DE1798273A1 - Steueranlage fuer Schrittschaltmotor - Google Patents

Description

FAIRCHILi) CAMERA AND INSTRUMENT CORPORATION, SYuSSET

Steueranlage tür Schrittschaltmotor

Die vorliegende Erfindung oetriflt eine Steueranlage iür einen Schrittschaltmotor, insbesondere eine Steueranlage, die dazu dient, einen schnell arbeitenden Schrittschaltmotor in irgendeine vorbestimmte Stellung zu bringen.

Schrittschaltmotoren haben ein grosses Verwendungsgerdet in Anlagen gefunden, die dazu dienen, gesteuert durch ein Stellungssignal, eine Vorrichtung in irgendeine einer Anzahl von vorbestimmbaren Stellungen zu bringen. So wird beispielsweise in der Patentanmeldung F 53 150 IXa/57d vom 5, August 1 67 eine Fotosetzmaschine beschrieben, bei welcher Typen

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auf einer Trommel in achsialen Reihen angebracht sind. Ufa einen Text zu setzen, muss die Typentrommel Schritt liir Schritt bewegt werden, damit jede Reihe von Buchstaben genau im optischen System der Maschine plaziert wird. Um eine wirtschaftliche Arbeitsweise zu ermöglichen, muss die Schritt-für-Schritt-Hewegung der Typentrommel mit höchster Genauigkeit und Geschwindigkeit ausgeführt werden.

Uie betätigung eines Schrittschaltmotors in der beschrie- ^ benen Weise stellt ein· Anzahl von Problemen. Eines davon besteht darin, die Wicklungen des Schrittschaltmotors der Reihe nach gesteuert durch ein Eingangssignal bei hoher Geschwindigkeit durch das Erzeugen einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen zu erregen. Ein weiteres Problem wird dadurch geschaffen, dass bei einer hoher Geschwindigkeit der Schrittschaltmotor und die an ihn angeschlossene Last ein grosses Bewegungsmoment entwickeln. Wenn dann versucht wird, den Motor plötzlich in einer bestimmten Stellung anzuhalten, so besitzt der Motor di· Tendenz zu überschiesean und um die gewünschte Stellung zu oszillieren. Normalerwelse ist es nicht möglich, bei einer Anlag·,deren Motor eolche Schwingungen ausführt, eine nützlich· Funktion auszuführen, bis die P Schwingungen abgeklungen sind.

Es ist die Aufgab· der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbessert· Steueranlage für einen Schrittschaltmotor zu schaffen, welch· «in· oder mehrer· der oben angeführten Beschränkungen bekannter Anlagen vermeidet· Die Erfindung bezweckt ferner, einen neuen und verbesserten Schrittschaltmotor zu schaffen, bei dem die Arbeitsgeschwindigkeit lediglich durch die Art des Motors und die daran angeschlossene Einrichtung begrenzt wird, und nicht durch die Fähigkeit, elektrische Antri*bsi«puls· zu liefern. Schilesslich be-

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zweckt die Erfindung, eine neue und verbesserte Steueranlage für einen Schrittschaltmotor zu schaffen, die bei hohen Geschwindigkeiten arbeitet, aber ein Schwingen der bewegten Teile an einer gewählten Stellung praktisch völlig ausschiiesst.

üemäss der vorliegenden Erfindung wird eine Anlage zum Antrieb eines Schrittschaltmotors in eine vorbestirwnte Laue,gesteuert durch ein verschlüsseltes digitales Steuersignal vorgesehen, welche gekennzeichnet ist durch einen Eingangskreis zum Anlegen des verschlüsselten digitalen Steuersignals an den zu steuernden Motor, einen vom Motor angetriebenen Signalerzeuger zur Erzeugung eines verschlüsselten digitalen Stellungsanzeigesignals, einen Koinzidenzvergleicher, welcher an den Eingangskreis und an den Slgnalerzeuter angeschlossen ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die beiden verschlüsselten Signale nicht übereinstimmen, einen antriebsimpuls erzeugenden Schaltkreis. welcher auf dieses Ausgangssignal anspricht, um einen oder mehrere Antriebsimpulse für den zu steuernden Schrittschaltmotor zu erzeuc-an, und eine Ver. indüngsöinrichtung. welche auf die Uebereinstimmung der beiden verschlüsselten Signale anspricht, um den antriebsimpulserzeugenden Schaltkreis unwirksam zu machen, und so den Motor anzuhalten.

ί-erner wird ger.äss der Erfindung eine Anlage zur genauen Einstellung eines Schrittschaltmotors in eine vorbestimmte Lage, gesteuert durch eine Serie von elektrischen Pulsen vorgesehen, welche Anlage gekennzeichnet ist durch einen Eingangskreis zum Anlegen einer Serie von elektrischen Impulsen an einen zu steuernden Motor, eine normalerweise nicht erregte elektromagnetische Bremse mit einem Stator und

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einem Rotor, weIchtr durch den gesteuerten Motor angetrieben wird, und eine Steuereinrichtung zur Erregung der elektromagnetischen Bremse am Ende einer Serie von Pulsen, um den Motor in der gewünschten Lage zu halten,

Gemäss der Erfindung ist ferner eine Anlage zur genauen Einstellung eines Schrittschaltmotor· in eine verbestimntte Lage gesteuert von einer Serie von elektrischen Impulsen vorgesehen, welche gekennzeichnet istdjrch einen Eingangsb kreis zum Anlegen einer Serie von elektrischen Impulsen an einen zu steuernden Motor, um diesen in einer vorbestimmten Richtung zu drehen, und eine Steuereinrichtung, um dem Motor ungefähr nach Beendigung der genannten Serie von Impulsen wenigstens einen elektrischen Impuls zuzuführen, der die Tendenz hat, den Motor in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung, die zusammen mit den Zeichnungen zu betrachten ist, verwiesen. Es zeigtι

Flg. 1} eine schematische Darstellung der gesamten Schrittschaltmotor-Steueranlage ι

Fig. 2ι eine Ansicht von vorn des elektromagnetischen Bremse- oder Klinkenrades, das ein Beetandteil der Anlage gemMss Fig* I darstellt»

FIg* 3| eine Seitenansicht der elektromagnetischen Bremse gemäss Fig. 2, teilweise im Schnitts

Fig. 4; ein Schema der elektrischen Steuerschaltung des

Schrittschaltmotor und Klinkenradmechanismus von Fig. Ii

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flg. 5; eine symbolische Darstellung der gebräuchlichen binären Schaltelemente, welche In den Steuerkreisen verwendet werden\

Flg. 6; eine schematische Darstellung der Vergleichsund Richtungssteuereinheit der Anlage gemäss Hg. Ii

Fig. 7j ein 31ockdiagramfri des +1/-I Vergleichers der Anlage gemäss Fig. It % Fig* B; eine schematischa Darstellung der verschiedenen Stellungen des ttellenverschlüsslers gemäss Fig. 1;

irig. ; eine schematische Darstellung des Steuerimpulscünerators des Vergleichers gemäss Fig. 7;

Fig. iO und 11; Impulsdiagramme mit den verschiedenen verwendeten Signalen, welche vom Steuerimpulsgenerator gerness Flg. erzeugt werden ι

Fi^. 12; «ine schematische Darstellung des Vorwäris-Rückwarts-Zahler-Registers, welches im Vergleicher Cjemass rit, 7 verwendet wird;

tiis» 13j eine schematische Darstellung einer Kingzählerschaltung, welche in der elektrischen Steuerschaltung gemäss Fig. 4 verwendet wird.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die Anlage zum Antrieb de* Schrittschaltmotors in eine vorbestimmte Stellung gesteuert durch wir; digital-verschlüsseltes Signal Eingangsklemmen 14 auf, an welche ein digltal-verschlüsseltes Signal in der Form einer Serie von elektrischen Pulsen dem zu steuernden Schrittschaltmotor IO zugeführt werden können, um eine Drehung desselben in eine vorbestimmte Richtung zu be-10984 4/0 5 39

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wirken. Al· Motor IO kann ein Handel»üblicher Schrittschaltmotor verwendet werden, welcher drei elektrisch versetzte Erregerwicklungen #1, 02 und 03 aufweist, wie dies schematisch in Fig. 4 gezeigt wird. Bei einer Aueführungsform der Erfindung wurde als Schrittschaltmotor das Modell 020*004 von der Firma IMC Magnetics Corporation, Westbury, New York (USA) verwendet. Dar Motor IO besitzt einen Rotor 11 aus magnetische· Material und «eist eine Anzahl von herausragenden Polen Ils auf. Wie wohl bekannt & ist, dreht der Rotor 11 in einzelnen Schritten gleicher Grosse, wenn den Wicklungen 01, 02 und 03 JUi einer vorbestimmten Folge elektrische Impulse zugeführt werden· Dar Motor 10 besitzt eine Welle 12, auf welcher eine Typentrommel 13 montiert ist, welche von der Art %%nmit sein kann.

die iin Patent Nr (Patentanmeldung F-53 150 IXa/57d

vom 5. August 1 67) beschrieben wird. Die digltal-verschlüsselten Signale zur Steuerung der Anlage gemäss Flg. 1 werden den Eingangsklemraen 14 zugeführt. Diese Eingangssignale steilen eine vier-kanal-kodierte Darstellung der gewünschte» Winkelstellung des Motors 10 und der Typentrommel 13 der«. Diese Kodierung stammt von Bandleser oder einer anderen Signalquelle zur Steuerung der Fotosetzmaschine.

Die Anlage von Fig. 1 weist ferner eine Einrichtung auf, welche durch den Motor angetrieben werden kann, na die Erzeugung von verschlüsselten Lagesignalen zu steuern· Diese Einrichtung kann der Kürze halber WellenlageverschlQssler genannt werden. Der Wellenlageverschlüssler besitzt eine Trommel 15 mit einer Anzahl von Löchern ISb, welche in achsiale Reihen von Kodegruppen auf dem Umfang in bestimmten Kinkelabständen verteilt angeordnet sind und die winkelstellung representieren. Auf der Trommel 15 1st ferner ein peripherer Ring mit in gleichen Abständen voneinander ange-

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ordneten Synchronisierlöcher 15a vorhanden. Der Welltnlageverschlüssler weist ferner einen fotoelektrischen Lochabfühlapparat für solche Kodelöcher und Synchronisierlöcher auf. Dieser Apparat besitzt eine Lichtquelle 16, und ein optisches lystem, z.B. eine Linse 17, welche schtnitisch in Fig. 1 dargestellt sind. Das optische System beleuchtet die jeweilige achsiale Reihe von Löchern 15a, 15b, wenn die Trommel 15 gedreht wird. Innerhalb der Trommel 15 ist eine Reihe von Fotozellen 18 angebracht, welche ent- m sprechende elektrische Impulse beim Durchfall von Licht durch die Löcher 15a, 15b erzeugt. Die Fotozellen 18, welche; auf die Lücher 15b ansprechen, liefern elektrische Signale über die Anschlüsse 1 , währenddem die Fotozelle, welche auf die Synchronisierlöcher 15a anspricht, elektrische Synchronisiersignale zum Anschluss 20 liefert.

Die Anlage nach Fig. 1 weist ferner eine Quelle von Zeit» gebersignalen auf, welche die Form eines Taktgebers 21 haben kann, wie er in Rechenmaschinen verwendet wird. Der Taktgeber 21 liefert an seinem Ausgang 21a eine Serie von negativen Pulsen Cc. Verzögerungsschaltungen 22, 22b sind vorgesehen, um Serien von ähnlichen negativen Pulten an f den Ausgangsklemmen 22a, 22c zu erzeugen. Die erste Serie Cl ist in Bezug auf die Pulse Cc um ungefähr tine Pultbreite verzögert, und die zweite Serie C2 itt ebenfallt um eine Pultbreite in Bezug auf die Pulte Cl verzögert· Diese Taktgeberimpulse weiten vorzugsweise eine relativ hohe Frequenz, z.B. 25kc, auf.

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Die Anlage nach Flg. 1 weist ferner eine Koinzidenzvergleicher- und Richtungssteuereinheit 23 auf, welche an die Eingangsschaltung 14 und an den Mfelleniageverschlüsslex gekoppelt ist, der kodierte Signale entsprechend der Lage des Schrittschaltmotor» erzeugt. Die Ankoppelung erfolgt Über die Anschlüsse 1 '. Die Schaltung und die Wirkungsweise der Einheit 23 werden später beschrieben. Sie erzeugt ein Auegangssignal am Ausgang 24, wenn zwei kodierte Signale einander nicht entsprechen.

Die Steueranlage nach Flg. 1 weist ferner eine Schaltung auf, welche auf das Ausgangssignal der Vergleichereinheit 23 und die Taktimpulse Cc und Cl des Taktgebers 21 anspricht, um einen oder mehrere Schaltimpulse tu erzeugen und dem Schrittschaltmotor IO zuzuführen. Diese Schaltung besitzt eine Verbindung von der Ausgangsklemme 24 zu einen UND-Tor 25, »η welches die Taktimpulse Cc ebenfalls angelegt werden. Der Ausgang des UND-Tors 25 führt zu einem JK-Flip-Flop 26. welchem auch die von den Löchern 15a erzeugten Synchronisiersignale über die Klemme 20, einen Pufferverstärker 27 und einen Invertor 28 zugeführt werden. Der JK-Flip-Flop ist ein logisches Schaltelement, welches in "Logical Design of Digital Computers" von M. Phister, Jr., Wiley, 1 58, beschrieben wird. Diese logische Schaltung wird später in Verbindung sit der Wirkungsweise der Anlage als Ganzes beschrieben. Die Einheit 26 erzeugt Motorschallsignale aus den Synchronisierpulsen 20 und liefert diese zu einen UND-Tor 2®, welchen ebenfall· das Auegangesignal von der Kieme 24 der Vergleichereinheit 23 zugeführt wird. Bei Koinzidenz werden die Motorsfealtsignale

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von der Einheit 26 an einen zweiten JK-Flip-Flop 30 angelegt und zwar über einen Stromkreis, der einen Invertor 31 enthält. Die Autläseklemme des Flip-Flops 30 ist an die Verzögerungsschaltung 22 angeschlossen, um die Pulse Cl zu erhalten. Die Taktimpulse Cc vom UND-Tor 25 werden an die Eingangsklemme 32 der Vergleichereinheit 23 angelegt, um normalerweise Auslöse- oder Taktgeberimpulse zu dieser Einheit zu liefern, ausser beim Auftreten eines Signals (Anwesenheit eines Pulses) an der Ausgangsklemme 24, welches die Koinzidenz zwischen den Signalen an den f| Eingangsklemmen 14 und 1 dler Vergleichereinheit 23 anzeigt. Es ist ersichtlich, dass die eben beschriebene Schaltung MIttel enthält, welche auf die Ueberainstimmung von zwei kodierten Signalen anspricht, die an die Vergleichereinheit 23 angelegt werden, um den Stromkreis. welcher die JK-Flip-Flops 26 und 30 enthält, unwirksam zu machen, und auf diese Weise die Motorschaltimpulse zu unterbrechen und den Motor lü anzuhalten.

Die Viotorschaltimpulse, welche, wie beschrieben, vom Flip-Flop 3Ü erzeugt werden, werden an ein UND-Tor 33 angelegt, an welches ebenfalls Signale von der Ausgangsklemme 24 der | Vergleichereinheit 23 über eine Verzögerungsschaltung 34 angelegt werden, die eine Verzögerung von 10 Vdllisekunden bewirkt, um Zeit für die Entregung der Motorbremse zu gewinnen, die später beschrieben werden wird. Das Ausgangssignal vom UND-Tor 33 wird einem Paar von UND-Toren 35 und 36 angelegt. Die Vergleichereinheit 23 ist ebenfalls in der Lage, die Richtung der kürzesten Drehbewegung des Motors festzustellen, die notwendig ist um Koinzidenz in der Vergleichereinheit 23 zu erzeugen und ihr Ausgangssignal ent-

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sprechend zu ändern. Di· Vergleichereinheit 23 entwickelt an den Ausgangsklemmen 37 und 38 Uhrzeigersinnsignale (CW), bzw. Gegenuhrzeigerslnnsignale (CCW), welche den UND-Toren 3 ·, 36 und 40 und den UND-Toren 35, 41 und

42 angelegt werden. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführung sbeispielsind die Tore 35. 36, 31, 40, 41 und 42 in Wirklichkeit NAND-Tore. von denen jedes einen Ausgang eines UND-Tοras mit ungekehrter PolaritSt erzeugt· Weil dies nicht die der Schaltung zu Grunde liegende Logik

P beeinflusst, werden hier diese Tore einfach als UNO-Tore beschrieben.

Die Steueranlage nach Fig. 1 umtasst ferner eine +1 und -1 Vergleichereinheit 43. welche eine Gruppe von Eingangsklemmen besitzt, die an die Leitungen 19 von der fotoelektrischen AbfUhleinheit 18 angeschlossen sind. Die Einheit '

43 besitzt ferner eine zweite Gruppe von Eingangeklemmen, welche mit den uingangsklemmen 14 der Vergleichereinheit 2i verbunden sind, sowie eine dritte Gruppe von Eing angsklemmen. welche an die CW- und CCW-Klemmen 3? und 38 angeschlossen sind, uer Vergleicher 43 und seine Wirkungsweise werden später in Details beschrieben. Er besitzt die Auf-

P gäbe ein Koinzidenzsignal zu erzeugen, wenn die Signale

vom Uellenverschlüssler auf den Leitern 19 eine BinMrzahl darstellen, die um den Betrag 1 grosser oder kleiner ist, als die Binärzahl, die den Eingangssignalen 14 vom Computer entsprechen, und zwar je nachdem, ob der Motor 10 im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn fortgeschaltet wird. Wenn Koinzidenz besteht, erscheint an einer Ausgangeklemme

44 ein Signal.das einer Impulsverzögerungsschaltung 4? zugeführt wird, die eine Verzögerung in der Grosse von 2

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Millisekunden besitzt und deren Ausgang an die UND-Tore 3v und 42 angeschlossen ist. Die verzögerten Impulse von der Verzögerungsschaltung 47 werden auch einer zweiten Impulsverzögerungsschaltung 48 zugeführt, welche «ine Verzögerung in der Grosse von 1,4 Millisekunden besitzt* Der nusgang dieser Vurzöger-ungsschaltung 48 ist mit den U'vD-Toren 4υ und 41 verbunden. Die Impulsverzögerungsschaltungen können konventionelle monostabile Multivibraturen sein. Die Ausgange der UND-Schaltungen 35, 41 und 3> sind an eine ODER-Schaltung 49 angeschlossen, deren ™ Ausgang über einen Invertor 50 an die Gegenuhrzeigersinn-Hingangsklemme 63 der Schrittschaltmotor- und Anhaltesteuereinheit 51 angeschlossen ist« In gleicher Meise sind die Ausgänge der UND-Schaltungen 36, 40 und 42 über eine ODER-Schaltung 52 und einen Invertor 53 an die Uhrzelgersinn-Eingangsklemme 62 der Einheit 51 angeschlossen, dia später in Details beschrieben wird.

Die Steueranlage gemass Fig. 1 enthält ferner eine normalerweise unbetatigte elektromagnetische Bremse, mit einem Stator 54 und einem auf der Motorenwelle 12 montierten Rotor

55. Die elektromagnetische Bremse weist vorteilhaft die Form i eines elektromagnetischen Stopprades auf, wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt wird. Der Stator 54 und der Rotor 55 bestehen aus einem paramagnetischen Material und weisen eine Anzahl von komplimentären präzis ausgebildeten Zähnen auf, und der Stator ist mit einem Paar Erregerwicklungen

56, 56 versehen. 3ei ά«χ Erregung der Wicklungen 56, 56 wird der Rotor 55 blockiert, wobei seine Zinne mit jenen des Stators 5~ ausgerichtet sind. Der Rotor 55 weist vorteilhafterweise eine Dämpfungswicklung auf, welche seine Zähne umschliesst, vorteilhafterweise eine Wicklung 57, welche kurzgeschlossen· Windungen um jeden Zahn des Rotors besitzt.

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.i,v.s,v-r,o QAtADORIGJNAL

Das Steuersystem gemäss Fig. 1 besitzt ferner Mittel zur Erregung der elektromagnetischen Bremse in ungefährer Koinzidenz mit dem Auftreten eines Signals (Abwesenheit eines Pulses) an der Ausgang6kleinwe ZA der Vergleichereinheit 23, welches Signal die Koinzidenz zwischen den Eingangssignalen 14 und den Signalen auf den Leitungen 19 anzeigt· Diese Mittel können ein Paar Impulsbreite-Generatoren 58 und 59 aufweisen, welche von dem Signal der Ausgangsklemme 24 der Vergleichereinheit 23 gesteuert werden, und riremse-EIN-und ßremse-AUS-Impulse erzeugen. Die Bremse-AUS-Impulse werden der tingangsklewae 61 der fe Steuereinheit 51 zugeführt, währenddem die Bremee-ilN-Impulse der Kleine bo dieser Einheit 51 zugeführt werden. Die :;remse-EL\-I/npuls6 vom Generator 58 werden auch über eine Verzögerungsschalter 45, welche eine Verzögerung von etwa IO '/J. 11 isekunden liefert, geführt, und von dort zur REDUZIERT-STRGM-Klemme 46 der Steuereinheit 51.

Fig. 4 zeigt nun die Steuereinheit 51 von Fig. 1, wobei entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Wie ersichtlich, werden die Uhrzeigersinn- und üegenuhrzeigersinnsignaie Cw bzw. CCW an die Eingangsklemmen 62, bzw. 63 angelegt und den Verstärkern 64, bzw* zugeführt und von dort zu einem dreistufigen Ringzahler 66, P so dass die "ctorschaltimpulse, welche entweder an der Klemme 62 oder 63 ankommen, verwendet werden, um die Statorwickluncen #1, 02 und /83 des Schrittschaltmotors 10 über die Klemmen 17 3, 174 bzw. 175 in den richtigen Kombinationen und in der richtigen Reihenfolge zu steuern, so dass der teotor im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn geschaltet wird. Der Ringzähler 66 und seine Wirkungsweise werden später in Verbindung mit Fig. 13 beschrieben.

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i>ia Breinse-Eiri-Klemine 6c, ist mit der Steuerelektrode viiner SCB-Einhait 71 verbunden, deren ausgang in Serie nut der Anhältewicklung 56 an die Klemme 73 angeschlossen ist. Die lirernse-AUS-Kl emme 61 ist an die Steuerelektrode einer SCR-Einheit 72 angeschlossen. Bs ist bekannt, dass eine wüR-Einheit (gesteuerter Siliziumgleichrichter) ein Dreielektroden-Kalbleiter darstellt, welcher durch das Anlegen eines positiven Impulses an die Eingangselektrode oder "Gitter" eingeschaltet und durch das Anlegen eines negativen Impulses an die Anode abgeschaltet wird· i'ie Anoden der üCH-cinneiten 71 und 72 sind über einen Kondensator 74 übers Kreuz gekoppelt, um einen konventionellen SCR-tlip-Flop zu bilden, so dass, wenn die eine ütir Linheiten 71, 72 eingeschaltet ist, die andere abgeschaltet wird. Die REDU2ILRT-STRuM-Kiemfre 46 ist ilbex die ^Gii-Einheit 76 an die Steuerelektrode eines Serie-Üurchlass-Lcistuncsvtirsttirkers», z.3. eines Leistuny&transistors 68 £r.y2schlo&s$n, dessen Emltter-Kollektor-Stromkreis parallel mit einem Abfall-Widerstand 69 geschaltut und en eine geeicn<rbu Spannungsquelle +V angeschlossen ist. jie parallel geschalteten Elemente sind in Serie mit einer gemeinsamen Rückleitung 70 der .Motorwicklungen geschaltet« Der Ringzäh- luv 66 ist an eine Differenzierschaltung 67 gekoppelt, um einen negativen Impuls an der hinteren Flanke des ersten Uhrzeigersinn-Impulses CW oder Gegenuhrzeigersinn-Impulses CClV, der an den Ringzähler 66 angelegt wird, zu erzeugen, wie das später beschrieben wird, und ihn din Anoden der SCR-Einheiten 71 und 76 anzulegen, an die Eingangselektrod« des Löistungstran&istors 6ϋ und über den Kondensator 74 an die SCR-Einheit 72, obwohl, wie spater beschrieben werden wird, dieser negative Impuls keinen Effekt aut die Elemente 68 und 71 ausübt.

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Um beim Schaltungsdiagramm gemäss Fig. 1 «Ine Verwirrung zu vermeiden, sind die verschiedenen Ausgangsverbindungen der Steuereinheit 51 gemeinsam durch die Betugsziffer 77 bezeichnet, wobei die entsprechende Gruppe von Verbindungen zum Motor und zur elektromagnetischen Bremse 54, 55 ersichtlich ist.

Bevor nun die Wirkungsweise der Steueranlage gewäse der Erfindung als Ganzes beschrieben wird, erseheint es zweckmassig, die obengenannten Grundelesente zu beschreiben, soweit sie nicht völlig konventionell sind· Die Ausführungs« form gemüss der Erfindung nacht von negativer Logik Gebrauch» d.h. ein Impuls oder ein Spannungsniveau von O (Erde) stellt die Zahl 1 dar, und ein Impuls oder ein hohes Spannungeniveau (+V) stellt eine O dar· In Fig. 5 werden die gebräuchlichen Symbole für UNO-Tore und NCOER-Tore dargestellt. Eine schematische Darstellung der Standard-JK-Flip-Flops ist ebenfalls in Fig. 5 ersichtlich· In dieser logischen Schaltung ist als normaler Ausgang die Klemme 7 auf Erdpotential (Zahl l) und die Klemme 5 auf einer Spannung +V (Zahl O). D»t JK-Flip-Flop ändert seine Ausgangssignale lediglich nach dem Anlegen eines AusIdee- oder Taktgebersignal* an Klemme 2· Die Logik eines Standard-JK-Flip-Flops wird in der unten angeführten Tabelle in digitaler Darstellung gezeigt!

Elnqangsklemmen Ausgangsklemmen

ι	0	7	5	O (normal)
O	Ü	(keine Aenderung)	1
1	1	1
O	1	O
1	(Umkehrung)

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JAWOiSO $fi$ ORIGINAL

Tür die vier möglichen Perrrutationen der Eingangeziffern ο und 1 cibt es daher vier unzweideutige Ausgangszustände· Wenn beidt." Eingänge sich in einem Zustand befinden, der der Ζίίίατ L entspricht, schaltet das JK-Fllp-Flop nicht, d.i.. seirio AUw3anc&2ustünde verbleiben dieselben. Wenn beide ^LncZnge Zuständen entsprechen, welche die Ziffer 1 darstellen, so· werden die Ausgancszustände in Bezug auf die früheren !ustände umgekehrt.

Ii. iii;. 6 ist die Vergleicher- und Richtungssteutreinheit 2 S- von FIo. 1 dargestellt, welche zwei R'inke mit Registern j ccier JK-FJ ip-ilops besitzt, wobei eine Gruppe die Flip-Flops 80. 81, 82 und 83 enthält, welche mit den Computerklemmen 14 verbunden sind. Im Stromkreis zur Klemme 1 jedes Flip-Flops 8G - 83 befindet sich ein Invertor oder rolaritätsumkehrender Signalverstärker 84-8?, denn in der verwendeten logischen Schaltung sind die Eingänge jedes der JK-Flip-rlops immer entweder o,l oder 1,0.

In gleicher Weise sind die Leitungen 1* von Wellenverschlüsv ler 15 - 19 -τ*it der zweiten Bank von JK.-Flip-Flops 88-91, verbunden, und zwar direkt zur Klemme 3 jedes JK-Flip-Flops» und über Invertoren 92 - ^J5 zu den Klemmen 1 jedes JK-Flip-

iiwpS. f

Wie Fig. 6 zeigt, sind die JK-Flip-Flops beider Gruppen in Paaren 60, 68; 31, 89 usw. angeordnet· wobei jedts Paar die Ziffern einer bestimmten Stelle der Binärkodtzehl darstellt. Der Vergleich der Wellenverschlüsslererstellung, wie sie in den Leitungen 19 dargestellt wird und d·« Eingangssignal von den Klemmen 14 wird durch je ein Paar von JK-Flip-Flops nacheinander von der höchsten SMXe zur niedrigsten Stell« durchgeführt. Die Vergleiche erfolgen durch eine Serie von NODER-Toren. Bekanntlieh ist die Logik eines

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NODER-Tors derart, da·· wann ein oder alia Eingänge sich auf einem Potential befinden, das der Zahl O entspricht, der Ausgang sich auf einem Potential befindet, der die Zahl 1 darstellt. Nur «wenn alle Eingänge ein Potential aufweisen, das der Zahl 1 entspricht, besitzt auch der Ausgang ein Potential, das der Zahl O entspricht.

Die Klemme 2 jedes der JK-Flip-flop* 80-83 ist mit der Klemme 32 des Auegangs vom UND-Tor 25 (Flg. 1) verbunden, um die Auslöseimpulse Cl zu empfangen. Die Klemme 2 jedes der JK-Flip-Flops 88 - 91 1st an de Ausgang sklemme 26a des JK-Flip-Flops 26 (Fig. 1) verbunden, an welchem die WelLenverschlüssler-Synchronislerlmpulee erscheinen, welche mit Taktimpulsen Cc vom Taktgeber 21 beschnitten worden sind, um schärfere Impulse zu liefern als jene, welche vom WellenverschlUssler erzeugt werden. Die Klemme 6 aller JK-FlIp-Flops sind über einen Leiter 104 geerdet.

Die Ausgangszustände jedes entsprechenden Paars von JK-Flip-Flops, z.B. der Paare 80, 88ι 81, 89 usw. werden durch ein Paar von NODER-Toreη verglichen, die ähnlich geschaltet sind. Verglichen werden beispielsweise der Zustand am Ausgang 7 des JK-Flip-Flops 80 und der Zustand am Ausgang 5 des JK-Flip-Flops 88, welche mit dem NODER-Tor 96 verbunden sind, wälhrenddem der Zustand am Ausgang 5 des JK-Flip-Flops 80 und der Zustand am Ausgang 7 des JK-F.liprFl.Qpe 88, welche

yjuxxr m^s·^ warder,

an das NÜDER-Tor 97 angeschlossen sin3?v verglichen/. In gleiche tteise werden die Zustände der JK-Flip-Flops 81, durch entsprechend angeschlossene NODER-Tor· 98, 99 kärglichen ι die Zustände an den Ausgangsklemmen der JK-Flip-Flops 82, 90 werden in NCOER-Toren 100, 101 verglichen! währenddem die Ausgangszustände der JK-Flip-Flops 83, 91 in den NODER-Toren 102. 103 verglichen werden. J·«*·· ^d·*

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NODER-Tore 96 - 101 besitzt eine dritte Hing.ngsklemme, welche in einer Waise und für einen ZWeck geschaltet iet, wie spiter beschrieban werden wird.

Die iVirkuno&weise der Vergleichs- und Richtuno9Steuereinhait 23 in Jric*. 6 wird zweckmässigerweise in Verbindung mit zusatzlichan Schaltungselementen beschrieben und zwar in Q'jx folge, in welcher sie in der Gesamteinheit funktionieren, für dia Zwecks der heschreibung wird die Wirkungsweise innerhalb einer gegebenen "oberen Schiene" oder "unteren Schiene" des «ellenverschlüsslers 15 - 18 (wie später be- A senrieben) angenommen, ils wird ebenfalls angenommen, dass das unterste Faar von JK-hlip-flops 83, )1 die höchste Stelle darstellen, und dass die kodierten Signale, welche die Lage der Welle 12 darstellen und jene Signale, welche durch die cing«ngsklemmen 14 geliefert werden und die gewünschta Stellung der Welle 12 darstellen, anfangs den folgenden binaren iahlen entsprechen»

^aiienstellung 1 Q 1 1 (Stellung R)

gewünschte leilenstellung UOl 1 (Stellung 3)

Es sollen nun £uerst die JK-Hip-Flups Ö3, )l, welche der ^ höchsten Stelle ontsprachon, betrachtet wurden. Zur Erleich- * terung der ßetractitung ist in der Zeichnung die oben dargestellte digitale Information bei den Eingängen jedes JK-Flip-Plops öo - 33 und ÜB - H eingezeichnet. Entsprechende Angabän über die digitale Information finden sich ebenfalls bei dan ausgangsklemmen dieser Flip-Flops, bei den Eingangsund Ausgangsklemmen der unmittelbar nachfolgenden NGOER-Toren )b - 1^3 und bei den zusätzlichen NüDER-Toren, welche noch umschrieben ^ardün. i:>er eingezeichnete Zustand entspricht den Zustand nach der Einführung der oben genannten binaren Zahlen

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in die JK-Flip-Flops. Da die Eingangssignal« zu den JK-Flip-Flops 83 und 91 entgegengesetzter Natur sind, sind auch ihre Ausgangssignale entgegengesetzter Natur und die Verbindungen zu den NODER-Toren 102, 103 sind derart, üb die Ausgangssignale 1, bzw. O zu erzeugen. Di· G an der Ausgangsklemme des NODER-Tors 103 wird einer Eingangskiemne eines NODER-Tors 105, das drei Eingänge besitzt· angelegt· Wie später gezeigt werden wird, liegt an den beiden anderen Eingangsklemmen eine 1 an, so dass an der Ausgangsklemme ebenfalls eine 1 (Erdpotential) entsteht. Dies hat zur P t-clye, dass an der Klemir.e 37 (Einheit 23 Xn Flg. 1) ein negatives Signal entsteht, das, wie später gezeigt Herden wird, bewirkt, dass der .'.totor im Uhrzeigersinn geschaltet wird.

Die Ausgänge der NODER-Tcre 102 und 103 sind ebenfalls an ein K'ODER-Tor 106 angeschlossen, dessen Ausgang an den Eingang eines Invertors 107 angeschlossen ist. Diese Schaltung bewirkt, dass, wenn die Eingänge der JK-Flip-Flops 83 und Π ungleich sind, also anzeigen, dass die Welle 12 sich nicht in der gewünschten Lage befindet, die Ausgangsklenae des Invertors lo7 einen Ausgang O erzeugt» welcher den Vergleich

^der Stufen verhindert, die die unteren Ziffern der Eingangs-■ signale 14 und 19 enthalten und die anderen drei Paare von JK-Flip-Flops umfassen* Wenn jedoch das Ausgangssignal der NoDcR-Tore 102 oder 103 eine O ist, so erzeugt das NGDER-Tor 105 oder sein Gegenstück 108, das noch beschrieben werden wird, eine 1 und liefert einen Puls an eine der Kimmen 37· 38 um den Motor um einen Schritt im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigexsinn zu bewegen.

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Unter den angenommenen Bedingungen erzeugt das NODER-Tor Iuj einen Ausoang O, so dass das NOÜEn-Tor 1θ5 eine 1 er· zeuct und dadurch einen Motorschaltimpuls an die Leitung CVv liefert. Tut gleichen Zeit haben alle Eingangssignale zur, ;JU)ER-Tor 108 den Wert 1, so dass eine U an dessen Aust.anc erzeugt wird, d.h. keinen Gegenuhrzeigersinn· .ioturantriebsinpuls CCW. Die Schaltungslogik ist derart» dass die tiOÜER-Tore 103, 108 nicht zur gleichen Zeit Motorschaltircpulse liefern können.

Ne Cud 3-Ti der Io tor geschaltet wurde, erzeugt der Weilenver· schlüssler 15 - 16 ein neues Kodesignal D, das der neuen Wellenlage entspricht, und liefert es den JK-Hip-Flops 88 · ■*1, worauf der beschriebene Vergleich wiedrholt wird« Öle aufeinanderfolgenden Binärzahlen, die in die JK-Flip-Flops Sb - >i eingegeben werden, sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt, wobei angenommen wird, dass der Motor nach jedym Vergleich einen Schritt ausführt, dass der Wellenverschlüssler zwölf Wellenpositionen besitzt, und dass der Motor auf dem kürzesten Wieg zur gewünschten Stellung gelangt.

Ursprüngliches Wellenlage-Signal 1 G 1 1 (Stellung H) Zweites Lagesiynal 1 O 1 O (" 10) { Drittes Lagesignal lüül(« 9) Viertes Läutesignal 1 O O ü (« 8)

tünftes Lagesignal Ol 1 1 C 7)

Sechstes Lagesignal C L 1 O (" 6) Siebentes Lagesignal ...................w L <.< 1 (" 5) Achtes Lagesiunal L 1 Oc C 4) Lagesignai ..OGLlC 3)

Wach der Vollendung des letzten der oben genannten Schritte entsprechen «lie Ziffern des Nellenverschlüsslerslgnals 19 jenen des Eingangssignals 14 (Stellung 3) und die Ausgänge

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des JK-Flip-Hops ">1 schalten, um nun jenen des JK-Flip-Flops 83 zu entsprechen. Dies ändert die Ausgänge der NGDER-Tore 103, 106 und 105, so dass keine r4otorachaltimpulse mehr zur Leitung CW geliefert werden. Nicht geändert werden jedoch die Autgänge an den NODER-Toren 102 und 108. Zur gleichen Zeit wird der Ausgang des Invertors 107 geändert, so dass kein Sperrsignal von den NODER-Toren der Stufen für die unteren Stellen mehr vorhanden ist und ein Vergleich der Signale 14 und 19 in jeder dieser aufeinander folgenden Stufen in der eben beschriebenen Art erfolgt«

Ee soll nun zum ersten Zyklus zurückgekehrt und das zweite Paar von Flip-Flops 82, )Ü betrachtet werden. Weil deren Eingangssignale die gleichen sind, (Ziffer O auf der Leitung IS) und an der Klemme 14), erhalten die NUDER-Tore 100, 1Ol die an diese Flip-flops angeschlossen sind, die Eingänge 1,0 und 0,1. Das O Signal vom Invertor 107 wird an den dritten Eingang jedes dieser NODER-Tore angelegt ι die wie angezeigt, einen Ausgang 1 erzeugen. Beide Auegangssignale werden an die Eingänge der NODER-Tore 105 bzw. 108 angelegt.

Die zweite Stufe des Vergleichers enthält die JK-Flip-Flop· 82, 90 und ebenfalls die Hilfsschaltung, welche die NODER-Tore IG? bzw. 108a enthält, welche an diese Flip-Flops in gleicher Weise angeschlossen sind, wie die NODER-Tore 100, ICl, so dass jedes der vorher genannten NODER-Tore 109 und ICBa auch einen Ausgang 1 erzeugt. Diese Ausgänge werden an ein NODER-Tor lic angelegt, welches einen Ausgang O erzeugt, der seinerseits als Sperrimpuls an die NODER-Tore 98, 99 angelegt wird, damit jedes derselben einen Ausgang 1 erzeugt Diese Ausgänge werden an den dritten Eingang der NODER-Tore

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.κ*ΛΟ <j/,a β^ original

Iu5 bzw. 108 angelegt. Deshalb erzeugt NODER-Tor 105 nun einen Ausgang O₁ wie im Falle der Ueoereinstimmung der höchsten Stilen der Signale 14 und 15, wie dies vorher beschrieben wurde, und der Motor wird nicht geschaltet·

Die dritte Stuie des Vergleichere 23 enthält die JK-Flip-Flops Bl und 89, welche mit ungleichen Impulsen versorgt werden, wie dias bei der ersten Stufe, wie oben beschrieben, der irall war, so dass die daran angeschlossenen NODER-Tore -.»ö, J) an ihren ersten zwei Klemmen u.it dingangssignalan u, bzw. Eingangssicjnalen 1 beliefert werden. Der dritte eingang jedes der NODER-Tore 98, 99 wird jadoch mit einem Signal C von der ^DEH-Schaltung 110 beliefert, so dass jedes der NODER-Tore 28, O) einen Ausgang 1 liefert. Diese Ausgänge werden an die NODER-Tore 105, bzw. 108 angelegt. Deshalb ist lediglich das NODER-Tor 105 in der Lage, wie dies oben beschrieben wurde, eine 1 in seinem Ausgangskreis zu erzeugen, und ainan Uhrzeigersinn-'totorschaltimpuls CW an 'iiö KldmiJie 37 anzulegen.

Die dritte Stuf ο mit den JK-Hip-Flops 81, 89 enthalt auch ain-j Hilfsschaltuny mit den N^DER-Toren lii und 112, welche an ein NODER-Tor 113 angeschlossen sind,und zwar in der i

cjlaichan neise wie bei der hilfsschaltung der oben beschriebenen zweiten Stufe. Das NODER-Tor 113 entwickelt auch einen u-Ausgang, welcher an die NODER-Tore 96, 97 angelegt wird, um ihre Betätigung zu verhindern, wie dies vorher beschrieben wurde.

Bei der vierten Stufe der Vergleicherschaltung sind die JK-Jrlip-Mops Bo, l'b an die NODfcR-Tore 96 und Π in gleicher Weise ancoschlossen, wie in den vorangehenden Stufen, Unter den angenommenen Bedingungen erzeugt jedes dieser Tore •in Ausgangssignal 1, und diese Autgangssignale werden Über die Invertoren 114, bzw. 115 angelegt, deren Ausgänge an die Leitungen CW bzw. CCW angeschlossen sind. Di· Schaltung 10 9 8 44/0539

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ist derart, dass die NOOER-Tore ■)(>, 97 und ihre entstehenden Invertoren 114, 115 parallel mit den NGDER-Toren Iu5, bzw. 108 arbeiten, und diese Parallelschaltung arbeitet gleich wie ein NüDER-Tor mit vier Eingangen.

Die Leitungen CW und CCW sind an die Klemmen 37, bzw· 38 angeschlossen, sowie an einen Kombinationsverstärker 116, der seinerseits an eine Flip-Flop-Schaltung 117 angeschlossen ist, deren Ausgang mit der Klemme 24 (Einheit 23 in Fig. I) angeschlossen ist. An der Klemme 24 erscheint ein Signal, welches die üebereinstimmung oder Nichtübereinstimmung der binär kodierten Signale feststellt, welche vom Wellenver* schlüssler 15 - 16 und von den Computer-Eingangeklemmen 14 geliefert werden.

Wie vorher erklärt wurde, ist die +1/-I Vergleichereinheit 4 J von Fig. 1 auch in der Lage, ein Koinzidenxsignal zu erzeugen, wenn.das Signal vom Wellenverschlüssler 15 - 18 in den Leitungen 19 eine 3inärzahl darstellt, die entweder ein bit mehr oder ein alt weniger enthält, als die binären Eingangssignale vom Computer auf der Leitung 14. Dies geschieht in Abhängigkeit davon, ob der Motor 10 im Uhrzeigersinn (CM) oder Gegenuhrzeigersinn (CG*) schaltet. Die Aufgabe dieser Einheit 43 ist es, die Typentrommel 13 rasch in die endgültige Lage zu bringen, ohne dass sie überschiesst. Kurz ausgedrückt: die Einheit 43 ist in der Lege, «ine simultierte Uebereinstlmmung zwischen den Signalen 19 vom Wellenverschlüssler 15 - 18 und den Signalen 14 vom Computer eine Stellung vor der tatsächlichen Uebereinstimmung erzeugen und einen Umkehrimpuls an den Motor 10 (ein ^MSteck"-Impuls) mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung zu erzeugen und dann dem Motor 10 ein Schaltimpuls zuzuführen, um Ihn genau

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in seine Endstellung zu bringen. In anderen Worten, die simtltierte Uebereinstimnung erfolgt in der n-1 Stellung dcu Vtellenverschlüsslers in ^azug aui die Lage« dit vom Cuirputer bestimmt wurde und welche die Addition «inet Impulses eriurdert, wenn der Verschlüssler im Gegehuhrzeigersina bewegt wird, und die Subtraktion eines Pulte», wenn dar Verschlüssler im Uhrzeigersinn bewegt wird.

Dia +1/-I Vergleichereinheit 43 von Fig. 1 wird in Fig. 7 i:. ι orni einss ülockdiayramms gezeigt und besteht aus einem λ bteuerimpulsgenarator 12o, an welchen die Synchronisitrimpuise von der Klemme 20 und die Taktgeberimpuls· Cc, Cl, und C2 vom Computer-Taktgeber 21 (Fig. 1) angelegt werden. Jer oteuerimpuisgenerator 12o erzeugt vier Zeit- oder Steuerimpulse, welche später beschrieben werden, und legt diese an ein Vorwärts-Rückwarts-Zühlregister 121 an, an welches auch die Wvilienverschlüsiler-Slgnale 1? angelegt werden· wie s.pitar beschrieben werden wird, ist es die Aufgabt der üinheit 121 vorwärts oder rückwärts zu zahlen, je nachdem, ου der vvelienvarschlüssler 15 - 18 (tig. 1) im Uhiaigersinn oder ^ojenuhrzäigursinn bewegt wird. Zu diesem Zweck werden en eile einheit 121 Signale von den /Ausgangsklemmen 122 ein·· Unkehrschaltars 123 angelegt, der seinerseits mit Uhrzeiger- f sinnjjiyndlen Ci und üegenuhrzeigersinnsiynalen CCW von des Kidi:i;aen 3? uzw. 33 der logischen ochdltunc 23 von Fig. 1 versorgt wird, üer ^chaltür 123 wird onentalls mit einem "ochianen-Uteuer"-Signal von dor Klampe 124 des Wellenverschiüsslers (iig. 1) versorgt, wie dies noch beschrieben werden wird. Die Einheit 121 erzeugt die simultierte Wellenverschlüsslarlagesignale und iührt &ie einem Koinzidenzveroleicher 125 zu, der mit den, die gewünschte Lag· anzeigenden Signale 14 beliefert wird. Die Einheit 125 erzeugt an

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der Klemme 44 des Vergleichers 43 ein Signal, das die simultierte Uebereinstimmung zwischen den Wellenverschlüse· lerlagesignalen 19 in der n-1. Lage des Wellenverschlüsslers 15 - 18 (Fig. 1) und der Signale 14, welche die gewünschte Lage darstellen, anzeigt.

Jeder Teil der Vergleichereinheit 43 von Fig. 7 wird noch naher beschrieben werden. Zuerst dürfte es zweckmassig sein, noch die Fig. 8 zu betrachten, welche eine schematische Darstellung der verschiedenen Stellungen des Wellenverschlüsslers 15 - 18 von Fig. 1 darstellt. Es sind zwölf Stellungen der "oberen Schiene" und zwölf Stellungen der "unteren Schiene" symmetrisch auf den gegenüberliegenden Seiten der Verschlüsslerachse dargestellt·

Die binäre Darstellung der vierundzwanzig Lagen 1st aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich, welche zeigt, dass der Kode für die obere Schiene einen zusätzlichen Kanal mit einer weiteren höheren Stelle enthalt. Die 1 in jeder Lage zeigt an, dass sich der Verschlüssler in einer Stellung der "oberen Schiene" befindet. Dieser Kanal erzeugt ein "Schienensignal" an der Klemme 124 (Fig. 1).

Untere Schiene Kode	υ	O	1	Obere Schiene Kode	O	Q	O 1
ü	O	1	O	1	O	O	1 O
ü	O	1	1	1	ü	ü	1 1
ü	1	O	O	1	G	1	O O
O	1	ü	1	1	ü	1	O 1
O	1	1	O	1	ü	1	1 O
O	1	1	1	1	O	1	1 1
O	O	O	O	1	1	O	O O
1	O	O	1	1	1	O	O 1
1	O	1	O	1	1	O	1 O
1	O	1	1	1	1	O	1 1
1	1	O	O 109 8.4 A/0	1	1	1	O O
1			BAO OFUG)NAL	1 539

Der Steuerimpulsgenarator 120 von Fig. 7 wird schematisch in Fig. 9 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass er Synchronisierimpulse von der Klemme 20 und Taktimpulse Cc, Cl und C2 von den Klemmen 21a, 22a und 22c erhält. Die Taktimpul»· Cc, Gl und C2 warden durch die Kurven A,C und E in Fig. 10 dargestellt» währenddem das Komplement dieser Impulse durch die Kurven B, D und F von Flg. 10 dargestellt wird. Bei einer Ausführungsform der Erfirding hat jeder Taktimpuls Cc» Cl und C2 eins Dauer vcn 4 jjsec. und eine Wiederholungeperiode von 4OjUSeC. Jeder folgende Impuls wird in Bezug auf den vorangehenden Impuls um die Dauer eines Impulses, d.h. um 4usec. verzögert. Die Taktimpulse Cc, Ci und C2 schlieesen sich also gegenseitig aus. In UefaereinstimiTiung mit der üblichen Bezeichnungsweise wird das Komplement jedes Signals mit gleichen Bezugsseichen versehen wie das nicht invertierte Signal, aber über dem Dezugs2.eichen wird ein Strich angebracht, üas invertierte Signal wird dadurch erzeugt» dass das Hauptsignal durch einen logischen Inverter geiührt wird.

Die verschiedenen Steuerimpulse, welche durch den Steuerimpulsgenerator 12ü erzeugt werden, sind durch die Kurven in ■f-ic» 11 dargestellt, die später beschrieben werden wird. Der Impulsgenerator 12C in Fig. 9 enthält vier JK-Flip-Fiops 126, 127, 128 und 123 in einer Kaskadenschaltung. Synchronisierimpulse von dor Eingangsklemnie 20, (vgl. Kurve G in Fig. 11) werden auf übliche Weise dem ersten JK-Flip-Flop 126 zugeführt. Dieser Flip-Flop 126 wird von Coijüter-Takt-Qöberimpulsen Cc von der Klemme 21a gesteuert, so dass ein Signal SCc an seiner ausgangsklemme 131 erscheint, welches Signal dem nachfolgenden JK-Hip-frlop 127 zugeführt wird.

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Das Signal SCc wird durch die Kurve H in Fig. 11 dargestellt. Dieses Signal wird an den JK-Hip-Flop 127 angelegt, der seinerseits durch den ersten verzögerten Taktgeberimpuls Cl von der Klemme 22a gesteuert wird, um tin Signal SCi an seiner Ausgangsklemrr.e 132 zu erzeugen. Dieses Signal SCl wird durch die Kurve K in i-ig. lldargestellt· Es wird !einerseits einem dritten JK-Fiip-Flop 128 zugeführt, welcher durch dan zweiten Taktgeberimpuls C2 von der Klemme 22c gesteuert· wird, und an seiner Ausgangskleaime 133 ein Signal SC2 erzeugt, das durch dia Kurve M in Fig.11 dargestellt wird. Dieses Signal wird seinerseits dem vierten JK-jPlip-Flop 12:> zugeführt, welches durch den zweiten verzögerten Taktgeberimpuls C2 von der Klemme 22c über einen Invertor 13u gesteuert wird, so dass das JK-Flip~Flop 129 an seiner ausgangsklanüne 134 ein Signal SÜ'2 erzeugt, das durch die Kurve C in Fig. 11 dargestellt wird.

Um die gewünschten Zeit- oder Steuersignale zu entwickeln, wird das Signal SCl von der Klemne 132 durch einen Invertor 135 geführt und das invertierte Signal SCT, welches durch die Kurve L in Fig. 11 dargestellt wird, zusammen mit dem Signal SCc von der Klemme 131 einem UND-Tor 136 zugeführt, |> um an dessen Ausgang 13? ein Rück stell signal zu erzeugen, das durch die Kurve Γ in Fig. 11 dargestellt wird. Das Signal SCc von der Kltm/ne 131 wird invertiert durch den Invertor 138, um das Signal sSc" zu erzeugen, welches durch die Kurve J in Fig. 11 dargestelt wird. Das letztere Signal wird einem UM)-Tor 13J zugeführt, welche« auch das Signal SC2 von der Klenge 133 zuyeiührt wird. Es erscheint an der Ausgangsklemme 140 des UMD-Tors 13? ein +1/-I Signal, welches durch die Kurve ς in Fig. 11 dargestellt wird. Dieses Signal bestimmt in Koinzidenz mit dem Uhrzeigersinnsignal CW oder

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oder Gegenuhrzeigersinnsignal CCW, ob die simultierte

Lage des Wellenverschlüsslers durch die Addition einer

1 oder die Subtraktion einer i von der tatsächlichen

Lage gebildet wird. Das Signal SCl von der Klemme 132

wird an ein UND-Tor 141 angelegt« zu welchem ebenfalls das Signal ^cT von der Klemme 134 (Kurve O in Flg. U) angelegt wird» um an der Ausgangsklemme 142 ein erstes

Auslösesignal zu erzeugen, das durch die Kurve R in Fig. 11 dargestellt wird· Das Signal SCl wird auch einem UND-Tor 143 zusammen mit dem Signal SC2 von der Klemme Λ

133 zugeführt« um an der Ausgangsklemme 144 ein zweites

Auslösesignal zu erzeugen, das durch die Kurve S in ■ Fig. 11 dargestellt wird.

Wie Fig. 7 zeigt, werden die vier Steuersignale» welche vom Pulsgenerator von Fig. 9 in der eben beschriebenen Weise erzeugt wurden, einem Vorwärts* Rückwirts-Zählerreg&er 121 zugeführt« das in Fig. 12 in schematischer Form dargestellt ist. Das Register 121 enthält vier JK-Flip-Fiops 145, 146« 147 und 148. Das Wellerverschlüssler· el'jnAj. 19, und das'Uhrzeigersinnsignal CW werden einem UND-Tor 149 zugeführt« dessen Ausgang zusammen mit dem +1/-I Signal einem NODER-Tor 150 zugeführt werden, dessen f Ausgang an einen Eingang des JK-Flip-Flops 145 angeschlossen ist. Wenn die Uhrzeigersinn- Gegenuhrzeigersinn-Logik eine Drehung des Wellenverschlüsslers im Uhrzeigersinn verlangt, dann bewirkt das NOOER-Tor 150 das Einführen einer 1 in die JK-Einheit 145, welches der Speicherung der untersten Stelle dient, und bewirkt so, dass das Flip-Flop 145 seinen Zustand ändert· Ein Uebertragsimpuls vom Ausgang des Flip-Flops 145 wird an das UND-Tor 151 zusammen mit dem Uhrzeigersinnsignal CW und dem zweiten WeI-lenverschlüstiersignal 19₂ angelegt· Der Ausgang des UND-Tor* 151 wird einem NODER-Tor 152 zusammen mit dem +1/-I Signal zugeführt, welches im Falle eines Uebertragssignals vom Flip-Flop 145 bewirkt, das eine 1 in den JK-Flip-Flop 109844/0539

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- 28 146 eingeführt wird.

Die Zwischenstufen-Koppelung zwischen den JK-Flip-Flops 145 und 146 befindet sich innerhalb des gestrichelten Blocks 153. Die Zwischenstufen-Koppelung zwischen den Flip-Flops 146 und 147 und zwischen den Flip-Flops 147 und 143 entsprechen der Schaltung im Block 153 und werden durch die Hocke 154 und 155 dargestellt. Auf diese Weise wird unter den angenommenen Bedingungen eine 1 zur binären Zahl im Register, das aus den Flip-Flops 145 - 148 besteht, addiert.

Wenn aber die Uhrzeigersinn-Gegenuhrzeigersinn-Logik eine Drehung des Weilenverschlüsslers 15 - 18 (Fig. 1) im Gegenuhrzeigersinn erfordert, d.h. in der Richtung der abnehmenden Stellungsnummern, wie in Fig. 6 dargestellt, dann ist es notwendig, eine 1 von der tatsächlichen WellenverschlÜsslerlage abzuziehen, um die gewünschte simultierte Wellensteliung eine Lage früher als die tatsächliche Stellung zu erhalten. Unter diesen Umständen wird das erste Verschlüssfersignal 19 mit dem Gegenuhrzeigersinn-Signal CCW in einem UND-Tor 156 kombiniert, dessen Ausgang seinerseits zusammen mit dem +1/-I Signal einem NQDER-Tor 157 zugeführt wird, so dass eine -1 dem JK-Flip-Flop 145 zugeführt wird. Wenn sich ein Uebertrag im unteren Ausgang des JK-Flip-Flops 145 befindet, wird dieser zusammen mit dem zweiten Wellenverschlüse» lerslgnal 19₂ und dem Gegenuhrzelgersinnsignal CCW an ein UND-Tor 158 angelegt, dessen Ausgang zusammen mit dem +1/-I Signal einem NODER-Tor 159 zugeführt wird, welches in einer ähnlichen Weise 1 von den im JK-Flip-Flop 146 gespeicherten Signal abzieht. Die Zwischenstufekoppelungsschaltun9ⁿ154 und 155 wirken in entsprechenderweise auf die nachfolgenden Flip-Flops 147 bzw. 146 ein, so dass die im Register 145 - 148 gespeicherte binäre Zahl um 1 reduziert wird (d.h. eine -1 wird addiert). Wenn dieser Vorgang beendet ist, entsprechen

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^: JteitttSQ ÖA£- _BAD ORIGINAL

die Signalauegange der Klemmen 160, 161, 162 und 163 der JK-Flip-Flops 145, 146, 147 und 148, der in diesen Flip-Flops gespeicherten Angabe der Wellenverschlüsslerlage, d.h. der tatsächlichen Lage +1 oder -1.

Wie Fig. 7 zeigt, werden die Signalautgänge 160 - 163 der JK-Flip-Flops 145 - 148 einem Koinzidenzvergleicher 125 zugeführt, weichem auch die Signale angelegt werden, welche die gewünschte Wellenlage darstellen. Der Koinzidenzver- m gleicher 125 kann von der gebräuchlichen Art sein. Wenn die simulierte Wellenlage mit der gewünschten Wellenlage übereinstimmt, erzeugt die Einheit 14 einen Ausgangspuls an der Klemme 44.

Die Eingabe der eben beschriebenen Signale in die JK-Flip-Flops 145 - 148 und das Lesen der Signale aus diesen Flip-Flops geschieht unter der Steuerung des ersten und des zweiten Auslösesignals, welche über ein UND-Tor 164 an die Flip-Flops angelegt werden. Das erste Auslösesignal bewirkt die Einführung einer +1 oder einer -1 in die JK-Flip-Flops 145-148, und das zweite Auslösesignal bewirkt das Lesen der gespeicherten Signale in den Vergleicher 125* \ Nach der Beendigung eines Synchronisiersignalzyklusses bewirkt ein Bückstellimpuls gem*es Kurve T in Fig. 11 die Rückstellung der JK-Flip-Flops 145 - 148 in ihre normale Stellung.

Die gesamte Wirkungsweise der Anlage gemäss der Erfindung kann nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 zusammengefasst werden· Es sei nun angenommen, dass die Anlage sich zuerst im Stillstand befindet, und dass die Erregerwicklung 56 erregt ist, um die Typentrommel in ihre Lage zu halten, und

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BAD ORlGINAt

dass dann gewünscht wird, die Typentrommel 13 in eine neue Lage zu bringen, welche durch neue Steuersignale 14 dargestellt wird. Die Signale 14 und die Wellenstellungssignale 19 sind dann nicht mehr länger in Uebereinstimmung, und wie dies vorher beschrieben wurde, erzeugt die Vergleichereinheit 23 eine Serie von Ausgangsimpulsen an ihren Klemmen 24, welche ein UND-Tor 25 steuern. Das UND-Tor 25, gesteuert durch die Taktimpulse Cc,synchronisiert die Impulse von der Klemme 24 und verwendet diese synchronisierten Impulse, um die Synchronisierimpulse S (Fig. 11, Kurve G) in dem JK-Flip-Flop 26 auszulösen, dessen Ausgang der Puls SCc (Fig. 11, Kurve H) ist. Das UND-Tor 29, das ebenfalls durch Impulse von der Klemme 24 gesteuert wird, lässt den abgestimmten Synchronisierimpuls SCc zum JK-Flip-Flop 30, welcher durch einen verzögerten Taktimpuls Cl von der Klemme 22a gesteuert wird, um den Impuls SC2 (Fig. 11, Kurve M) zu erzeugen, welcher dann durch des ODER-Tor 33 gelassen wird. Diese Impulse SC2 werden zusammen mit den Uhrzeigersinnimpulsen CW oder Gegenuhrzeigersinnimpulsen CCW einem der UND-Tore 35, 36 zugeführt, deren Ausgangssignale ihrerseits einem der NODER-Tore 49, 52 und den Invertoren 50 bzw. 53 zugeführt werden, um der Schrittschaltmotoreinheit 51 Uhrzeigersinnimpulse CW oder Gegnuhrzeigersinnimpulse CCw zuzuführen. Der Motor 10 führt dann im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn eine Schrittfür-Schritt-Drehung aus, wie später beschrieben werden wird. In der Abwesenheit eines +1/-I Impulses des Vergleichers und der Erzeugung eines Anhalteimpulses wird der Motor 10 schrittweise fortgeschalten, bis der Vergleicher 23 eine Uebereinstimmung zwischen den Eingangssignalen 14 und den Wellenlagesignalen 19 feststellt» worauf keine weiteren Auslöseimpulse von der Klemme 24, den Toren 25 und 29 mehr angelegt werden und keine weiteren Motorschaltimpulse erzeugt werden.

1 O 9 ό 'ι A / Ο ο " 9

Zur gleichen Zelt 1st ein Koinzidenzsignal an der Klemme 24 des Vergleichers 23 (in Abwesenheit von Impulsen) wirksam, um den Impulsbreite-Generator 58 (Fig. 1) zu veranlassen, Impulse mit positiver Polarität zu erzeugen, welche an die Eingangsklemme 60 der Einheit 51 (Flg. 4) und von dort über das SCR-Tor 71 zur Klesme 73 der Bremswicklung 56 geführt werden, um die Typentrommel 13 in der gewünschten Stellung festzuhalten. Wenn die Eingangesteuersignale 14 und die Wellenlagesign«le 19 nicht übereinstimmen, verhindern die Ausgangssignale von der Klemme 24 den Generator 58 an der Erzeugung eines Signals mit positiver Polarität, so dass die Bremswicklung 56 nicht mehr erregt wird, und die Fortschaltung des Motors gestattet. Die Verzögerung der Impulse SCl unter der Steuerung der Taktimpulse Cl ist genügend, um der Bremswicklung 56 zu erlauben, in den unerregten Zustand zurückzukehren, bevor ein Schaltimpuls dem Schrittschaltmotor zugeführt wird, wie das spater beschrieben werden wird.

Wird nun angenommen, dass die Anlage sich ursprünglich im Stillstand befand, und dass die Eingangssignale 14 eine neue Motorenstellung verlangen, so kann das Steuersystem, | welches eine geschlossene Schleife darstellt, die Tendenz haben, aus zu sperren. Um dies zu vermeiden, werden die Auslöseimpulse von der Klemme 24 auch einer Verzögerungseinheit 34 zugeführt, die an das ODER-Tor 33 angeschlossen 1st, um die abgestimmte Synchronisierimpulse SCl (Fig. 11, Kurve K) hindurchzulassen. Nach der Beendigung eines Zyklusses von Synchronisierimpulsen, erfolgt die vorher beschriebene Arbeitsweise und die verzögerten Auslöseimpulse· welche von der Verzögerungseinheit 34 geliefert werden, sind zu spät, um irgendeine Wirkung auf die Operation des UND-Tor« 33 haben zu können*

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Es soll nun die Wirkungsweise des +1/-I Vergleichers 43 betrachtet werden. Bezugnehmend auf Fig· I erfolgt nun eine Zusammenfassung der Beziehungen zwischen den verschiedenen Toren, um die Erklärung der Wirkungsweise zu erleichtern, wobei zuerst angenommen wird, dass die Vergleichereinheit 23 eine Drehung des Motors IO im Gegenuhrzeigersinn erfordert:

a) Die Tore 35, 41 und 39 Über das UND-Tor 49 und P den Xnvertor 90 erzeugen Motorschaltimpulse für

eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn und legen diese Motorschaltimpulse an die Klemme 63 des Schrittschal tmotors Sl an.

b) Das Tor 35, welches auf die beschnittenen Synchronisierimpulse vom ODER-Tor 33 und die Gegenuhrzeiger sinnimpulie CCW von der Klemme 38 des Vergleichers 23 anspricht, erzeugt die Hauptimpulse, um den Motor 10 zu schalten.

c) Das Tor 41, welches auf die verzögerten +1/-I Impulse von OBX Klemme 44 des Vergleichers 43 über

die Verzögerungsschaltungen 47 und 48, sowie auf

die Gegenuhrzelgersinnimpulse CCW von der Klemme 38 anspricht, erzeugt den letzten Schaltimpuls nachdem der n-1. Impuls erzeugt worden ist.

d) Da» Tor 42, das auf die Gegenuhrzeigersinnimpulse von der Klemme 38 und einen n-1. Impuls von der Klemme 44 des Vergleichers 43, verzögert in der Verzögerungsschaltung 47, anspricht, erzeugt einen verzögerten Uhrzeigersinn-Impuls, um die Drehung des Motors im Gegenuhrzeigersinn zu steuern.

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Wenn angenommen wird, dass der Vergleicher 23 eine Drehung im Uhrzeigersinn verlangt, Üben die Tore 36, 40 und 42 die Funktionen entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise der Tore 35, 41 und 39 aus.

Wenn daher angenommen wird, dass der Motor im Uhrzeigersinn geschaltet wird, wenn er seine n-1. Stellung erreicht, so wird der Motor gesteuert von einem Vorwärtsimpuls von dem Tor 36, das von Impulsen der Klemme 24 gesteuert wird, in die gewünschte Endstellung η gebracht· Kurz darauf M

wird das Aiagangssignal von der Klemme 44 des Vergleichers über eine Verzögerungsschaltung 47 angelegt, welche eine Verzögerung besitzt, die ungefähr der Hälfte der Distanz zwischen der Motorstellung n-1 und der Stellung n, aufweist. Dieses Signal wird durch das Tor 39 ausgewählt, um Impulse zur Erregung des Motors im Gegenuhrzeigersinn zu erzeugen, d.h. zu versuchen, ihn in umgekehrter Richtung anzutreiben, um ein Ueberschiessen zu vermeiden. Wenn der Motor nahezu seine Endstellung £ erreicht hat, d.h. einige Prozente der Distanz zwischen der vorherigen stellung und der Endstellung, wird ein Vorwärtslmpuls von der Verzögerungsschaltung 48 dem Tor 40 zugeführt, um dem Motor ein Vorwärt simpuls zuzuführen, damit er seine Bewegung zur End- " stellung ausführt. Dieser letzte Schaltimpuls· welcher nur für eine sehr kurze Zeit angelegt wird, verkleinert jedes mögliche Ueberschiessen der Typentrommel 13 über ihre Endstellung,

Es folgt nun die Beschreibung der wirkungsweise des Schrittschaltmotor und der Anhaltesteuereinheit 51 (Fig. 1 und 4), Die Uhrzeigersinnsignale CW oder Gegenuhrzeigersinnsignale GCW von den Eingangäklemmen 62, 63 werden über die Verstärker 64 bzw. 65 an die Eingangsklemmen 170 und 171 eines dreistufigen Ringzählers 66 angelegt, der schematisch in fig. 13 dargestellt wird. Der dort dargestellte Ringzähler 1098A4/0539

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66 besitzt drei gesteuerte Siliziumgleichrichter 176, 177, 178, von denen jeder einerseits in Serie zwischen zwei der Motorklemmen 173, 174, 179 und andererseits an Erde angeschlossen ist. Öle Einrichtung 176 1st über die Diode 179 an die Klemme 173 und über die Diode 180 an die Klemme 174 angeschlossen. Die Einrichtung 177 ist Über die Diode 181 an die Klemme 174 und über die Diode 182 an die Klemme 175 angeschlossen. Die Einrichtung 178 1st über die Diode 183 an die Klemme 173 und über die Bk Diode 184 an die Klemme 175 angeschlossen· Jede der Einrichtungen 175 - 184 kann eine in einer Richtung leitende Einrichtung, z.B. eine Elektronenröhre oder eine Halb« leiterdlode sein. Der Einfachheit halber werden sie jedoch als Dioden bezeichnet· Dasselbe trifft auch für die anderen in einer Richtung leitenden Hinrichtungen von Flg. 13 zu, es sei denn, es werde etwas anderes erwähnt. Wie noch erklärt werden wird, können die gesteuerten Siliziumgleichrichter 176, 177, 178 einzeln der Reihe nach leitend gemacht werden. Jeder dieser gesteuerten Siliziumgleichrichter dient dazu, zwei der Phasenwicklungen des Motors gleichzeitig zu erregen.

Um das Leiten der gesteuerten Siliziumgleichrichter 176, 177_178 in der richtigen Reihenfolge für eine Bewegung des Motors im Uhrzeigersinn zu steuern, ist die Uhrzeigersinnsignal-Eingangsklemme 170 mit jeder Steuerelektrode der gesteuerten Siliziumgleichrichter 176, 177, 178 über die Dioden 185, 186 bzw. 187 in Serie mit den Kondensatoren 188, 189 bzw. 190 gekoppelt. Die Verbindungen dieser drei Serieschaltkreise sind über die Seriewiderstände 191, 192 bzw. 193 und die gesteuerten Siliziumgleichrichter 178, 176 bzw. 177 an Erde gekoppelt.

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Um das Leiten der gesteuerten Siliziumgleichrichter 176, 177, 178 in der Reihenfolge für die Drehung des Motors im Gegenuhrzeigersinn zu steuern, ist die Eingangsklemme 171 an die Steuerelektroden der gesteuerten Siliziumgleichrichter 176, 177, 178 über die Dioden 194, 195, 196, in Serie mit den Kondensatoren 197, 198, I9'i gekoppelt, währenddem die Verbindungen dieser drei Serieschaltkreise über die Seriewider stände 2CXj, 201 bzw. 202 und die gesteuerten Siliziumgleichrichter 177, 178 bzw. 176 mit Erde verbunden sind. ™

Der Ringzähler in Fig. 13 enthält ferner einen Starterstromkreis mit einem Spannungsteiler, der zwischen ein« positive Spannungsquelle +V (Klemme 203) und Erde angeschlossen ist und einen Widerstand 204, eine Konstantspannung-Zener-Diode 205, eine Diode 2O6, und einen Widerstand 207 enthält, wobei die Verbindung zwischen der Diode 206 und dem Widerstand 20? an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 178 angeschlossen ist· Um diesen Startschaltkreis umwirksam zu-machen, nachdem der gesteuerte Siliziumgleichrichter 178 leitend geworden ist, wird die Verbindung zwischen dem Widerstand 204 und der Diode 205 über die Diode (j 2o8 und den gesteuerten Siiiziumgleichrichter 178, wenn dieser leitend ist, an Erde gelegt, wodurch das Potential an der Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 178 unter die Auslösespannung fallt. In ähnlicher Weise wird, wenn der ansteuerte Siliziumgleichrichter 177 leitend gemacht wird, seine Starterschaltung über ein· entsprechende Verbindung über die Diode 209 und Widerstand 21o unwirksam gemacht. Auch die Starterschaltung des gesteuerten Siliziumgleichrichters 176 wird durch eine entsprechende Vtrbindung über die Diode 211 und den Widerstand 212 unwirksam gemacht.

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Effektiv parallel zu den gesteuerten Siliziumgleichrichtern 176, 177, 178 sind die Kondensatoren 213, 214 bzw. 21$ geschaltet, welche eine gemeinsame Verbindung zur Klemme 172 aufweisen, die (Fig. 4) an eine Differenzier» schaltung 67 angeschlossen sind. Diese Verbindung ist ebenfalls über eine Diode 216 an Erde angeschlossen.

Um von den gesteuerten Sillziumgleichrichtern 176, 177, 178 positive Spannungsspitzen, die bei« Abschalten des Motorstroms entstehen, abzuhalten, sind die Dioden 215, 218, 219 in die Verbindungen von den Motorwicklungen bei den Klemmen 173, 174, 175 und der Speiseklemme 203 eingeschaltet, wobei die Ableitung von Spannungepitzen ermöglicht wird, die einen genügenden Wert haben, um die gesteuerten SilizLungleichrlchter zu zerstören.

Die vorangehende Beschreibung dürfte die Wirkungsweise des Ringzählers nach Fig. 13 klargemacht haben. Zusammengefasst kann bemerkt werden, dass wenn zuerst Strom an die Schaltung von Fig. 13 angelegt wird, der Spannungsteiler 204, 205, 206, 207 eine positive Spannung an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziuagleichrichters 178 angelegt und diesen anschaltet. Dieser gesteuerte Silizlumgleichrichter befindet sich im Stromkreis der Motorwicklungen 01 und 03. Die Diode 208 leitet dann durch den gesteuerten Siliziumgleichrichter 178 und bewirkt so die Ueberbrückung eines Teils der Spannungsteilerschaltung 205, 206, 207, welche eine positive Vorspannung de« gesteuerten Siliziuragleichrichter 178 liefert und daher den Starterschaltkreis desselben unwirksam machti

Unter diesen Bedingungen wird ein Widerstand 191 über den gesteuerten Siliziumgleichrichter 178 Erdpotential angelegt

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JAKDmo α ab

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und erlaubt der Diode 186 leitend zu werden, wenn der erste positive Uhrzeic,erimpuls CW an die Eingangsklemme 170 angelegt wird. Dieser Impuls wird über einen Kondensator 188 an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichter 176 angelegt, der nun leitend wird. Wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter 176 leitend ist« wird der Kondensator 213 entladen, so dass ein negativer Impuls entsteht_f welcher über die Diode 216 zur Erde abgeleitet wird, und an der Kiemire 172 erscheint. Dieser an der Diode 176 entwickelte negative Impuls wird über den Kondensator 215 an die Anode des gesteuerten Silizium- % Gleichrichters 178 gekoppelt, der nun abgeschaltet wird. iivann der gesteuerte Siliziumgleichrichter 178 abgeschaltet ist, wird der Strom zur Wicklung 03 abgeschaltet, aber die /viotorenwicklung 01 und 02 werden nun durch den gesteuerten Siliziumcjleichrichter 176 erregt, so dass der Schrittschaltmotor um 15° im Uhrzeigersinn bewegt wird.

V.enn dar gesteuerte Siliziumgleichrichter 176 leitend wird, entsteht am Widerstand 192 dadurch ein crdpotential, so dass die Diode 186 leiten kann, wenn der nächste Uhrzeigersinnimpuls CW an die Klamme 170 angelegt wird. Dieser Impuls wird über die Diode 186 und den Kondensator 189 |

an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 177 geführt und macht diesen leitend. Wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter 177 leitend ist, entlädt er den Kondensator 214, worauf wiederum ein negativer Impuls über die Diode 216 geführt wird, der über einen Kondensator 213 an die Anode des gesteuerten Sillziumgleichrichters 176 angelegt wird, worauf dieser nichtleitend wird. Wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter 176 abgeschaltet ist, fliösst in der Motorwicklung 01 kein Strom mehr, währenddem die Wicklungen 02 und 03 über den gesteuerten Siliziumgleichrichter 177 erregt werden, wodurch der Motor einen

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weiteren Schritt um 15° in Uhrzeigerrichtung ausführt.

Wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter 177 leitet« wird dadurch die Spannung am Gleichrichter 193 auf das Erdpotential zurückgeführt, so dass die Diode 187 leiten kann, wenn der nächste Uhrzeigersinnirapuls von der Klemme 170 zugeführt wird. Dieser Impuls wird Über den Kondensator 190 zur Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 178 geführt und macht diesen leitend« Dadurch wird der Kondensator 215 entladen, welcher auf +V geladen wurde, als der gesteuerte Siliziumgleichrichter 176 abgeschaltet war. Der negative Impuls an der Diode 216 wird über den Kondensator 214 an die Anode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 177 angelegt und schaltet diesen ab. üie Motorwicklung 02 ist nun stromlos· währenddem die Wicklung 01 und 03 über den gesteuerten Siliziumgleichrichter 178 erregt werden, so dass der Motor um 15° la Uhr*zeigersinn gedreht wird. Somit ist ein üperationszyklus des Ringzählers 66 beendet. Aufeinanderfolgende Uhrzeigersinnimpulse CW an der Eingangsklemnie 170 bewirken also, dass die geeteierten Siliziumgleichrichter in der Reihenfolge 178, 176, 177, 178 usw. leitend werden und die Motorwlcklungen in Paaren in der Reihenfolge 01 und 03, 01 und 02, und 02 und 03, 01 und 03, usw. erregen. Da der Schrittschaltmotor lediglich drei Statorwicklungen besitzt, genügt ein dreistufiger Ringzähler, um den Motor fortwährend im Uhrzeigersinn zu bewegen, solange Uhrzeigrsinnimpulse CW an die Klemme 170 angelegt werden.

Um den Motor im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen, werden positive Impulse von der Klemme 171 an die ähnliche logische Diodenschaltung angelegt, welche die Dioden 194, 199 und 196 besitzt. Wie vorher beschrieben, wird beim ersten Anschalten von Strom an den Stromkreis von Fig. 13 der ge-

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steuerte Siliziumgleichrichter 178 leitend gemacht, so dass die ."totorwicklung JDl und Ji3 erregt werden. Die Spannung am Widerstand 201 wird dann auf Erdpotential zurückgeführt» und bein Auftreten des ersten Gegenuhrzeiyersinnimpulses CCW an der Klemme 171 wird die Diode 1)5 leitend und legt über den Kondensator 198 einen Impuls an die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 177 an, so dass dieser angeschaltet wird und den Kon» densator 214 entlädt, wodurch ein negativer Impuls über dar Diode 216 erzeugt wird, welcher zur Anode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 178 geführt wird, worauf dieser' abgeschaltet wird« Üer folgende Gegenuhrzeigersinnimpuls CCW von der Klemme 171, der über die Diode 194 und den Kondensator 197 geführt wird, schaltet den gesteuerten Siliziumgleichrichter 176 an, der dann in der oben beschriebenen Weise den gesteuerten Siliziumgleichrichter 177 abschal tet. Ein dritter Gegenuhrzeigersinnlmpuls CCW₁ der über die Diode IM und den Kondensator 1?9 geführt wird, schaltet den gesteuerten Siliziumgleichrichter 178 ein und schaltet den gesteuerten Siliziumgleichrichter 176 ab. Dieser Zyklus wird bei den folge'nden Gegenuhrzeigersinnimpulsen CCW wiederholt, so dass die gesteuerten Siliziumgleichrichter in der Reihenfolge 178, 177, 176, 178 leitend werden. Es ist dies eine Reihenfolge, die umgekehrt zu jener ist, In welcher sie durch Uhrzeigersinnsignale CW leitend gemacht werden, wie dies vorher beschrieben wurde. Der Motor wird also Lt₁ Gegenuhrzeigersinn in Schritten von je 15° pro Gegenuhrzeigersinnimpuls CCW gedreht.

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17 § g 2 7 3

Es wird nun Bezug auf Fig. 4 genommen« Um dit Typentrommel 13 in der gewünschten Stellung festzuhalten, bewirkt ein Bremse-EIN-Signal, dass die Bremswicklung 56 Über einen gesteuerten Siliziumgleichrichter 71 erregt wird* wenn der Schrittschaltmotor 10 die gewünschte Stellung erreicht. Wie vorher beschrieben wurde, wird eine solche Operation eingeleitet durch das Einfuhren eines neuen Satzes von etellungsrepresentierenden Signalen über die Klemmen 14. Praktisch gleichzeitig bewirken Nicht-Koinzidenz-Impulse von der Klemme 24 des Vergleichers 23, dass der Generator 59 ein positives Bremse-AUS-Signal erzeugt, welches zur Klemme 61 der Einheit 51 angelegt wird, um den gesteuerten Siliziumgleichrichter 72 einzuschalten, welcher über den Koppelungskondensator 74 den .gesteuerten Siliziumgleichrichter 71 abschaltet, so dass die Haltewicklung 56 stromlos wird, um dem Motor 10 das Fortschalten zu einer neuen Stellung zu erlauben.

Wie oben bereits beschrieben wurde, wird der RlDUZIERT-STROM-Impuls, welcher aus dem Bremse-EIN-Impuls erzeugt, aber mit Bezug auf diesen 10 ms in der Einheit 45 verzögert wurde, der Klemme 46 der Einheit 51 zugeführt und legt über den gesteuerten Siliziumgleichrichter 76 einen negativen Impuls an die Steuerelektrode des Leistungstransistors 68 an, so dass dieser abgeschaltet und der Widerstand 6J in die gemeinsame Rückführungsleitung der Windungen 01, p2_t 03 des Schrittschaltmotors 10 eingeschaltet wird, so dass die Leistung des Motors bei diesem letzten Teil seiner Bewegung in Abhängigkeit vom letzten Einstellimpuls, wie oben beschrieben, reduziert wird. Der Schrittschaltmotor lü wird also mit reduzierter Geschwindigkeit in seine Endstellung geführt, so dass ein Ueberschiessen und Oszillieren

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vermindert wird. Der reduzierte Strom vermindert auch das Aufheizen der Motorwicklungen, wenn der Motor für längere Zeit in der Ruhestellung bleiben sollte· E* ist ja zu beachten, dass zwei der Motorwicklungen Mündig erregt sind.

Dpi- -ärste Uhrzeigersinn- oder Gegenuhrzelgersinnimpuls zum ringzähler 66 wird in der Einheit 67 differenziert, UPi einen negativen Impuls an dessen hinteren Seite zu erzeugen. Dieser negative Impuls wird der Anode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 72 zugeführt, um diesen abzuschalten, so dass dieser in der Lage ist, das nächste "υ.-fcs-AUS- Signal zu empfangen. Dieser differenzierte negative In pul ε wird ebenfalls dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 70 angelegt, u/n diesen abzuschalten und somit den Leiturgstransistor 68 einzuschalten, damit dieser dem Motor der. vollen Strom für eine normale Schrittschaltoperation zuführt. Er wird ferner an die Anode des gesteuerten SiIiziu.ivjleichrichters 71 angelegt: well aber dieser bereits aicnt leitend ist, besitzt der negative Impuls keine Wirkung auf den gesteuerten Siliziumgleichrichter 71.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Anlage zum Antrieb eines Schrittschaltmotor* (IC) in eine vorbestimmte Lage gesteuert durch ein verschlüsseltes digitales Steuersignal, gekennzeichnet durch die Kombination eines Eingangskreises (14) zum Anlegen des verschlüsselten digitalen Steuersignals, an den zu steuernden Motor; eines vom Motor (Iu) angetriebenen Signalerzeugers (15, 15b, 15a, 16, 17, IB) zur Erzeugung eines verschlüsselten digitalen Stellung·- %

   anzeigesignalss eines Koinzldenzvergleichers (23), welcher an den Eingangskreis (14) und an den Signalerzeuger (15 - 18) angeschlossen ist. um ein Ausgangssignal (24) zu erzeugen, wenn die beiden verschlüsselten Signale nicht übereinstimmen* eines antriebsimpulserzeugenden Schaltkreises (25, 26, 2J, 30, 33, 35, 36, 4), 50, 51, 52, 53), welcher auf das Ausgangssignal (24) anspricht, um einen oder mehrere .*ntriebsimpulse für den zu steuernden Schrittschaltmotor (lo) zu erzeugen! und einer Verhinderungseinrichtung (23, 25, 29), welche aui die Uehereinstimmung der beiden verschlüsselten Signale anspricht, um den antriebsiaipulserzeugenden Schalt- | kreis (25, 26, 2?, 3c, 33, 35, 36, 4. - 53) unwirksam zu machen und se den Motor (IC) anzuhalten.

   Anlage genass Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalerzeuger (15 - i8) eine Trommel (15) enthält, welche eine Anzahl von verschlüsselten lageanzeigenden Löchern (i5a, 15b) enthält, und eine fotoelektrische Lochabfühlvorrichtung (16, 17, 18).

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   3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (15a, 15b) in bestimmten Winkelabständen in achsialen Feihen angeordnet sind.

   4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (15) ausserdem einen peripheren Ring von in gleichmässigen Abständen angeordneten Synchronisierlöchern (15b) enthält, und dass die Signalerzeugungseinrichtufcg⁶fotoelektrische Abfühlvorrichtung (16, 17, 18) für diesen peripheren Ring enthält, welche die antriebsimpulserzeugende Schaltung (25, 26, 29, 30, 33, 35, 36, 49-53) steuert.

   5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Taktimpulsgeber (21, 22), wobei die antriebe· impulserzeugende Schaltung (25, 26, 29, 30, 33, 35, 36, 40 - 53) auf Taktimpulse des Taktimpulsgebers, und das Ausgangssignal (24) des Vergleichere (23) zusammen anspricht.

   6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Taktimpulsgeber (21) und einen Stromkreis (26, 27), welche tusammen auf die Taktimpulse und das Vergleicherausgangssignal (24) ansprechen, un das Anlegen des lagedarstellenden Signals (2C) an einen Eingang (26a) des Vergleichers (23) zu steuern.

   7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher (23) die Richtung der kürzeren Drehbewegung des Motors (10) abfUhIt, um Koinzidenz im Vergleicher (23) zu erzeugen und das Ausgangssignal entsprechend zu modifizieren j und dass die en-

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   trlebsimpulserzeugende Schaltung (25, 26, 29, 30, 33, 35, 36, 49 - 53) Steuermittel (51) enthält, welch· auf dieses AusganjssiQnal ansprechen, um die Reihenfulc<3, in der dies* Impulse an die Windungen (01, 02, )ώ3) des Motors (Iu) angelegt werden, zu steuern, to dass der .v.otor in dar Richtung der kür zeiten Bewegung dreht·

   ti. Anlago nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Bremse (54, 55, 56, 57), welche auf die ».',otc-renwelle (12) einwirkt; und ein« Errec,«röiririchtung (58, 5), 51), um diese Bremse (54 - 57) g ungefähr ir. ⁷'eitkoinzidenz mit dem Auftreten des genanntür. AusQarcjSbienals zu erregen.

   ".<■. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einti elektromagnetischö Bremse (54, 55, 56, 57), welche an die v.utoronwelle 112) gekuppelt ist, und Mittel (5b, 5>, 51, 45), welche auf das genannte Ausgangssignal ansprachen, um die elektromagnetische Bremse zu erregen und die ausgewählten Wicklungen (j£l, 02, 03) des Motors (Iw) mit einem Gleichstrom zu erregen, der eine geringere Starke aufweist als die genannten Impulse, und dazu dient, den i'-.otor (IC) in der gewünschten Stellung halten.

   .LG. Anlage zur genauen Einstellung eines Schrittschaltmotors (Iu) in eine vorbestimote Lage gesteuert durch eine Sexie von elektrischen Impulsen, gekennzeichnet durch die Kombination eines Eingangskreises (14) zur Lieferung einer Anzahl von elektrischen Impulsen an den zu steuernden "ötor (IU){ eine normalerweise nicht erregte elektromagnetische Bremse (54, 55, 56, 57) mit einem Stator (54) und einem Rotor (55), welcher so gekuppelt ist, dass er durch den gesteuerten Motor (10) angetrieben wird ι und

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   •ine Steuereinrichtung (45, 51, 58, 59) zur Erregung der elektromagnetischen Bremse (54 - 57) an finde einer Serie von Impulsen, um den Motor (10) in der gewünschten

   Lage zu halten.

   11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (54) und der Rotor (55) eine Anzahl von komplementären Präzisionszähnen besitzt, welche bei Erregung der elektromagnetischen Bremse (54 - 57) in Uebereinstimmung miteinander blockiert werden·

   12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11« gekennzeichnet durch eine Dämpfwicklung (57), welche die Zähne des Rotors

   (55) umschlingt.

   13. Anlage nach einem der Ansprüche IG oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine kurz geschlossene Wicklung jeden Zahn des Rotors (55) umschlingt.

   14. Anlage zur genauen einstellung eines Schrittschaltmotor* (10) in eine vorbestimmte Lage gesteuert durch eine Serie von elektrischen Impulsen, gekennzeichnet durch die Kombination eines Eingangskreises (14) zum Anlegen einer Serie von elektrischen Impulsen an einen zu steuernden Motor (10), um diesen in einer vorbestimmten Richtung zu drehen, und eine Steuereinrichtung (39, 43, 47), um dem Motor (10) ungefähr nach Beendigung der genannten Serie von Impulsen wenigstens einen elektrischen Impuls zuzuführen, der die Tendenz hat, den Motor (10) in der entgegengesetzten Richtung zu drehen.

   15. Anlage nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Wiedererregungseinrichtung (48· 4u, 43) zum Wiedererregen des Motor* (10) in einer Richtung, um ihn in der genannten vorbestimmten Richtung zu drehen, mit einer

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   zeitlichen Verzögerung, die weniger als der Zwischenraum zwischen benachbarten Impulsen der Serie von Impulsen betraft.

   Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet« dass die Aiedererregungseinrichtung (48. 40. 43) eintn Impuls an diesen \totor (IC) anlegt.

   12.9.66 109844/0539

   CAR/ml

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