangssignal aufweist, gibt die Bürste 62 kein Signal
weiter, so daß die Möglichkeit einer unrichtigen Weitergabe beseitigt ist. In der &0-Stellung berührt die
Bürste 64 ein Segment 50. Da der mit der Bürste 64 verbundene Leiter 18 ein Eingangssignal aufweist,
gibt die Bürste 64 dieses Signal an das mit ihr in Verbindung stehende Segment 50 weiter. Das Intervall
b0, während dem die Bürste 64 diese relative Stellung zu den beweglichen Segmenten in bezug auf
die Bürsten aufweist, ist gleich der halben Länge eines Segmentes 50 und ist symmetrisch in bezug auf
die Mitte des Segmentes. Dadurch ist eine Abweichung der Bürste 64 in bezug auf das Segment 50
um ± 1U lz noch zulässig, ohne daß ein Fehler durch
die Bürste 64 entsteht. Das über die Bürste 64 dem Segment 50 aufgedrückte Signal wird dem Schleifring
54 über den Leiter 52 zugeführt, so daß die mit dem Schleifring 54 über die Bürste 70 verbundene
Klemme 82 und der Leiter 74 ein Ausgangssignal aufweisen, das eine »1« darstellt. Zu gleicher Zeit
weist der Schleifring 56 kein Signal auf, wodurch eine »0« an der Klemme 84 dargestellt ist.
In der co-Stellung schleift die Bürste 102 entweder
auf einem Segment 96 oder ist zwischen den Segmenten 96 und 88 angeordnet. Wenn sie ein Signal weitergeben
würde, so würde möglicherweise ein Fehler entstehen. Da jedoch der Leiter 76 kein Signal aufweist,
so hat auch die Bürste 102 kein Signal, wodurch eine Fehlermöglichkeit ausgeschaltet ist. In der
«/„-Stellung berührt die Bürste 100 ein Segment 88.
Das am Leiter 74 ankommende Signal wird über die Bürste 100 einem Segment 88 zugeführt. Wie weiter
unten erklärt wird, darf eine der Bürsten 100 und 102 ein Signal nur dann weitergeben, wenn es innerhalb
eines Intervalls einer Länge auftritt, die gleich der halben, symmetrisch zur Mitte des Segmentes angeordneten
Segmentlänge ist. Dadurch ist eine falsche Einstellung der Bürste in bezug auf ein Segment von
ungefähr ±XU der Länge eines Segmentes noch zulässig.
Das dem Segment 88 über die Bürste 100 aufgedrückte Signal wird an die Ausgangsklemme 120
zur Wiedergabe der Zahl »1« weitergeleitet. Da die Segmente 96 kein Signal führen, erscheint an der
Klemme 122 eine »0«.
In der ^„-Stellung befindet sich die Bürste 140 in
einem Intervall, das mehr als eine Viertelsegmentlänge des Segmentes 134 von der Mitte desselben
entfernt ist. Da die Leitung 114 kein Signal aufweist, so gibt die Bürste 140 kein Signal an das Segment
134 weiter, so daß an der Klemme 160 eine »0« erscheint. In der /„-Stellung ist die Bürste 138 in einem
Intervall angeordnet, das innerhalb einer Viertelsegmentlänge des Segmentes 126 von der Mitte des
Segmentes aus gerechnet ist. In dieser Stellung überträgt die Bürste 138 das auf dem Leiter 112 befindliche
Signal auf das Segment 126, so daß ein Ausgangssignal »1« an der Klemme 158 erscheint. Die
Bürsten 138 und 140 geben nur dann Signale weiter, wenn sie sich innerhalb einer Viertelsegmentlänge
von der Mitte der betreffenden Segmente 134 und 126 befinden. Daraus ergibt sich, daß eine Toleranz
ίο von ± Vi I1 in der Segmentreihe 124 zulässig ist.
Aus vorstehendem geht hervor, daß in den durch Buchstaben mit der Kennzahl »0« dargestellten Stellungen
die Klemmen 30, 82, 120 und 158 Ausgangssignale aufweisen, die jeweils eine »1« im Zwei-Zifferncode
darstellen, während die Klemmen 32, 84, 122 und 160 keine Signale aufweisen, so daß an diesen
Klemmen jeweils eine »0« erscheint. Die Ausgangssignale an den Klemmen 30, 82, 120 und 158
sehen eine zweistellige Darstellung der Zahl 15 vor, während die Ausgangssignale an den Klemmen 32,
84, 122 und 160 die Zahl 0 bedeuten. Für die dargestellte Drehrichtung werden im vorliegenden Beispiel
die Klemmen 32, 84,122 und 160 für die Zweizifferndarstellung ausgewählt. Die übrigen Klemmen
stellen jeweils eine Darstellung des Komplementes der betreffenden Zahl dar.
Wenn die Segmente sich relativ zu den Bürsten bewegen, derart, daß die Bürsten die relativen, durch
die zugehörigen Buchstaben mit der Kennzahl »1« bezeichneten Stellungen einnehmen, so erscheint an
der Klemme 32 ein Ausgangssignal, während keine Ausgangssignale an den Klemmen 84, 122 und 160
erscheinen. Das Ergebnis ist eine Zweizifferndarstellung der Zahl »1«. In den Stellungen der Bürsten, wie
sie durch die entsprechenden Buchstaben mit der Kennzahl 12 dargestellt sind, erscheinen Ausgangssignale
an den Klemmen 122 und 160 in Form von »l«-sen, während keine Ausgangssignale an den
Klemmen 32 und 84 vorhanden sind. Das Ergebnis ist eine Zweizifferndarstellung der Zahl 12. Dies
bedeutet, daß die Klemme 160 der Ziffer mit der höchsten Wertigkeit, die Klemme 122 der Ziffer mit
der zweithöchsten Wertigkeit, die Klemme 84 der Ziffer mit der zweitgeringsten Wertigkeit und die Klemme
32 der Ziffer mit der geringsten Wertigkeit im Zweiziffernsystem entspricht. Die Signale an den entsprechenden
Klemmen sind im Einklang mit den durch die Bürsten eingenommenen Stellungen in der
folgenden Tabelle I angegeben.
Um die in der Tabelle I angedeutete ziffernmäßige Darstellung zu erreichen, wurden die Signale an den
Klemmen 32, 84 und 122 und 160 ausgewählt. Diese Klemmen können beispielsweise mit optischen Anzeigevorrichtungen,
wie z. B. Neonglühlampen, verbunden sein, so daß die Ausgangssignale dieser Klemmen diese Anzeigeorgane zum Ansprechen bringen
und die betreffenden Zweiziffernzahlen optisch dargestellt werden. Diese Zweiziffernsignale können
in jeder beliebigen Weise verwendet werden, beispielsweise auch als Eingangssignale für eine
geeignete Zweiziffernrechenmaschine. Sind nur vier Reihen von Segmenten und acht Segmente in der
ersten Reihe vorgesehen, so ist die höchste darstellbare Zahl 15. Falls eine höhere Zahl im Zweiziffernsystem
dargestellt werden soll, werden weitere Segmentreihen angeordnet, und die Zahl der Segmente
der ersten Segmentreihe muß entsprechend vergrößert werden. Wie bereits weiter oben erklärt, nimmt die
Zahl der Segmente in aufeinanderfolgenden Segmentreihen
nach der zweiten Segmentreihe um einen Faktor 2 von Reihe zu Reihe ab, während die Länge
der einzelnen Segmente von der ersten bis jeweils
zur nächsten Reihe sich verdoppelt. Die Segmente aller Reihen sind elektrisch zu einer senkrechten
Linie ausgerichtet, die die .*15-Stellung von der
^„-Stellung trennt.
| Eingangsbürsten stellung |
160 | 158 | 122 | Klemmen | 84 | 82 | 32 | 30 | Zweiziffernzahl Ausgangsklemmen |
Dezimal zahl |
| 0 | 1 | 0 | 120 | 0 | 1 | 0 | 1 | 160,122, 84, 32 | ||
| xo | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0000 | O |
| Xl | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0001 | 1 |
| X2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0010 | 2 |
| X3 | 0 | 1 | TH | 1 | 0 | τΗ | 0 | 1 | 0011 | 3 |
| 0 | TH | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0100 | 4 | |
| X5 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0101 | 5 |
| xe | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0110 | 6 |
| X7 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | Olli | 7 |
| xa | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1000 | 8 |
| xa | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1001 | 9 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1010 | 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1011 | 11 | |
| xvt | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1100 | 12 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1101 | 13 | |
| X14 | 1 | 0 | 1 | 0 | TH | 0 | 1 | 0 | 1110 | 14 |
| 0 | 1111 | 15 | ||||||||
Die Bürsten der betreffenden Bürstenpaare, die aufeinanderfolgende Segmentereihen verbinden, sind
relativ zu der senkrechten durch die Eingangsbürste gehenden Linie symmetrisch angeordnet. Der Abstand
zwischen den Bürsten eines solchen Bürstenpaares ist ungefähr gleich der Länge eines Segmentes
der vorhergehenden Segmentreihe.
In F i g. 3 ist ein abgewandelter Hilfskreis gezeigt, der ebenfalls dazu dient, daß der Ausgangsleiter 20
der Klemme 32 ein Ausgangssignal »1« aufweist, wenn der Leiter 18 kein Signal hat und mit Masse
verbunden ist, also eine »0« darstellt. Dabei sind Teile, die den in F i g. 1 gezeigten entsprechen, mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Eingangsleiter 24 ist über einen Eingangswiderstand 162 mit
der Bürste 28 verbunden. Die Bürste 28 ist ferner mit einer Klemme einer Spannungsreglerröhre 164
verbunden, welche beispielsweise eine einfache Neonglimmröhre sein kann. Die zweite Klemme der Röhre
164 ist über einen Belastungswiderstand 166 mit Masse verbunden. Der Ausgangsleiter 20 ist mit der
Anschlußstelle des Belastungswiderstandes 166 und mit dem zweiten Pol der Röhre 164 verbunden. Der
Ausgangsleiter 18 ist über einen Spannungsteilerwiderstand 168 mit Masse verbunden. Eine Ausgangsklemme
mit Massespannung stellt eine »0« dar. Eine Ausgangsklemme mit einer Signalspannung stellt
eine »1« dar. Diese Ausgangsspannung muß ausreichend hoch sein, um gegebenenfalls äußere, nicht
dargestellte Vorrichtungen zu betätigen. In dem vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß diese
äußeren Vorrichtungen bei einer Ausgangsspannung von 25 Volt betätigt werden können. Um nun sicherzustellen,
daß diese Vorrichtungen einwandfrei arbeiten, kann gegebenenfalls das eine »1« darstellende
Ausgangssignal eine Spannung von 50 Volt aufweisen. Der Belastungswiderstand 166, der die
gleiche Wirkung wie die Belastungswiderstände 78, 80, 116, 118, 154 und 156 hat, kann die gleiche
Größe wie diese Widerstände aufweisen. In diesem Fall kann der Wert des Eingangswiderstandes 162
gleich dem des Spannungsteilerwiderstandes 168 und damit wesentlich kleiner als der Belastungswiderstand
166 sein. Gegebenenfalls kann dann eine Eingangssignalspannung von 100 Volt und eine Spannungsreglerröhre
164 mit 50 Volt Spannungsabfall verwendet werden. Wenn die Eingangsbürste 28 sich
zwischen zwei Segmenten 12 befindet, so erscheint die 100-Volt-Eingangsspannung des Leiters 24 als 50-Volt-Ausgangsspannung
am Leiter 20, und zwar infolge des Spannungsabfalles von 50 Volt in der Röhre 164. In Wirklichkeit wird die Ausgangsspannung
des Leiters 20 etwas geringer als 50 Volt sein, da ein kleiner Spannungsabfall am Eingangswiderstand
162 auftritt. Der Ausgangsleiter 18 weist infolge der Masseverbindung über den Spannungsteilerwiderstand
168 Massespannung auf. Wenn die Eingangsbürste 28 ein Segment 12 berührt, so wird die 100-
Volt-Eingangsspannung in gleicher Weise an den Eingangswiderstand 162 und den Spannungsteilerwiderstand
168 angelegt. Daher ist die Ausgangsspannung am Leiter 18 und das Potential der Bürste
28 nunmehr 50 Volt. Da in der Röhre 164 ein 50-Volt-Spannungsabfall auftritt, so hat der Ausgangsleiter
20 nun Massepotential.
In den Fig. 2, 4 und 5 ist die Konstruktion eines
Umformers beispielsweise dargestellt. Dabei ist zweckmäßig eine umlaufende Bauart gezeigt, die eine
Darstellung im Zweizifferncode von Winkelstellungen einer Welle ermöglicht. Doch kann ohne weiteres zur
Darstellung der Stellung von hin- und hergehenden Teilen der Umformer entsprechend in einer Ebene
angeordnet sein. Die Ausführungsform gemäß F i g. 2, bei der zwei Geschwindigkeiten vorhanden sind,
weist zwei mechanisch durch ein Untersetzungsgetriebe verbundene Baueinheiten auf, die beide in
einem geeigneten Gehäuse 169 untergebracht sind. Die erste oder Schnellaufbaueinheit des Umformers
weist eine Schnellaufscheibe 170 auf, die eine Nabe 172 besitzt, die auf einer Welle 174 mit Hilfe einer
Befestigungsschraube 176 befestigt ist. Diese Schnelllaufwelle 174 ist in einem ersten Lager 178 gelagert,
das in einer mit dem Gehäuse 169 durch beliebige Mittel verbundenen Platte 180 angeordnet ist. Die
Welle 174 ist ferner in einem zweiten Lager 182 gelagert, das in einem am Gehäuse 169 befestigten
Träger 184 angeordnet ist. Die Scheibe 170 trägt eine Reihe von umlaufenden Segmenten. In einem am Gehäuse
169 angeordneten Bürstenhalter 186 können die Bürsten, die mit den Segmenten der Scheibe 170
zusammenarbeiten, den Bürsten entsprechend eingestellt werden, was beispielsweise mittels Schrauben
188 geschehen kann. Die zweite oder langsam laufende Baueinheit weist gemäß F i g. 2 eine Langsamlaufscheibe
190 mit einer Nabe 192 auf. Mit Hilfe einer Befestigungsschraube 194 ist die Nabe 192 auf
einer Eingangswelle 196 befestigt. Die Eingangswelle 196 ist in Lagern 198 und 200 drehbar gelagert, die
in einem Träger 202 bzw. einer Seitenwand des Gehäuses 169 angeordnet sind. Die Scheibe 190 trägt
die Segmente der zweiten Baueinheit. Mit Hilfe eines vom Gehäuse 169 getragenen Bürstenhalters 204
können die mit den Segmenten der Scheibe 190 zusammenarbeitenden Bürsten verstellt werden. Die
Verstellung geschieht durch Schrauben 205. Die Untersetzung zwischen der Schnellaufwelle 174 und
der langsam laufenden Eingangswelle 196 geschieht über zwei Paare von miteinander kämmenden Rädern.
Ein auf der Welle 174 befestigtes Ritzel 206 kämmt mit einem Zahnrad 208, das auf einer Zwischenwelle
210 befestigt ist. Diese Welle 210 ist in Lagern 212 und 213 drehbar gelagert, die von Trägern
184 bzw. 202 gehalten sind. Ein zweites mit der Zwischenwelle 210 verbundenes Ritzel 214 kämmt
mit einem zweiten, auf der Welle 196 starr befestigten Zahnrad 216. Die gesamte Untersetzung zwischen
den Wellen 174 und 196 ist gleich der maximalen Kennzahl der Langsamlaufscheibe 190. Wenn beispielsweise
die Scheibe 190 eine maximale Kennzahl von acht besitzt, so ist die Untersetzung 8:1.
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Segmente und
Schleifringe der Fig. 1 auf der Schnellaufscheibe 170. Fig. 5 zeigt die Anordnung der stationären
Bürsten der F i g. 1 im Bürstenhalter 186. Die Scheiben 170 und 190 können aus beliebigem Isoliermaterial,
wie beispielsweise Glas, Kunstharz od. dgl., hergestellt sein, und die betreffenden stromleitenden
Segmente und Schleifringe können auf ihren Oberflächen fotografisch mit einem leitenden Material, wie
Kupfer, Silber od. dgl., überzogen sein. Die Anordnung der Segmente und Bürsten gemäß F i g. 4 und 5
entspricht der Anordnung nach Fig. 1, und gleiche Teile sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
Die Stellungen sind durch die Bezugszeichen xn bis xw
in gleicher Weise wie in F i g. 1 bezeichnet. Obwohl in der Zeichnung jeweils nur ein Bürstenpaar den
einzelnen Segmentkreisen zugeordnet ist, so ist es doch ohne weiteres möglich, weitere Bürsten, die mit
elektrisch ähnlichen Segmenten zusammenwirken, anzubringen, um die Stromleitfähigkeit zu erhöhen.
Beispielsweise könnten weitere Bürstenpaare 62 und 64 in Verbindung mit dem Segmentkreis 48 verwendet
werden. Diese Bürstenpaare können dann auf anderen Segmenten 50 in der gleichen Weise schleifen,
wie dies für die Bürsten 62 und 64 gemäß F i g. 1 gezeigt ist. Zu beachten ist jedoch, daß nur ein Bürstenpaar
138 und 140 im Segmentkreis 124 verwendet werden kann, da dort nur zwei Segmente 126 und
134 vorhanden sind. Da alle Segmente 12 elektrisch
ίο ähnlich sind, so könnten genauso viele Eingangsbürsten 28 angeordnet sein, wie Segmente 12 vorhanden
sind.
Die Langsamlaufscheibe 190 ist von der Schnelllaufscheibe 170 insofern verschieden, als die erste aus
Segmenten 12 bestehende Segmentscheibe 10 und der Schleifring 14 weggelassen ist. Infolgedessen ist die
erste Segmentreihe der Langsamlaufscheibe 190 in gleicher Weise wie die Segmentreihe 48 der Schnelllaufscheibe
170 ausgebildet. Abgesehen hiervon sind die beiden Scheiben identisch. Der Grund für dieses
Weglassen besteht darin, daß die erste Segmentreihe 10 der Schnellaufscheibe 170 die Ziffer mit der geringsten
Wertigkeit der die Stellung der Eingangswelle 196 darstellenden Zweiziffernzahlen liefert,
während die äußerste Segmentreihe oder die erste Segmentreihe der Langsamlaufscheibe 190 eine Ziffer
von mittlerer Wertigkeit liefert. Bei der Langsamlauf-Baueinheit ist keine Eingangsbürste 28 und keine
Ausgangsbürste 22 der Segmentreihe 10 auf dem Bürstenhalter 204 vorgesehen, weil dort die Segmentreihe
10 fehlt. Die beiden Baueinheiten sind auch elektrisch miteinander verbunden. Die Ausgangsbürste
148 der Schnellauf-Baueinheit ist mit der Eingangsbürste 62 der Langsamlauf-Baueinheit über ein
Sperrkristall 66 der Langsamlauf-Baueinheit verbunden. Die Ausgangsbürste 146 der Schnellauf-Baueinheit
ist mit der Eingangsbürste 64 der Langsamlauf-Baueinheit über ein Sperrkristall 68 der Langsamlauf-Baueinheit
verbunden. Kein Hilfskreis wird hier benutzt, und es ist auch für die erste Segmentreihe
der Langsamlaufscheibe 190 keiner erforderlich. Die maximale Kennzahl der Langsamlaufscheibe ist
beispielsweise acht. Die maximale Gesamtkennzahl beider Baueinheiten in Kombination ist dann
8 · 16 = 128. Da die Längen der Segmente 12 und der Zwischenräume zwischen den Segmenten gleich
sind, so ist die Zifferndarstellung eine lineare Funktion der Wellenstellung.
In Fig. 6, 8 und 9 ist ein kapazitiv gekoppelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und diese weist eine erste, allgemein mit 218 bezeichnete Segmentreihe mit beweglichen, stromleitenden Segmenten 220 auf. Die Segmente 220 sind über Leiter 222 mit einem beweglichen, kapazitiven Schleifring 224 verbunden. Eine Eingangsklemme 226, der geeignete Eingangssignale, wie z. B. eine Anzahl von positiven Impulsen aufgedrückt werden kann, ist über einen Leiter 228 und Leiter 230 mit einer Anzahl von stationären Eingangskopplungssegmenten 232 verbunden. Sämtliche Segmente 220 weisen eine vorbestimmte Länge P1 auf. Der zwischen den Segmenten 220 vorhandene Zwischenraum ist gleich der Länge P1. Die Länge der stationären Eingangskopplungssegmente 232, die mit den Segmenten 220 zusammenwirken, ist gemäß Fig. 6 und 9 gleich der halben Länge P1. Wenn die Segmente 232 und 220 einander gegenüber angeordnet sind, so ist das an der Klemme 226 auftretende Eingangssignal mit dem
In Fig. 6, 8 und 9 ist ein kapazitiv gekoppelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und diese weist eine erste, allgemein mit 218 bezeichnete Segmentreihe mit beweglichen, stromleitenden Segmenten 220 auf. Die Segmente 220 sind über Leiter 222 mit einem beweglichen, kapazitiven Schleifring 224 verbunden. Eine Eingangsklemme 226, der geeignete Eingangssignale, wie z. B. eine Anzahl von positiven Impulsen aufgedrückt werden kann, ist über einen Leiter 228 und Leiter 230 mit einer Anzahl von stationären Eingangskopplungssegmenten 232 verbunden. Sämtliche Segmente 220 weisen eine vorbestimmte Länge P1 auf. Der zwischen den Segmenten 220 vorhandene Zwischenraum ist gleich der Länge P1. Die Länge der stationären Eingangskopplungssegmente 232, die mit den Segmenten 220 zusammenwirken, ist gemäß Fig. 6 und 9 gleich der halben Länge P1. Wenn die Segmente 232 und 220 einander gegenüber angeordnet sind, so ist das an der Klemme 226 auftretende Eingangssignal mit dem
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kapazitiven Schleifring 224 durch die zwischen den Wenn die Segmente 232 dem Raum zwischen den
Kopplungssegmenten 232 und den leitenden Segmen- Segmenten 220 gegenüberstehen, so wird kein Signal
ten 220 auftretende kapazitive Kopplung gekoppelt. mit dem Schleifring 234 gekoppelt, so daß der Flip-Wenn
jedoch die Kopplungssegmente 232 in Stellun- Flop-Kreis 242 keine Ausgangssignale erzeugt. Zu
gen sind, in denen sie nicht den Segmenten 220 5 diesem Zeitpunkt verursacht jedoch das am Leiter
gegenüber, sondern den Zwischenräumen zwischen 228 auftretende Eingangssignal, das an den Steuerden
Segmenten gegenüber angeordnet sind, so ist das eingang des Verstärkers 248 angelegt ist, einen posi-.
Eingangssignal mit dem kapazitiven Schleifring 224 tiven Ausgangsimpuls am Leiter 252, der ihn an die
nicht gekoppelt. Ferner ist ein kapazitiver Schleifring Klemme 240 zur Darstellung einer »1« weiterleitet.
234 vorgesehen, der mit dem Schleifring 224 zusam- io Mit Hilfe des Hilfskreises wird dabei erreicht, daß
menwirkt, um einen Ausgangsleiter 236 mit dem bei genügend kapazitiver Kopplung zwischen den
Schleifring 224 kapazitiv zu koppeln. Die zwischen Segmenten 232 und 220 zur Erzeugung eines ausdem
Schleifring 224 und 234 vorhandene Kapazität reichenden, am Leiter 236 auftretenden und zur Beist
viel größer als die zwischen den Eingangskopp- tätigung des Triggerkreises 242 dienenden Signals
lungssegmenten 232 und den Segmenten 220 herr- 15 die Klemme 240 kein Signal aufweist, so daß dort
sehende Kapazität, wenn diese einander voll gegen- eine »0« dargestellt ist. Wenn eine ausreichende
überstehen. Der ersten Reihe 218 ist ein Ausgangs- Kopplung vorhanden ist, um den Flip-Flop-Kreis 242
klemmenpaar 238, 240 zugeordnet. Ferner ist ein zu betätigen, so wird ein positiver Ausgangsimpuls
Hilfskreis vorgesehen, um einmal zu erreichen, daß an der Klemme 238 zur Darstellung einer »1« erdie
Klemme 238 ein eine »1« des Zweizifferncodes 20 zeugt. Zugleich wird jedoch der negative Ausgangsdarstellendes
Ausgangssignal aufweist, wenn die Seg- impuls vom Flip-Flop-Kreis über den Leiter 246 zum
mente232 und 220 einander gegenüberstehen, und Eingang des Verstärkers 248 weitergeleitet. Dieser
zum andern, daß die Klemme 240 ein Ausgangssignal negative Impuls schaltet den Verstärker 248 aus, so
entsprechend einer »1« hat, wenn die Segmente 232 daß der Verstärker nicht mehr auf Steuereingangsund
220 einander nicht gegenüberstehen. Die An- 25 signale des Leiters 228 reagieren kann. Infolgedessen
Ordnung ist dabei so getroffen, daß ein praktisch wird an der Klemme 240 eine »0« dargestellt. Aus
augenblicklicher Übergang des Ausgangssignals von vorstehendem ergibt sich, daß einer der beiden Leiter
der Klemme 240 auf die Klemme 238 oder umge- 244 und 252 stets ein Signal aufweist, daß jedoch die
kehrt erfolgt, wenn die Mitten der Kopplungsseg- beiden Leiter 244 und 252 niemals zugleich Signale
mente 232 mit einem der Enden der Segmente 220 30 haben können. Eine der Klemmen 238 bzw. 240 wird
bei der Vorbeibewegung der letzteren fluchten. Der zur Wiedergabe der Zahl mit der geringsten Wertig-Leiter
236 ist dabei mit dem Eingangssignal eines keit der Zweiziffernzahl ausgewählt. An den beiden
Triggerkreises, wie z. B. eines zweistabilen Flip- Klemmen wird abwechselnd eine »1« oder eine »0«
Flop-Kreises 242 verbunden. Wie allgemein bekannt, erscheinen, je nachdem Segmente 232 den Segmenten
ergibt ein einem Flip-Flop-Kreis aufgedrücktes Ein- 35 220 oder den Zwischenräumen zwischen den Seggangssignal,
wie z. B. eine Anzahl von positiven Im- menten gegenüberstehen. Es ist offenbar, daß die
pulsen, zwei Ausgangssignale, und zwar eine Reihe Änderung von der einen zur anderen Darstellung an
von positiven und eine Reihe von negativen Impul- beiden Klemmen praktisch augenblicklich ist, und
sen. Die positiven Impulse des Flip-Flop-Kreises 242 diese Änderung kann so eingestellt sein, daß sie
werden über einen Leiter 244 an die Ausgangs- 40 dann auftritt, wenn die Mittellinien der Segmente 232
klemme 238 weitergeleitet. Die negativen Impulse mit den voreilenden Kanten oder den nacheilenden
des Flip-Flop-Kreises 242 werden über einen Leiter Kanten der Segmente 220 sich decken, und zwar wird
246 dem Eingang eines normalerweise betriebsfähi- dies durch Einstellung entweder der Größe der an
gen, mit einer Schwellenschaltung versehenen Ver- der Klemme 226 auftretenden Eingangsimpulse, der
stärkers 248 zugeleitet, der aus einer Pentode mit 45 Kapazität des Kondensators 254 oder der erfordereiner
nachfolgenden Umkehrstufe bestehen kann. Die liehen Betätigungsspannung des Flip-Flop-Kreises
negativen Impulse, die entweder dem Fanggitter oder 242 erreicht. Die Länge der Kopplungssegmente 232
Schirmgitter der Pentode zugeführt werden können, ist ohne besondere Bedeutung, und diese können beimachen
den Verstärker 248 unwirksam. Der Ein- spielsweise auch gleich lang wie die Segmente 220
gangsleiter 228 ist mit dem Steuergitter der Pentode 50 gemacht werden.
des Verstärkers 248 verbunden. Die Ausgangssignale Ferner ist eine zweite Segmentreihe von beweg-
des Verstärkers 248 werden über einen Leiter 252 liehen Segmenten vorgesehen, die allgemein mit der
einer Ausgangsklemme 240 zugeführt. Ziffer 256 bezeichnet ist. Jedes zweite Segment 258
Ein Belastungskondensator 254 verbindet den Lei- der Segmentreihe 256 ist abwechselnd durch entter
236 mit Masse. Dieser Kondensator 254 hat eine 55 sprechende Leiter 260 mit einem ersten Schleifring
Kapazität, die von der gleichen Größenordnung 262 eines beweglichen kapazitiven Schleifringpaares
wie die zwischen den Segmenten 232 und 220 vor- 262, 264 verbunden, das mit der Segmentreihe 256
handene Kapazität ist, wenn diese sich ganz gegen- zusammenwirkt. Die übrigen Segmente 266 der Següberstehen.
Die zwischen den Eingangssegmenten mentreihe 256 sind über Leiter 268 mit dem kapazi-
und den Segmenten 220 vorhandene Kapazität 60 tiven Schleifring 264 verbunden. Um nun an den
und die Kapazität des Kondensators 254 bilden einen Leitern 244 und 253 auftretende Ausgangssignale mit
kapazitiven Spannungsteiler für das Eingangssignal, den beweglichen Segmenten der Segmentreihe 256 zu
um die über den Leiter 236 dem Flip-Flop-Kreis koppeln, ist ein erstes Paar von stationären Eingangsaufgedrückte
Eingangsspannung linearer im kopplungssegmenten 270 bzw. 272 vorgesehen, die Hinblick auf Änderungen in der zuerst ge- 65 mit den Leitern 278 und 280 durch Leiter 274 bzw.
nannten Kapazität infolge der Bewegung der Seg- 276 verbunden sind. Die Leiter 278 und 280 sind mit
mente 220 an den Eingangssegmenten 232 vorbei Ventil vorrichtungen, wie z.B. Kristallen 282 und 284,
zu gestalten. mit den Leitern 252 und 244 verbunden. Die Segmente
270 und 272 bilden Kondensatoren mit den Segmenten 258 und 266, denen sie zur Weitergabe von
Signalen von den Leitern 278 und 280 zu den kapazitiven Schleifringen 262 und 264 gegenüberstehen.
Um nun die kapazitive Kopplung zu erhöhen, werden möglichst viele stationäre Segmente 270 und 272 verwendet.
Wie bereits oben erklärt wurde, ist die Länge pä der einzelnen Segmente 258 und 266 ungefähr
doppelt so groß wie die Länge P1 der Segmente
220. Es muß jedoch zwischen den Segmenten 258 und 266 genügend Zwischenraum sein, um einen
Kurzschluß benachbarter Segmente zu verhindern. Die Länge der Segmente 270 und 272 ist ungefähr
ein Viertel der Länge p2 der Segmente 258 und 266.
Wie ebenfalls weiter oben erklärt wurde, ist der Abstand^ zwischen den Mitten der Kopplungssegmente
270 und 272 eines bestimmten Paares gleich der Länge px eines Segmentes 220. Die Mitten der betreffenden
Segmente 270 und 272 sind in bezug auf die senkrechte Linie, die durch die Mitte eines der
beiden stationären Eingangssegmente 232 der ersten Segmentreihe geht, symmetrisch angeordnet. Wenn
der Leiter 244 ein Signal aufweist, so wird dieses Signal über die Segmente 272 mit den Segmenten 258
oder 266 gekoppelt, denen sie gegenüberstehen. Wenn der Leiter 252 ein Signal aufweist, so wird
dieses Signal in ähnlicher Weise über die Segmente 270 mit den Segmenten 258 bzw. 266 gekoppelt. Wie
weiter unten erklärt wird, ist dabei die Anordnung so getroffen, das keines der Segmente 270 und 272 ein
Signal koppeln muß, wenn ihre Mitten mehr als eine Viertelsegmentlänge eines Segmentes 258 oder 266
von der Mitte eines Segmentes 258 oder 266 entfernt sind. Diese Anordnung erlaubt eine entsprechende
Abweichung in der Stellung der Segmente 270 oder 272 zu den Segmenten 258 oder 266, an die sie ein
Signal weitergeben. Der Sperrkristall 282 leitet das Signal vom Leiter 252 zum Leiter 278, und der Sperrkristall
284 leitet das Signal von dem Leiter 244 zum Leiter 280. Diese Kristalle verhindern eine Rückführung
eines Signals zu einer Ausgangsklemme 238 oder 240 der ersten Reihe 218, wenn beide Segmente
270 und 272 den gleichen Segmenten 258 oder 266 gegenüber angeordnet sind.
Ferner sind stationäre kapazitive Schleifringe 286 und 288 zum kapazitiven Koppeln der Schleifringe
262 und 264 mit Ausgangsverstärkern 290 und 292 vorgesehen. Die Ausgangsverstärker 290 und 292
können einfache Kathodenfolgeverstärker sein, so daß die positiven Eingangsimpulse am Ausgang der
Verstärker wiedergegeben werden. Die betreffenden Verstärkerausgangsleiter 294 und 296 sind mit den
Ausgangsklemmen 298 und 300 verbunden. Der Sinn dieser Anordnung ist der, daß einer der Leiter 294
oder 296 stets ein Ausgangssignal »1« aufweist, während niemals beide Leiter 294 und 296 ein Signal besitzen.
Dadurch ist stets eine »1« an einer Klemme 298 oder 300 und eine »0« an der anderen Klemme
dargestellt. Eine der Klemmen 298 oder 300 dient dabei zur Darstellung der Zahl mit der zweithöchsten
Wertigkeit der Zweitziffernzahl.
Ferner ist eine dritte Segmentreihe von beweglichen Segmenten vorgesehen, die allgemein mit dem
Bezugszeichen 302 bezeichnet ist. Ein Segment 304 der Reihe 302 ist über einen Leiter 306 mit einem
ersten kapazitiven Schleifring 308 eines beweglichen kapazitiven Schleifringpaares 308, 310 verbunden,
das der Reihe 302 zugeordnet ist. Das andere Segment 312 der Reihe 302 ist über einen Leiter 314 mit
einem beweglichen kapazitiven Schleifring 310 verbunden. Die Länge p3 der einzelnen Segmente 304
und 312 ist ungefähr doppelt so groß wie die Länge p2 eines Segmentes 258 oder 266 einer Reihe 256. Zwischen
den Segmenten 304 und 312 ist ausreichend Zwischenraum vorhanden, um einen Kurzschluß zu
verhindern. Um an den Leitern 294 und 296 erscheinende Signale mit den Segmenten 304 und 312 zu
ίο koppeln, ist ein Paar von stationären Kopplungssegmenten 316 und 318 vorgesehen, die über Leiter
320 bzw. 322 mit Leitern 324 bzw. 326 verbunden sind. Die betreffenden Leiter 324 und 326 sind über
Sperrkristalle 328 und 330 mit Leitern 296 und 294 verbunden. Die Länge der stationären Kopplungssegmente 316 und 318 ist ungefähr ein Viertel der
Länge von p3. Der Abstand q% zwischen den Mitten
der Segmente 316 und 318 ist ungefähr gleich der Länge p2 der Segmente 258 und 266. Wenn der Leiter
294 ein Signal aufweist, so wird dieses Signal über das Segment 318 mit dem Segment 304 oder 312 gekoppelt.
Wenn der Leiter 296 ein Signal aufweist, so wird dieses Signal über ein Segment 316 mit dem
Segment 354 oder 312 gekoppelt. Die Anordnung ist dabei so, daß die Segmente 316 und 318 Signale dann
nicht koppeln, wenn ihre Mitten mehr als eine Viertelsegmentlänge der Segmente 304 und 312 von
der Mitte des Segmentes 304 oder 312 entfernt sind. Diese Anordnung läßt eine entsprechende Abweichung
der Stellung eines Kopplungssegmentes 316 oder 318 zu den Segmenten 304 oder 312 zu. Die
Sperrkristalle 328 und 330 verhindern ein Zurückfließen eines Signals an eine Ausgangsklemme 298
oder 300 der vorhergehenden Reihe 256, wenn beide Segmente 316 und 318 dem gleichen Segment 304
oder 312 gegenüberstehen. Ferner sind stationäre kapazitive Schleifringe 332 und 334 zum kapazitiven
Koppeln der Schleifringe 308 und 310 mit den betreffenden Ausgangsverstärkern 336 und 338 vorgesehen.
Die Verstärker 336 und 338 können einfache Kathodenfolgeverstärker sein, um eine Umkehrung
der positiven Impulse zu verhindern. Die Verstärker 336 und 338 sind über Leiter 340 bzw. 342 mit den
Ausgangsklemmen 344 bzw. 346 verbunden. Der Sinn dieser Anordnung ist dabei der, daß eine der
Klemmen 344 oder 346 stets ein Ausgangssignal aufweist, dagegen niemals beide Klemmen zugleich Ausgangssignale
haben. So wird beispielsweise eine »1« an einer der Klemmen und eine »0« an der anderen
Klemme dargestellt. Die Klemmen 344 oder 346 übernehmen dabei zweckmäßig die wichtigste Zahl
der Zweiziffernzahl.
Es ist offenbar, daß die kapazitiv gekoppelte Ausführungsform der Erfindung ebenfalls durch eine
Reihe von negativen Impulsen betätigt werden kann. Dazu sind folgende Änderungen durchzuführen. Der
innere Eingangskreis (nicht dargestellt) des Triggerkreises 242 wird so geändert, daß der Triggerkreis
242 auf negative Impulse von ausreichender Größe anspricht. In diesem Fall ist nur eine negative Ausgangsleistung
am Triggerkreis erforderlich, und diese Ausgangsleistung kann mit der Ausgangsklemme 238
verbunden sein. Der mit einer Schwellenschaltung versehene Verstärker 248 würde dann aus einer Umkehrstufe,
gefolgt von einer Pentodenstufe, bestehen. Die negativen Eingangsimpulse des Leiters 228
würden dann dem Eingangsgitter der Umkehrstufe zugeführt werden. Die positiven Ausgangsimpulse der
Umkehrstufe würden dem Steuergitter der Pentode aufgedrückt. Die negativen Ausgangsimpulse des
Triggerkreises 242, die an der Ausgangsklemme 238 erscheinen, werden dann als Schwellenimpulse entweder
an das Schirmgitter oder das Fanggitter der Pentode angelegt. Das Ausgangssignal der Pentodenstufe
wird mit der Ausgangsklemme 240 verbunden. Wenn die Größe der im Leiter 236 auftretenden negativen
Impulse als Eingangssignale für den Triggerverwirrende Darstellung zu vermeiden. Die entsprechenden
relativen Stellungen des Segmentes 270 auf der linken Seite gemäß F i g. 6 werden durch Zz0
bis h7 bezeichnet. Die relativen Stellungen des Seg-5
mentes 272 auf der rechten Seite gemäß F i g. 6 werden mit g0 bis g7 bezeichnet. Das eben erwähnte
Segmentpaar 270, 272 ist dasjenige Paar, das den Mittenabstand qt aufweist. In ähnlicher Weise sind
die entsprechenden relativen Stellungen der Segmente
kreis 242 nicht für die Betätigung desselben aus- io 316 bis 318 durch k0 bis k7 und /0 bis /7 bezeichnet,
reichend ist, so erscheinen keine negativen Impulse Wird nun angenommen, daß das ausgewählte Segan
der Ausgangsklemme 238, und es werden dann
keine negativen Schwellenimpulse an den Verstärkei
keine negativen Schwellenimpulse an den Verstärkei
248 gelegt. Infolgedessen ist der Verstärker 248 be-
ment 232 sich in dem Intervall y0 befindet, wo es
einem Segment 220 geenübersteht, so erscheint ein Ausgangssignal »1« an der Klemme 238, während an
triebsfähig, und die negativen Eingangsimpulse des t5 der Klemme 240 kein Signal auftritt. In der /zo-Stel-Leiters
228 erscheinen als negative Impulse an der lung kann das Segment 270 einem Segment 266 oder
Ausgangsklemme 240. Wenn die Größe der nega- einem Segment 258 oder auch teilweise einem Paar
tiven, in der Leitung 236 auftretenden Impulse als von nebeneinanderliegenden Segmenten 266 oder 258
Eingangssignal für den Triggerkreis 242 für dessen gegenüberstehen. Wenn nun das Segment 270 zu
Betätigung ausreicht, so werden die negativen Im- 20 diesem Zeitpunkt ein Signal weitergeben müßte, so
pulse an der Ausgangsklemme 238 erscheinen und könnte ein Fehler entstehen. Da jedoch der Leiter
negative Schwellenimpulse an den Verstärker 248 ge- 252 zu diesem Zeitpunkt kein Signal aufweist, so
legt. Dieser Verstärker wird dadurch unwirksam, und braucht Segment 270 auch kein Signal weiterzugeben,
an der Ausgangsklemme 240 erscheinen keine Im- so daß eine Fehlermöglichkeit ausgeschaltet ist. In
pulse. Die Polarität der Kristalle 282, 284, 328 und 25 der go-Stellung ist das Segment 272 gegenüber dem
330 wird so ausgerichtet, daß sie auf negative Im- Segment 258 und kann an dieses ein Signal ohne
pulse reagieren. Irrtumsmöglichkeit weitergeben. Da der Leiter 244
Der Einfachheit halber ist der Ausführungsform zu diesem Zeitpunkt ein Signal aufweist, so wird
der Erfindung gemäß F i g. 6 eine Kennzahl von nui durch die zwischen den Segmenten 272 und 258 beacht
zugrunde gelegt. Es ist ganz offenbar, daß die 30 stehende kapazitive Kopplung und durch die kapazi-Zahl
der Segmente in jeder Reihe und die Zahl dei tiven Ringe 262, 286 das Signal mit der Ausgangs-Reihen
entsprechend erhöht werden könnte, um eine klemme 298 gekoppelt, um dort eine »1« darzugrößere
Kennzahl vorzusehen. Die Zahl der beweg- stellen. Da kein Signal an ein Segment 266 weiterlichen
Segmente 220 in der ersten Reihe ist gleich gegeben wird, so erscheint auch kein Ausgangssignal
der Hälfte der maximalen Kennzahl. Im vorliegenden 35 an der Klemme 300, so daß dort eine »0« angezeigt
Fall sind also bei einer maximalen Richtzahl von acht wird. In der &0-Stellung des Segmentes 316 kann das
vier bewegliche Segmente erforderlich. Die zweite Segment teilweise einem Segment 312 und teilweise
Reihe 256 weist vier bewegliche Segmente auf, deren einem Segment 304 gegenüberstehen. Wenn das Seg-Länge
ungefähr doppelt so groß wie die eines Seg- ment 316 nun ein Signal zu diesem Zeitpunkt weitermentes
der ersten Reihe 218 ist. Bei den auf die 40 geben müßte, so würde möglicherweise ein Fehler
zweite Reihe folgenden Reihen ist die Länge der be- entstehen. Da jedoch der Leiter 296 zu diesem Zeitweglichen
Segmente ungefähr verdoppelt und die punkt kein Signal aufweist, so braucht das Segment
Zahl der beweglichen Segmente halbiert. Der Ab- 316 in der ^-Stellung kein Signal zu koppeln. In der
stand zwischen den Mitten eines Paares von statio- /„-Stellung steht das Segment 318 dem Segment 304
nären Kopplungssegmenten, die der zweiten Reihe 45 gegenüber und kann nun ohne jede Irrtumsmöglich-256
zugeordnet sind, ist gleich der Länge eines Seg- keit ein Signal koppeln. Da der Leiter 294 zu diesem
mentes 220 der ersten Reihe 218. In den auf die Zeitpunkt ein Signal aufweist, so wird durch die
zweite Reihe folgenden Reihen ist der Abstand zwi- kapazitive Kopplung zwischen den Segmenten 318
sehen den Mitten der stationären Segmente verdop- und 304 und zwischen den kapazitiven Ringen 308
pelt. Die beweglichen Segmente jeder Reihe sind um 50 und 332 das Signal mit dem Verstärker 336 gekopeinen
willkürlichen Null-Bezugspunkt mit der Kenn- pelt, und damit erscheint an der Klemme 344 ein Sizahl
Null angeordnet. Die Anzahl der stationären gnal von der Bedeutung »1«. Da mit dem Segment
Kopplungssegmente kann kleiner sein, als dies für die 312 kein Signal gekoppelt ist, so erscheint an der
ersten beiden Reihen dargestellt ist. Doch wurde eine Klemme 346 eine »0«. Die Wirkungsweise des Ummaximale
Anzahl verwendet, um eine große kapa- 55 formers in den übrigen Stellungen der Segmente gezitive
Kopplung vorzusehen. schieht in ähnlicher Weise wie vorbeschrieben. Es
Wie leicht gezeigt werden kann, erzeugt die Aus- seien nun für den Umformer die Ausgangssignale an
führungsform der Erfindung gemäß F i g. 6 eine Zif- den Klemmen 346, 300 und 240 herausgegriffen. Die
ferndarstellung im natürlichen Zweizifferncode als an diesen Klemmen bei den verschiedenen Stellineare
Funktion der relativen Stellung der beweg- 60 lungen der Segmente erscheinenden Signale ergeben
liehen Elemente in bezug auf die stationären EIe- eine Zweizifferndarstellung der Zahlen von 0 bis 7.
mente. Wenn die beweglichen Elemente in der Rieh- In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen, an
tang des Pfeiles B der F i g. 6 sich bewegen, so neh- den Klemmen auftretenden Ausgangssignale und die
men die stationären Elemente 232 entsprechende dadurch angezeigten Zahlen sowohl als Zweiziffernrelative
Zwischenstellungen ein, die durch die Be- 65 zahlen als auch als Dezimalzahlen dargestellt, und
zugszeichen y0 bis y7 bezeichnet sind. Dabei werden zwar sowohl in direkter als auch komplementärer
nur die Stellungen des Segmentes 232, und zwar des Darstellung, wenn sich die beweglichen Segmente redritten
von links gemäß F i g. 6, dargestellt, um eine lativ zu den stationären Segmenten bewegen.
| Stellung des | 346 | 344 | Klemmensignale | 298 | 240 | 238 | Ausgangssignale an den Klemmen |
Dezimal | Komplementäre Ausgangssignale |
Dezimal |
| Eingangs kupplungs |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 346, 300 und 240 | zahl | an den Klemmen 344, 298 und 238 |
zahl | |
| segmentes | 0 | 1 | 300 | 1 | 1 | 0 | Zweiziffern | 0 | Zweiziffern | 7 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | darstellung | 1 | darstellung | 6 | |
| >Ό | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 000 | 2 | 111 | 5 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 001 | 3 | 110 | 4 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 010 | 4 | 101 | 3 | |
| y» | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 011 | 5 | 100 | 2 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 100 | 6 | 011 | 1 | |
| ys | 1 | 101 | 7 | 010 | 0 | |||||
| ye | 1 | 110 | 001 | |||||||
| 111 | 000 | |||||||||
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß bei der weichung auf Null herabgesetzt. Die in Fi g. 6 und 9
Bauart gemäß der Erfindung, abgesehen von der ao gezeigte Länge eines Kopplungssegments, d. h. eine
ersten Reihe, ein stationäres Segment ein Signal nur Länge, die ungefähr gleich einem Viertel der Länge
dann koppeln muß, wenn sich seine Mitte innerhalb eines zugehörigen beweglichen Segmentes ist, stellt
einer Viertelsegmentlänge von der Mitte des zusam- einen Kompromiß zwischen den unerwünschten
menwirkenden Segmentes befindet. Diese Anordnung Grenzwerten der maximalen kapazitiven Kopplung
verhindert mögliche Fehler an den Übergangs- 25 und der maximalen zulässigen Abweichung dar, die
punkten, und es ist damit zwischen den stationären beide nicht zugleich erreichbar sind, wenn die Ver-
und den beweglichen Segmenten eine gewisse Ver- stärker 290, 292, 336 und 338 die Form von einsetzung
ohne Schaden möglich. Wenn auch in dem fachen Kathodenfolgeverstärkern haben. Man kann
dargestelten Umformer nur eine maximale Kennzahl sowohl die maximale kapazitive Kopplung und die
von acht vorhanden ist, so dürfte es ohne weiteres 30 maximale zulässige Abweichung dadurch erreichen,
einleuchtend sein, daß eine größere Unterteilung daß vier zusätzliche Triggerkreise für die vier Verdurch
Vergrößerung der Zahl der Segmente und der stärker 290, 292, 336 und 338 verwendet werden.
Zahl der Reihen möglich wäre. Diese vier Triggerkreise können identisch mit dem
Es wurde bereits dargelegt, daß die Länge der Triggerkreis 242 sein, und es werden dabei nur die
Kopplungssegmente für alle mit Ausnahme der ersten 35 positiven Ausgangssignale benutzt. Ferner werden
Reihe ungefähr gleich einer Viertellänge der beweg- vier zusätzliche Belastungskondensatoren vorgesehen,
liehen Segmente ist, mit denen sie zusammenwirken. und zwar je einer für die vier zusätzlichen Trigger-Wenn
ein Übergangspunkt erreicht ist, so ist die kreise, die zwischen dem Eingangsleiter der vier zuMitte
eines Kopplungssegmentes gegenüber einem sätzlichen Triggerkreise und Masse liegen, und zwar
Punkt auf dem zusammenwirkenden beweglichen Seg- 40 in der gleichen Weise, wie dies bei dem Belastungsment
angeordnet, der ungefähr eine Viertellänge kondensator 254 des Triggerkreises 242 der Fall ist,
eines beweglichen Segments von der Mitte des be- der zwischen dem Eingangsleiter 236 des Triggerweglichen
Segments entfernt ist oder der in anderen kreises 242 und Masse eingeschaltet ist. Dabei sind
Worten eine Viertellänge eines beweglichen Segments dann die Kopplungssegmente von maximaler Länge
vom Ende des beweglichen Segments entfernt ist. Am 45 oder ungefähr gleich der halben Länge der zugehö-Übergangspunkt
ist dann das eine Ende des Kopp- rigen beweglichen Segmente, um eine maximale lungssegmentes gegenüber einem Punkt am beweg- Kopplung zu erreichen. Wenn nun entweder die
liehen Segment angeordnet, der ungefährt ein Achtel Größe der vier zusätzlichen Belastungskondensatoren
der Länge eines beweglichen Segments von einem oder die Empfindlichkeit der vier zusätzlichen
Ende des beweglichen Segmentes entfernt ist. Aus 50 Triggerkreise entsprechend eingestellt ist, ähnlich wie
diesem Grunde kann die zulässige Abweichung der dies für den Belastungskondensator 254 und den
stationären Kopplungssegmente von den beweglichen
Segmenten ungefähr ±1/8 der Länge eines beweglichen Segmentes betragen. Im Grenzfall, d. h., wenn
ein Kopplungssegment sich der Länge Null nähert, 55
erhöht sich die mögliche Abweichung auf ungefähr
± Y4 der Länge eines beweglichen Segmentes. Diesel
Grenzfall ist analog einem Punktkontakt einer Bürste
auf einem beweglichen Segment bei der konduktiv gekoppelten Ausführungsform der Erfindung. Wenn 60 drei Baueinheiten auf, und die erste Baueinheit besieh in diesem Grenzfall die Breite der Kopplungs- sitzt einen auf einer Welle 350 angeordneten Rotor segmente jedoch Null nähert, so wird auch die kapa- 356, der mit der Welle durch entsprechende Nuten zitive Kopplung allmählich Null. Wenn nun anderer- oder Keile 358 gekoppelt ist. Auf dem Rotor 356 sind seits eine Segmentlänge für maximale Kopplung, d. h. die beweglichen Segmente und die beweglichen kapaeine Länge verwendet würde, die ungefähr gleich der 65 zitiven Ringe des Gerätes angeordnet. Die statio-Hälfte der Länge des zugehörigen beweglichen Seg- nären Segmente und die stationären kapazitiven mentes ist, so würde dadurch die kapazitive Kopp- Ringe sind auf einem stationären Glied 360 vorgelung erhöht, doch würde dadurch die zulässige Ab- sehen, das mit einer zentralen öffnung 362 versehen
Segmenten ungefähr ±1/8 der Länge eines beweglichen Segmentes betragen. Im Grenzfall, d. h., wenn
ein Kopplungssegment sich der Länge Null nähert, 55
erhöht sich die mögliche Abweichung auf ungefähr
± Y4 der Länge eines beweglichen Segmentes. Diesel
Grenzfall ist analog einem Punktkontakt einer Bürste
auf einem beweglichen Segment bei der konduktiv gekoppelten Ausführungsform der Erfindung. Wenn 60 drei Baueinheiten auf, und die erste Baueinheit besieh in diesem Grenzfall die Breite der Kopplungs- sitzt einen auf einer Welle 350 angeordneten Rotor segmente jedoch Null nähert, so wird auch die kapa- 356, der mit der Welle durch entsprechende Nuten zitive Kopplung allmählich Null. Wenn nun anderer- oder Keile 358 gekoppelt ist. Auf dem Rotor 356 sind seits eine Segmentlänge für maximale Kopplung, d. h. die beweglichen Segmente und die beweglichen kapaeine Länge verwendet würde, die ungefähr gleich der 65 zitiven Ringe des Gerätes angeordnet. Die statio-Hälfte der Länge des zugehörigen beweglichen Seg- nären Segmente und die stationären kapazitiven mentes ist, so würde dadurch die kapazitive Kopp- Ringe sind auf einem stationären Glied 360 vorgelung erhöht, doch würde dadurch die zulässige Ab- sehen, das mit einer zentralen öffnung 362 versehen
Triggerkreis 242 der Reihe 218 der Fall ist, so kann die zulässige Versetzung ungefähr + ^4 der Länge
der zugehörigen beweglichen Segmente sein.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 bis 9 weist das erfindungsgemäße Gerät ein Gehäuse 348 auf,
in dem eine Welle 350 drehbar in Lagern 352 und 354 gelagert ist, die in den betreffenden Seitenwänden
des Gehäuses 348 befestigt sind. Das Gerät weist
ist, durch die die Welle 350 hindurchgeht. Die zweite
Baueinheit des Umformers weist einen auf der Welle 350 mittels eines Keiles 366 befestigten Rotor 364
und außerdem noch ein stationäres Glied 368 auf. Die dritte Baueinheit des Umformers besitzt einen
mit der Welle 350 über einen Keil 372 starr verbundenen Rotor 370 und außerdem ein stationäres Element
374. Der Luftspalt zwischen den Scheiben 356 und dem Glied 360 muß konstant sein, um eine Änderung
der kapazitiven Kopplung zu verhindern, xo sollte jedoch sehr klein sein, um so die Kopplung
und die Leistung zu erhöhen. In dem in Fi g. 8 und 9 dargestellten Beispiel ist ein Rotor 356 und ein stationäres
Glied 360 vorgesehen, die einer maximalen Kennzahl von acht gemäß F i g. 6 entsprechen. Der
Einfachheit halber wird nur eine Baueinheit des in F i g. 7 gezeigten Gerätes dargestellt, wobei angenommen
ist, daß der Rotor 356 eine für drei Reihen von Segmenten ausreichende Kapazität aufweist. Wenn
eine größere Kapazität erforderlich ist, so kann gegebenenfalls nur eine Reihe je Rotor vorgesehen sein.
Wenn die Kapazität ausreicht, um drei Reihen auf dem Rotor anzuordnen, so können alle drei Rotoren
zur Erhöhung der maximalen Kennzahl verwendet werden. In einem solchen Fall können insgesamt
neun Ziffern mit einer maximalen Kennzahl von 29 = 512 dargestellt werden. Dadurch wird eine große
Kennzahl ohne Verwendung einer übermäßig großen Scheibe erreicht. Wenn nur eine einzige Baueinheit
verwendet werden soll, so können sämtliche erforderliehen Reihen auf einem Rotor 356 angeordnet sein.
Werden der Einfachheit halber nur acht Unterteilungen vorgenommen, so würden dann der Rotor 356
und das zugehörige Glied 360 der Vorrichtung genügen.
In F i g. 8 trägt der Rotor 356, der beispielsweise aus Isoliermaterial wie Glas hergestellt sein kann, die
beweglichen Elemente, die in geeigneter Weise fotografisch aufgedruckt, geätzt oder auf dem Rotor eingraviert
sein können. Wie aus F i g. 9 ersichtlich, kann das Glied 360 auch aus Glas und die stationären
Elemente können auf ihm fotografisch angebracht sein. Elektrische Verbindungen zu einem
äußeren Stromkreis können in bekannter, nicht dargestellter Weise vorgesehen sein. Wenn auch in dem
gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich von einer Wellendrehung die Rede ist, so ist es doch ohne
weiteres einleuchtend, daß jede beliebige Relativbewegung in ähnlicher Weise dargestellt werden
kann.
Bei der Ausführungsform des Gerätes gemäß F i g. 1 bis 5 muß bei einer Einteilung eines Kreises
an sechzehn Segmente, d. h. zur Darstellung von sechzehn Stellungen einer Welle, nur die erste Baueinheit
des Umformers benutzt werden. Die Scheibe 170 wird mit der Winkelgeschwindigkeit der Welle,
deren Stellung dargestellt werden soll, angetrieben. Die auf der Scheibe 170 angeordneten beweglichen
Segmente werden relativ zu den im Bürstenhalter 186 angeordneten Bürsten bewegt, um so Ausgangssignale
an den Klemmen 160, 122, 84 und 32 hervorzurufen, die eine Zifferndarstellung der Wellenstellung im
Zweizifferncode bedeuten. Diese Ausgangssignaldarstellung ist dann in Übereinstimmung mit Tabelle I.
Wenn eine Anordnung mit zwei Geschwindigkeiten erwünscht ist, so würde die Scheibe 190 nur in acht
Segmente eingeteilt sein, und die Scheibe 170 würde alle acht Segmente in sechzehn Segmente unterteilen.
Das in F i g. 1 bis 5 dargestellte Gerät ergibt eine außerordentlich genaue Zifferndarstellung der Winkelstellung
der Welle. Es erfordert nur ein kleines Drehmoment und erlaubt eine Abweichung in der
relativen Stellung zwischen Bürste und Segment von einem Viertelsegment. Das Gerät liefert eine eindeutige
Wiedergabe, da eine augenblickliche Änderung der Darstellung in der ersten Reihe an den Ubergangspunkten
vorgesehen ist. Ferner werden Fehler an den Übergangspunkten der folgenden Reihen verhindert,
da keine Bürste ein Signal weiterzugeben hat, wenn sie mehr als ein Viertelsegment von der Mitte
des betreffenden Segmentes entfernt ist. Die für das Gerät gebrauchte Leistung ist vernachlässigbar klein,
und das Gerät kann entweder mit Gleichstrom oder mit Spannungsimpulsen gespeist werden. Es kann mit
hoher Geschwindigkeit betrieben werden, und es kann die Stellung der Welle ohne Anhalten derselben
angezeigt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 bis 6
ist die Eingangswelle 350 mit der Winkelgeschwindigkeit der Welle angetrieben, deren Stellung dargestellt
werden soll. Wenn nur eine einzige Baueinheit verwendet wird, erscheint eine Zifferndarstellung dei
Wellenstellung an den Ausgangsklemmen 346, 300 und 240 in der im Zusammenhang mit der Tabelle II
beschriebenen Weise, wenn der Rotor 356 in bezug auf das stationäre Glied 360 rotiert. Wenn eine
größere Anzahl von Ziffern erforderlich ist, werden zusätzliche Reihen von beweglichen Segmenten auf
den Rotoren 364 und 370 vorgesehen, und die Reihen der zusätzlichen zugeordneten stationären Kopplungssegmente
sind auf den Gliedern 368 und 374 vorgesehen. Auch diese Ausführungsform des Gerätes
ergibt einen einwandfreien Betrieb und eine außerordentlich genaue Darstellung der Stellung eines
beweglichen Elementes in bezug auf ein stationäres Element.
In den beiden Ausführungsformen der Erfindung wurde eine Darstellung beschrieben und gezeigt, bei
der die Zifferndarstellung eine lineare Funktion der Relativbewegung ist. Durch Veränderung der Längen
der Segmente und Zwischenräume der Reihe für die Ziffer mit der geringsten Wertigkeit nach einer willkürlichen
Funktion der Relativbewegung und durch entsprechende Änderung der Länge der Segmente der
übrigen Reihen kann eine Zweizifferndarstellung erreicht werden, die eine willkürliche Funktion der
Relativbewegung ist.
Claims (9)
1. Einrichtung zum Erzeugen einer binär kodierten Darstellung der Relativstellung zweier zueinander
beweglicher Glieder, bei welcher eines der Glieder mindestens zwei Reihen elektrisch
leitender Segmente aufweist, die von auf dem anderen Glied angeordneten Kopplungsmitteln abgefühlt
werden, wobei über die Segmentreihe geringster binärer Wertigkeit unter eindeutigem Ziffernstellenübergang
ein Eingangssignal an die der Segmentreihe nächsthöherer Wertigkeit zugeordneten
Kopplungsmittel geliefert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Segmentreihen (10, 48 bzw. 218, 256) voneinander elektrisch
isoliert sind und daß von der ersten Segmentreihe (10 bzw. 218), die eine Ziffer mit der
geringsten Wertigkeit liefert, unter Verwendung eines Hilfsschaltkreises zwei zueinander komple-
509 689/181
mentäre Ausgangssignale ableitbar sind, die als Eingangssignale an die zweite Segmentreihe (48
bzw. 256), die eine nächsthöherwertige Ziffer liefert, ankoppelbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsmittel aus Kontaktbürsten
(28, 62, 64 ...) bestehen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsmittel aus kapazitiven
Kopplungssegmenten (270, 272) bestehen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschaltkreis
eine Signalumkehrstufe (34 bis 40) enthält.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschaltkreis
eine Flip-Flop-Stufe (242) enthält.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Erzeugen von zwei Ausgangssignalen von der zweiten Segmentreihe (48) diese Reihe mindestens
zwei mit dem einen Ausgang (82) verbundene stromleitende Segmente (50) aufweist,
zwischen denen ein mit dem anderen Ausgang (84) verbundenes stromleitendes Segment (58) angeordnet
ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß die Ankopplung der beiden
komplementären Ausgangssignale der ersten Reihe (10) über mindestens ein auf dem zweiten
Glied angeordnetes Kopplungsmittel vorgenommen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, daß auf dem zweiten Glied zwei Kopplungsmittel (62, 64) angeordnet
sind, die voneinander einen dem Abstand und der Länge der Segmente (50, 58) angepaßten
vorbestimmten Abstand haben.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsmittel
für die komplementären Ausgangssignale der ersten Segmentreihe eine Richtungsimpedanz (66,
68) aufweisen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 574 405, 650 913;
Tompkins—Wakelin—Stifler, »High-Speed
Britische Patentschriften Nr. 574 405, 650 913;
Tompkins—Wakelin—Stifler, »High-Speed
Computing Devices«, McGraw Hill Book Comp.
Ind., New York—Toronto—London, 1950, S. 281
bis 285; »Ire-Transactions«, September 1953, Vol. EC-2,
Nr. 3, S. 5 bis 7.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
509 689/181 9.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US464774A US2873440A (en) | 1954-10-26 | 1954-10-26 | Analogue-to-digital converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1202014B true DE1202014B (de) | 1965-09-30 |
Family
ID=23845179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEN11369A Pending DE1202014B (de) | 1954-10-26 | 1955-10-26 | Einrichtung zum Erzeugen einer binaercodierten Darstellung der Relativstellung zweier zueinander beweglicher Glieder |
Country Status (4)
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| DE (1) | DE1202014B (de) |
| FR (1) | FR1138406A (de) |
| GB (1) | GB819252A (de) |
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