DE1015041B - Shift register, especially for axle counting devices in railway security systems - Google Patents

Description

Schieberegister, insbesondere für Achszähleinrichtungen in Eisenbahnsicherungsanlagen Ein Schieberegister besteht aus mehreren gliedweise aneinandergereihtenbistabilen Anordnungen, von denen jede entweder einen Zustand a oder einen Zustand b einnehmen kann. Wird ein Fortschaltimpuls auf das Schieberegister gegeben, so nimmt das Glied m des Registers den Zustand an, den vorher das Glied n-1 innehatte. Dies gilt für jedes einzelne Glied des Registers. Die Fortschaltimpulse bewirken also, daß sich die Zustände von Glied zu Glied in einer bestimmten Richtung fortpflanzen.Shift register, especially for axle counting devices in railway security systems A shift register consists of several bin-stable arrangements lined up in a row, each of which can assume either a state a or a state b . If an incremental pulse is sent to the shift register, member m of the register assumes the state that member n-1 had previously. This applies to every single member of the register. The incremental impulses thus cause the states to propagate from link to link in a certain direction.

Die Erfindung bringt eine Vervollkommnung der bekannten Schieberegister. Erfindungsgemäß werden die Stromkreise, welche die Verschiebung des Zustandes von Glied zu Glied bewirken, doppelt vorgesehen und so angeordnet, daß die eine Gruppe dieser Stromkreise den Zustand in einer Richtung, die andere Gruppe den Zustand in entgegengesetzter Richtung verschiebt. Hierbei wird die Anordnung so getroffen, daß der Fortschaltimpuls jeweils nur eine der beiden Stromkreisgruppen wirksam werden läßt. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Fortschaltrichtung der Zustände nach Bedarf zu wählen. So kann man z. B. das Schieberegister mit zwei Eingangsklemmen versehen. Gibt man die Fortschaltimpulse auf die eine Eingangsklemme, so verschieben sich die Zustände in Richtung zu höheren Gliednummern hin. Gibt man die Fortschaltimpulse hingegen auf die andere Eingangsklemme, so erfolgt die Verschiebung in umgekehrter Richtung. Die bistabilen Anordnungen können dabei entweder aus Transistoren oder Röhren bestehen, oder man kann an deren Stelle auch bewickelte Ringkerne benutzen, die sich in zwei Richtungen a oder b magnetisieren lassen. Auch alle anderen bekannten bistabilen Anordnungen eignen sich zum Aufbau der Schieberegister gemäß der Erfindung.The invention brings the known shift registers to perfection. According to the invention, the circuits which cause the state to be shifted from link to link are provided twice and are arranged so that one group of these circuits shifts the state in one direction and the other group shifts the state in the opposite direction. Here, the arrangement is made so that the incremental pulse only allows one of the two circuit groups to become effective. Such an arrangement makes it possible to select the progression direction of the states as required. So you can z. B. provide the shift register with two input terminals. If the incremental pulses are applied to one of the input terminals, the states shift in the direction of higher element numbers. On the other hand, if the incremental pulses are applied to the other input terminal, the shift takes place in the opposite direction. The bistable arrangements can either consist of transistors or tubes, or you can also use wound toroidal cores in their place, which can be magnetized in two directions a or b. All other known bistable arrangements are also suitable for constructing the shift register according to the invention.

Ein Schieberegister, bei dem sich der Zustand der Glieder wahlweise in zwei Richtungen verschieben läßt, eignet sich insbesondere für Aufgaben des Eisenbahnsicherungswesens, wie an einem Beispiel der Erfindung im folgenden gezeigt werden soll.A shift register in which the state of the elements is optional can be moved in two directions, is particularly suitable for tasks in railway safety, as will be shown below using an example of the invention.

Fig. 1 zeigt das logische Schaltbild, Fig. 2 das zugehörige technische Schaltbild des im folgenden beschriebenen Erfindungsbeispiels.Fig. 1 shows the logic circuit diagram, Fig. 2 the associated technical Circuit diagram of the example of the invention described below.

Es ist hierbei ein Schieberegister vorausgesetzt worden, das der Einfachheit halber aus nur drei Gliedern besteht. Es ist aber ohne weiteres möglich, die Anzahl der Glieder darüber hinaus beliebig zu erhöhen. Das Register ist ferner so aufgebaut, daß sich an das letzte Glied 3 das Glied 1 in der gleichen Weise anschließt wie das Glied 3 an das Glied 2 und das Glied 2 an das Glied 1, so daß eine ringförmig in sich geschlossene Schaltungsanordnung entsteht, in der keine Stelle besonders bevorzugt ist. Es ist ferner in dem Beispiel angenommen, daß jedes Glied einen aus zwei Transistoren bestehenden bistabilen Kippkreis enthält. Die Glieder sind mit den Ziffern 1, 2 und 3 bezeichnet. Der Kippkreis 10 des Gliedes 1 befindet sich im Zustand a, dabei ist der rechte Transistor leitend und der linke gesperrt. Die Kippkreis: 20 und 30 der Glieder 2 und 3 haben den Zustand b, in dem der rechte Transistor gesperrt und der linke leitend ist. Jedem Transistor ist ein Mischgatter vorgeschaltet, so z. B. das Mischgatter 25 dem rechten Transistor im Glied 2. An jedes Mischgatter sind zwei Stromkreise zur Verschiebung des Zustandes der einzelnen Glieder herangeführt, und zwar ein Stromkreis E 1 zur Fortschaltung nach unten und ein Stromkreis F_2 zur Fortschaltung nach oben; der Stromkreis zur Fortschaltung nach unten ist z. B. über das Koinzidenzgatter 21, der Stromkreis zur Fortschaltung nach oben über das Koinzidenzgatter 22 an das Mischgatter 25 herangeführt. Jedes dieser Koinzidenzgatter hat zwei Eingänge, von denen der eine den Fortschaltimpuls erhält, während der andere über ein mit D bezeichnetes Verzögerungselement mit dem Ausgang eines Transistors des Nachbargliedes in Verbindung steht.A shift register has been assumed here for the sake of simplicity half consists of only three members. But it is easily possible to determine the number The limbs can also be increased at will. The register is also structured in such a way that that the link 1 connects to the last link 3 in the same way as the link 3 to the link 2 and the link 2 to the link 1, so that an annular Self-contained circuit arrangement is created, in which no particular point is preferred. It is also assumed in the example that each link consists of one contains two transistors existing bistable breakover circuit. The limbs are with denotes the numbers 1, 2 and 3. The tilting circle 10 of the link 1 is located in state a, the right transistor is conducting and the left one is blocked. the Tilting circle: 20 and 30 of the links 2 and 3 have the state b, in which the right Transistor blocked and the left one is conductive. Each transistor has a mixer gate upstream, so z. B. the mixer 25 to the right transistor in member 2. An each mixer are two circuits to shift the state of each Members brought up, namely a circuit E 1 for switching down and a circuit F_2 for switching upwards; the circuit for switching down is z. B. via the coincidence gate 21, the circuit for switching brought up to the mixing gate 25 via the coincidence gate 22. Each this coincidence gate has two inputs, one of which is the incremental pulse receives, while the other via a delay element labeled D with the Output of a transistor of the neighboring member is in connection.

Wird z. B. an den Eingang E 1 ein positiver Impuls gegeben, um den Zustand der Glieder nach unten fortzuschieben, so tritt dieser Impuls im Glied 1 an den unteren Eingängen der Koinzidenzgatter 11 und 13 auf. An dem Gatter 13 kann er sich nicht auswirken, da über die Leitung c von denn gesperrten rechten Transistor des Gliedes 3 negatives Potential am oberen Eingang des Koinzidenzgatters 13 anliegt. Der zweite Eingang des Koinzidenzgatters 11 erhält aber über die Leitung f vom linken leitenden Transistor des Gliedes 3 her positives Potential, so daß der Fortschaltimpuls über das Mischgatter 15 an den rechten Transistor des Gliedes 1 gelangt und diesen sperrt. Der bistabile Kippkreis des Gliedes 1 kippt dadurch in die Stellung b. Auf die Nachbarglieder kann sich das Umkippen des Gliedes 1 nicht sofort auswirken, da in sämtliche Ausgänge der Transistoren Verzögerungselemente geschaltet sind. Der Fortschaltimpuls wird im Glied 2 am Koinzidenzgatter 21 nicht wirksam, da vom linken gesperrten Transistor des ersten Gliedes negatives Potential anliegt. Hingegen gelangt der Fortscbaltimpuls durch das- Koinzidenzgatter 23 hindurch, an dem vom rechten leitenden Transistor des Gliedes 1 positives Potential anliegt. Somit gelangt der Fortschaltimpuls über das Mischgatter 26 zum linken leitenden Transistor des Gliedes 2. Dieser Transistor wird dadurch gesperrt, und der bistabile Kippkreis des Gliedes 2 kippt in den Zustand a. Im Glied 3 bleibt der Fortschaltimpuls vollkommen unwirksam. Durch das Gatter 33 kann er nicht hindurch gelangen, da hier vom Glied 2 her negatives Potential anliegt. Durch das Gatter 31 gelangt er zwar hindurch, kann sich aber über das Mischgatter 35 nicht auswirken, da der zugehörige rechte Transistor bereits gesperrt ist. Demnach bewirkt also der auf den Eingang E 1 gegebene Fortschaltimpuls, daß nunmehr Glied 1 den Zustand b, Glied 2 den Zustand a und Glied 3 den Zustand b einnimmt. Mithin haben sich sämtliche Zustände um ein Glied nach unten verschoben.Is z. B. given to the input E 1, a positive pulse to the State of the links down, this impulse occurs in link 1 at the lower inputs of the coincidence gates 11 and 13. At the gate 13 can it does not have an effect, because the right transistor is blocked via line c of the member 3 negative potential at the upper input of the coincidence gate 13 is applied. The second The input of the coincidence gate 11 is received via the Line f from the left conductive transistor of element 3 is positive potential, so that the incremental pulse via the mixer 15 to the right transistor of the Link 1 arrives and locks it. The bistable tilting circle of the link 1 tilts thereby in position b. The tipping over of the limb can affect the neighboring limbs 1 does not have an immediate effect, as there are delay elements in all outputs of the transistors are switched. The incremental pulse is not generated in element 2 at coincidence gate 21 effective, since the left blocked transistor of the first element has a negative potential is present. On the other hand, the continuation pulse passes through the coincidence gate 23, to which the right conductive transistor of the member 1 is applied positive potential. Thus, the incremental pulse reaches the left conductive one via the mixer gate 26 Transistor of element 2. This transistor is blocked, and the bistable Tilt circle of link 2 tilts into state a. The incremental pulse remains in element 3 completely ineffective. He cannot get through the gate 33, there negative potential is present from link 2. He does get through gate 31 through it, but can not affect the mixer 35, since the associated right transistor is already blocked. So it affects the entrance E 1 given incremental pulse that now element 1 is state b, element 2 is state a and member 3 assumes the state b. Hence all states have around one Link moved down.

Gibt man einen positiven Impuls auf die Klemme E2, so vollziehen sich entsprechende Vorgänge, nur bewirken sie eine Verschiebung der Zustände nach oben. Steht das Register in der in Fig. 1 gezeichneten Ausgangsstellung, so wirkt sich der auf den Eingang E2 gegebene Impuls über das Koinzidenzgatter 12 und das Mischgatter 15 am rechten Transistor des Gliedes 1 aus und bringt den Kippkreis in die Stellung b. Im Glied 2 bleibt der Fortschalt.impuls für die Fortsch.altrichtung nach oben uniwirksam. Er gelangt zwar durch das Koinzidenzgatter 22 und das Mischgatter 25 hindurch, kann sich aper am rechten Transistor nicht auswirken, da dieser bereits gesperrt ist. Im Glied 3 hingegen bewirkt der auf den Eingang E2 gegebene Impuls eine Sperrung des linken Transistors, da an beiden Eingängen des Koinzidenzgatters 34 positive Potentiale anliegen und der Impuls somit über das Mischgatter 36 auf den linken Transistor des Gliedes 3 gelangt. Man erkennt daraus, daß der Impuls an der Klemme E2 Glied 1 in den Zustand b, Glied 3 in den Zustand a gebracht hat. Die Zustände aller Glieder haben sich also um ein Glied nach oben verschoben.If one gives a positive impulse to the terminal E2, then take place corresponding processes, only they cause a shift of the states upwards. If the register is in the starting position shown in FIG. 1, this has an effect the pulse given to input E2 via the coincidence gate 12 and the mixer gate 15 on the right transistor of the link 1 and brings the breakover circuit in the position b. The stepping pulse for the stepping up direction remains in element 2 ineffective. It does indeed pass through the coincidence gate 22 and the mixing gate 25 through, cannot have an effect on the right transistor, since it is already Is blocked. In the element 3, however, the pulse given to input E2 causes a blocking of the left transistor, because at both inputs of the coincidence gate 34 positive potentials are present and the pulse is thus applied via the mixing gate 36 the left transistor of the link 3 arrives. One recognizes from this that the impulse at terminal E2 link 1 has brought into state b, link 3 into state a. The states of all members have thus shifted up one member.

Die beschriebene Einrichtung eignet sich besonders zur Achszählung in Eisenbahnsicherungsanlagen. In diesen Anlagen will man feststellen, ob sich eine von Null abweichende Achsenzahl in einem Gleisabschnitt befindet. Um dies zu erreichen, gibt man zweckmäßigerweise bei freiem Gleis einem Glied des Schieberegisters den Zustand a und läßt alle übrigen Glieder den Zustand b einnehmen. Fahren nun Achsen in den Abschnitt ein, so verschiebt man mit jeder einfahrenden Achse den Zustand a um ein Glied nach unten, mit jeder ausfahrenden Achse den Zustand a um ein Glied nach oben. Dann ist die Nummer des Gliedes, das den Zustand a einnimmt, ein Kennzeichen für die Zahl der im Gleisabschnitt vorhandenen Achsen. Gelangt der Zustand a wieder in das Glied, das ihn vor dem Befahren des Gleisabschnittes einnahm, so kann das Gleis »frei« gemeldet werden. Um bei der Inbetriebsetzung der Anlage oder nach Störungen den Zustand »I\Tull Achsen« herstellen zu können, ist es zweckmäßig, dasjenige Mischgatter; über das die zugehörige bistabile Anordnung in diesen Zustand gebracht wird, mit einem besonderen Eingang R zur Herbeiführung der Nullstellung zu versehen. Gibt man auf diese Eingänge positives Potential, so wird der daran anliegende Transistor gesperrt, und der Kippkreis kippt in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung, sofern diese nicht schon vorhanden war. Wird die entgegengesetzte Nullstellung gewünscht, so werden die Rückstelleingänge R jeweils an die anderen Mischgatter gelegt.The device described is particularly suitable for axle counting in railway safety systems. In these systems you want to find out whether there is a non-zero number of axles is located in a track section. To achieve this, is expediently given to a member of the shift register when the track is free State a and lets all other members take state b. Axes are now driving into the section, the state is shifted with each incoming axis a by one link downwards, with each extending axis the state a by one link up. Then the number of the link that is in state a is an identifier for the number of axles in the track section. The state a comes back into the link that occupied it before driving on the track section, so that can The track should be reported as "free". In order to start up the system or after malfunctions To be able to produce the "I \ Tull axes" state, it is useful to use the mixer; via which the associated bistable arrangement is brought into this state, with to provide a special input R to bring about the zero position. Gives if a positive potential is applied to these inputs, the transistor connected to it becomes locked, and the tilting circle tilts into the starting position shown in Fig. 1, if this was not already available. If the opposite zero position is desired, so the reset inputs R are assigned to the other mixer gates.

In Achszählannlagen muß das Zählvolumen der Zählvorrichtung mindestens so groß sein wie die größte Achsenzahl, die in dem zu sichernden Gleisabschnitt vorkommen kann. Um ein bestimmtes Zählvolumen mit einem begrenzten Aufwand an Mitteln zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Zählvorrichtung aua mehreren gestaffelt angeordneten Zählorganen aufzu bauen. Hierbei erhält ein nachgeordnetes Zählorgan jeweils dann einer Zählimpuls, wenn das vorgeordnete Zählorgan sämtliche Stellungen, die es einnehmen kann, einmal durchlaufen hat. Die Schieberegister gemäß der Erfindung können zurrt Aufbau einer derartigen Zählvorrichtung benutzt werden; wenn man die Impulse zur Fortschaltung des nachgeordneten Schieberegisters an geeigneten Stellen des vorgeordneten Schieberegisters entnimmt. Derartige geeignete Stellen sind in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet. Die Mitnahme des nachgeordneten Schieberegisters kann bei der Einzählung vorgenommen werden, wenn der Zustand a von Glied 1 nach Glied 2 von 2 nach 3 oder von 3 nach 1 verschoben wird; Von der letztgenannten Möglichkeit ist in Fig. 1 Gebrauch gemacht worden. Die Verschiebung des Zustandes a von Glied 3 nach Glied 1 geschieht über den Ausgang des Koinzidenzgatters 13. An diesen Ausgang: ; ist daher die Klemme F1 angeschlossen. die den Einzähl-Impuls an das nachgeordnete Register weiterleitet; Mit der getroffenen Wahl für den Anschluß ;der Klemme F 1 ist auch die Stelle festgelegt, an welche die Klemme F2 zur Weiterleitung des Auszäblimpulses an das nachgeordnete Register angeschlossen werden muß. Wird nämlich der Einzählimpuls weitergeleitet; wenn der Zustand a vom Glied 3 zum Glied 1 weitergeschoben wird, so muß der Auszählimpuls weitergeleitet werden, wenn derselbe Vorgang in umgekehrter Richtung vor sich geht, nämlich der Zustand a von Glied 1 nach Glied 3 verschoben wird. Hierbei wird ein Impuls über den Ausgang des Gatters 34 an den linken Transistor von Glied 3 geleitet: Dieser Impuls muß gleichzeitig auch über die Klemme F2 an das nachgeordnete Register weitergegeben werden. Die Klemmen F1 und F2 können entweder urmittelbar den Einzähl- und Auszähleingang des nachgeordneten Registers bilden oder es können Verstärker zwischen die Klemmen und die Eingänge des nachgeordneten Registers geschaltet werden.In axle counting systems, the counting volume of the counting device must be at least be as large as the largest number of axles in the track section to be secured can occur. To a certain count volume with a limited expenditure of resources To achieve this, it is expedient to have the counting device aua several staggered To build counting organs. A subordinate counting organ receives then in each case a counting pulse when the upstream counting organ has all the positions it occupies can, has run through once. The shift registers according to the invention can zurrt Construction of such a counting device can be used; when you get the impetus to Continuation of the downstream shift register at suitable points in the upstream one Shift register removes. Such suitable locations are shown in Fig. 1 by dashed lines Lines indicated. The downstream shift register can be taken along with the Counting can be made if the state a from link 1 to link 2 of 2 is shifted to 3 or from 3 to 1; Of the latter option is in Fig. 1 use has been made. The shift of state a of link 3 after element 1 happens via the output of the coincidence gate 13. To this output: ; terminal F1 is therefore connected. which sends the count-in impulse to the downstream Register forwards; With the choice made for the connection; terminal F 1 the point is also specified to which terminal F2 is used to transmit the counting pulse must be connected to the downstream register. That is, the count-in pulse forwarded; when state a is shifted from link 3 to link 1, so the counting pulse must be passed on if the same process is reversed Direction is going on, namely the state a shifted from link 1 to link 3 will. Here, a pulse is sent via the output of gate 34 to the left transistor led by element 3: This pulse must also be applied via terminal F2 at the same time the subordinate register will be passed on. Terminals F1 and F2 can either directly form the count-in and count-out input of the subordinate register or there can be amplifiers between the terminals and the inputs of the downstream Register can be switched.

Eine Schaltungsanordnung, die ein Fehlerkriterium liefert, wenn .eine der bistabilen Anordnungen des Schieberegisters beim Eintreffen des Zählimpulses nicht kippt, ist in Glied 2 angedeutet. Der eine Eingang des Koinzidenzgatters 37 ist über das Verzögerungsglied D mit dem Ausgang des Koinzidenzgatters 24 verbunden. Dieser Eingang erhält also eine gewisse Zeit nach dem Eintreffen des Auszählimpulses, der den Kippkreis 20 zum Umkippen bringen soll; kurzzeitig ein bestimmtes Potential. Ein Potential gleicher Polarität liegt an dem anderen Eingang des Koinzidenzgatters 37, solange die bistabile Anordnung nicht gekippt ist. Folgt also die Anordnung 20 dem Zählimpuls nicht, so liegt an beiden Eingängen des Gatters 37 das gleiche Potential. Dieses Potential tritt dann auch am Ausgang K des Koinzidenzgatters 37 auf und liefert dort ein Fehlerkriterium.A circuit arrangement which provides an error criterion if .ein the bistable arrangements of the shift register when the counting pulse arrives does not tip over is indicated in link 2. One input of the coincidence gate 37 is connected to the output of the coincidence gate 24 via the delay element D. This input is given a certain time after the counting pulse arrives, which is to bring the tilting circle 20 to tip over; short-term a certain potential. A potential of the same polarity is applied to the other input of the coincidence gate 37, as long as the bistable arrangement is not tilted. So if the arrangement 20 follows the If the counting pulse does not exist, the same potential is present at both inputs of the gate 37. This potential then also occurs at the output K of the coincidence gate 37 and delivers there an error criterion.

In ähnlicher Weise kann man auch das Weiterschalten z. B. des benachbarten Gliedes oder des nachgeordneten Schieberegisters von dem Umkippen einer bistabilen Anordnung abhängig machen. So soll z. B. ein an die Klemme F20 angeschlossenes nachgeordnetes Schieberegister bei Rückwärtszählung einen Schritt nur dann ausführen, wenn im vorgeordneten Register die Anordnung 30 von Stellung bin Stellung a kippt. Zu diesem Zweck wird einige Zeit nach Eintreffen des Auszählimpulses über das Verzögerungsglied D ein bestimmtes, z. B. positives Potential an den unteren Eingang des Koinzidenzgatters 38 angelegt. Nach Umkippen des Kippkreises 30 liegt auch am oberen Eingang des Gatters 38 positives Potential, so daß auch der Ausgang von 38 positives Potential liefert, das an die Klemme F20 und von dort an das nachgeordnete Register als Fortschaltimpuls in Auszählrichtung weitergeleitet wird.In a similar way, you can also advance z. B. make the adjacent link or the downstream shift register dependent on the overturning of a bistable arrangement. So z. B. a downstream shift register connected to terminal F20 only execute a step when counting down if the arrangement 30 in the upstream register flips from position b to position a. For this purpose, some time after the counting pulse arrives via the delay element D a certain, z. B. positive potential is applied to the lower input of the coincidence gate 38. After the trigger circuit 30 has tipped over, there is also positive potential at the upper input of gate 38, so that the output of 38 also supplies positive potential which is passed on to terminal F20 and from there to the downstream register as an incremental pulse in the counting direction.

In Fig.2 wird beispielsweise dargestellt, wie die logische Schaltung Fig.1 technisch verwirklicht werden kann. Da die Schaltungen der einzelnen Glieder übereinstimmen, genügt es, die Schaltung z. B. des Gliedes 2 näher zu erklären. Der bistabile Kippkreis 20 dieses Gliedes wird durch die Transistoren 213 und 214 vom Leitfähigkeitstypus pnp gebildet, deren Emitter fest an die Spannung - U 1 angeschlossen sind. Die Kollektoren der Transistoren sind über die Widerstände 201 und 202 mit der festen Spannung -U2 verbunden, der stärker negativ als die Spannung U 1 ist. Ist der Transistor213 gesperrt, so fließt Strom über die Widerstände 218, 211 und 201 nach - U 2. Das Verhältnis der Widerstände zueinander ist so gewählt, daß an der Basis des Transistors 214 ein Potential auftritt, das stärker negativ als - LT 1 ist. Der Transistor 214 leitet daher und hat ein Kollektorpotential, das nur wenig stärker negativ als - U 1 ist. Dieses Potential wird durch die Widerstände 212, 217 so geteilt, daß an der Basis des Transistors 213 ein Potential liegt, das positiv gegen - U 1 ist. Damit bestätigt sich die Voraussetzung, daß 213 gesperrt ist. Soll die bistabile Anordnung zum Kippen gebracht werden, so muß man der Basis des Transistors 214 positives Potential zuführen. Dies kann über die Sperrzellen 207 oder 216 geschehen. Führt man einer der beiden ein positives Potential zu, so sorgt die andere Sperrzelle dafür, daß sich dieses Potential nicht weiter über die anderen Eingänge des Transistors auswirken kann. Die Sperrzellen 207 und 216 bilden also das Mischgatter 26 des linken Transistors im Glied 2 der Fig. 1. Die Kippstufe soll nun z. B. über den Eingang des Mischgatters 26, der durch die Sperrzelle 216 gebildet wird, nur zum Kippen kommen, wenn beide Eingänge des Gatters 23 in Fig. 1 positives Potential erhalten. Ist nun der Transistor 113 im Glied 1 (Fig. 2) leitend, so liegt an seinem Kollektor ein Potential, das nur wenig niedriger ist als -L11. Der Kollektor von 113 ist über den Widerstand 220 mit der Sperrzelle 216 verbunden. Das Potential, das auf diese Weise der Basis des Transistors 214 zugeführt werden kann, reicht zur Sperrung des Transistors nicht aus. Wird nun auf die Klemme E 1 ein Einzählimpuls gegeben, so entsteht an der Sekundärwicklung des Übertragers 8 kurzzeitig positives Potential (Triggerimpuls) von der Größe U3. Hierdurch gelangt Strom über den Kondensator 222 an die Sperrzelle 216. Von, dort fließt der größte Teil des zugeführten Stromes über diese Sperrzelle, den Kondensator 209 und den Widerstand 201. nach -U2. Über den Widerstand 220 fließt nur ein. kleiner Teil des vom Einzählimpuls zugeführten Stromes ab, da sich der Kollektor des Transistors 113 auf einem relativ stark positiven Potential befindet. Es stellt sich daher an der Basis des Transistors 214 ein so stark positives Potential ein, daß der Transistor 214 gesperrt wird. Dadurch wird die bistabile Anordnung im Glied 2 zum Kippen gebracht. Wäre der Transistor 113 gesperrt, so würde der über den Kondensator 222 zugeführte Strom über den Widerstand 220 abfließen. Das Potential an der Sperrzelle 216 würde dann nicht ausreichen, um die Ventilwirkung dieser Zelle zu überwinden und das Potential der Basis des Transistors 214 zu ändern. Die bistabile Anordnung würde in diesem Fall nicht kippen.FIG. 2 shows, for example, how the logic circuit FIG. 1 can be technically implemented. Since the circuits of the individual members match, it is sufficient to use the circuit z. B. to explain the link 2 in more detail. The bistable trigger circuit 20 of this element is formed by the transistors 213 and 214 of the conductivity type pnp, the emitters of which are permanently connected to the voltage - U 1. The collectors of the transistors are connected via the resistors 201 and 202 to the fixed voltage -U2, which is more negative than the voltage U 1. If the Transistor213 locked, current flows through the resistors 218, 211 and 201 for - U 2. The ratio of the resistances to each other is chosen so that a potential occurring at the base of the transistor 214, the more negative than - LT. 1 The transistor 214 therefore conducts and has a collector potential which is only slightly more negative than -U 1. This potential is divided by the resistors 212, 217 in such a way that the base of the transistor 213 has a potential which is positive with respect to -U 1. This confirms the prerequisite that 213 is blocked. If the bistable arrangement is to be caused to tilt, the base of the transistor 214 must be supplied with positive potential. This can be done via the blocking cells 207 or 216. If a positive potential is applied to one of the two, the other blocking cell ensures that this potential can no longer affect the other inputs of the transistor. The blocking cells 207 and 216 thus form the mixing gate 26 of the left transistor in member 2 of FIG. B. via the input of the mixing gate 26, which is formed by the blocking cell 216, only come to a tilt when both inputs of the gate 23 in Fig. 1 receive positive potential. If the transistor 113 in the element 1 (FIG. 2) is now conductive, then there is a potential at its collector which is only slightly lower than -L11. The collector of 113 is connected to the blocking cell 216 via resistor 220. The potential that can be fed to the base of transistor 214 in this way is insufficient to turn off the transistor. If a count-in pulse is now applied to terminal E 1, a brief positive potential (trigger pulse) of the size U3 arises on the secondary winding of the transformer 8. As a result, current reaches the blocking cell 216 via the capacitor 222. From there, the major part of the supplied current flows via this blocking cell, the capacitor 209 and the resistor 201. to -U2. Only flows in through resistor 220. small part of the current supplied by the count-in pulse, since the collector of transistor 113 is at a relatively strong positive potential. There is therefore such a strong positive potential at the base of the transistor 214 that the transistor 214 is blocked. This causes the bistable arrangement in link 2 to tilt. If the transistor 113 were blocked, the current supplied via the capacitor 222 would flow away via the resistor 220. The potential at the blocking cell 216 would then not be sufficient to overcome the valve action of this cell and to change the potential of the base of the transistor 214. The bistable arrangement would not tip over in this case.

Im logischen Schaltbild (Fig. 1) ist jeder Transistor mit zwei Ausgängen versehen. In jeden der beiden Ausgänge ist ein Verzögerungselement D geschaltet. Es bewirkt, daß sich das Umkippen einer bistabilen Anordnung erst dann im Nachbarglied auswirken kann, wenn der Zählimpuls, der das Umkippen bewirkt hat. abgeklungen ist. Zur technischen Verwirklichung der Verzögerungselemente sind in Fig. 2 in die Leitungen, die vom Ausgang eines Transistors zum Eingang eines Transistors im Nachbarglied führen, Widerstände geschaltet. So liegt z. B. der Widerstand 320 in der Leitung vom Kollektor des Transistors 213 zum Eingang des Transistors 314. Kippt nun das Glied 2 von dem Zustand b in den Zustand a, weil ein Einzählirnpuls gegeben wird, so wird der Transistor 213 leitend, und sein Kollektorpotential steigt innerhalb sehr kurzer Zeit von annähernd -U2 auf annähernd -U1 an. Am Verbindungspunkt des Widerstandes 320 mit der Sperrzelle 316 und dem Kondensator 322 ändert sich das Potential auf den Wert -- U 1 nach einer Exponentialfunktion. deren Zeitkonstante durch die elektrischen Größen des Widerstandes 320 und des Kondensators 322 gegeben ist. Das Potential an diesem Punkterreicht daher die Größe, die im Zusammenwirken mit dem Zählimpuls nötig ist, um den Transistor 314 zu sperren, erst zu einer Zeit, zu welcher der Zählimpuls schon abgeklungen ist. Dadurch ist sichergestellt, daß nur die bistabile Anordnung im Glied 2 und nicht auch noch zusätzlich die im Glied 3 durch den Einzählimpuls zum Umkippen gebracht wird.In the logic diagram (Fig. 1) each transistor is provided with two outputs. A delay element D is connected in each of the two outputs. It has the effect that the overturning of a bistable arrangement can only have an effect in the neighboring element when the counting pulse that caused the overturning. has subsided. For technical implementation of the delay elements, resistors are connected in FIG. 2 in the lines which lead from the output of a transistor to the input of a transistor in the neighboring element. So is z. B. the resistor 320 in the line from the collector of the transistor 213 to the input of the transistor 314. If the element 2 now tilts from the state b to the state a, because a count-in pulse is given, the transistor 213 becomes conductive and its collector potential rises within a very short time from approximately -U2 to approximately -U1. At the connection point of the resistor 320 with the blocking cell 316 and the capacitor 322, the potential changes to the value −U 1 according to an exponential function. whose time constant is given by the electrical quantities of resistor 320 and capacitor 322. The potential at this point therefore reaches the size which is necessary in conjunction with the counting pulse in order to block the transistor 314 only at a time at which the counting pulse has already decayed. This ensures that only the bistable arrangement in member 2 and not also that in member 3 is caused to tip over by the count-in pulse.

Da alle übrigen Verzögerungselemente in der Schaltung entsprechend wirken, erübrigt es sich, die bei anderen Zählvorgängen auftretenden Schaltungsabläufe zu beschreiben.Since all other delay elements in the circuit correspond accordingly work, there is no need for the switching operations that occur in other counting processes to describe.

Die Ausgänge der Koinzidenzgatter 13 und 34, an deren die Fort;schaltimpulse für ein nachgeordnetes Schieberegister abgenommen werden sollen, sind im technischen Schaltbild (Fig. 2) die Verbindungspunkte von Sperrzelle 116, Widerstand 120 und Kondensator 122 einerseits und Widerstand 306, Kondensator 304 und Sperrzelle 308 andererseits. An diese. beiden Punkte sind daher die gestrichelten Verbindungen zu den Klemmen F1 und F2 herangeführt.The outputs of the coincidence gates 13 and 34, at which the switching pulses for a downstream shift register to be removed are in the technical Circuit diagram (Fig. 2) the connection points of blocking cell 116, resistor 120 and Capacitor 122 on the one hand and resistor 306, capacitor 304 and blocking cell 308 on the other hand. To this. both points are therefore the dashed connections brought up to terminals F1 and F2.

Um bei der Inbetriebsetzung der Anlage oder nach Störungen das Register in die Stellung »Null Achsen« bringen zu können, erhalten die Mischgatter 16, 25 und 35 einen Rücks,telleingang. Jeder dieser Rückstelleingänge ist mit einer Sperrzelle versehen, die einen Bestandteil des betreffenden Mischgatters bildet. Diese Sperrzellen sind in Fig. 2 mit 123, 223 und 323 bezeichnet. Das'beschriebene Schieberegister kann in Achszählanlägen in verschiedener Art und Weise verwendet werden. Sichert die Achszählanlage einen Gleisabschnitt, an dessen Anfang und Ende sich je eine Zählstelle befindet, über welche die ein- und ausfahrenden Achsen Impulse für das Zählwerk erzeugen, so kann man eine einzige aus Registern gemäß der Erfindung aufgebaute Zählvorrichtung dem Gleisabschnitt zuordnen. Alle Zählimpulse, die durch einfahrende Achsen erzeugt werden, gleich, über welche Zählstelle die betreffenden Achsen einfahren, werden dein Einzähleingang, sämtliche von ausfahrenden Achsen erzeugten Impulse dem Auszähleingang zugeleitet. Ist das Gleis frei, so wird das Register bzw. auch alle nachgeordneten Register bei gestaffelter Anordnung der Zählorgane die Stellung »Null Achsen« einnehmen. Man braucht das Vorhandensein dieser Stellung nur an den einzelnen Registern z. B. durch Feststellung des Kollektorpoten:tials an einen Transistor des ersten Gliedes zu überprüfen, um danach die Freimeldung des Gliedes zu bewirken.In order to keep the register The mixing gates 16, 25 are provided to be able to bring them into the "zero axes" position and 35 a return input. Each of these reset inputs has a blocking cell provided, which forms part of the mixing gate in question. These lock cells are designated by 123, 223 and 323 in FIG. The 'described Shift registers can be used in axle counting systems in a number of ways will. The axle counting system secures a track section, at its beginning and end there is a counting point each via which the incoming and outgoing axes receive pulses for the counter, you can create a single one from registers according to the invention Assign the built-up counting device to the track section. All counts that go through incoming axes are generated, regardless of which counting point the relevant Retract axes become your counting input, all of the extending axes generated pulses are fed to the counting input. If the track is free, it will be Register or also all subordinate registers with staggered arrangement of the counting organs assume the position »zero axes«. You need to have this position only at the individual registers z. B. by determining the collector potential: tials to check a transistor of the first link in order to then get the clear message of the limb.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man jeder Zählstelle eine aus Registern gemäß der Erfindung gebildete Zählvorrichtung zuordnet. Diese Zählvorrichtung wird bei einfahrenden Achsen in der einen Verschieberichtung, bei ausfahrenden Achsen in der entgegengesetzten Verschieberichtung fortgeschaltet. Ist die Achsenzahl im Gleisabschnitt Null, so befinden sich die einzelnen Glieder der Schieberegister bei beiden Zählvorrichtungen in übereinstimmender Stellung. Ist die Koinzidenz dieser Stellung überprüft, so kann der Gleisabschnitt als »frei« gemeldet werden.Another possibility is to have one for each counting point allocates counting device formed from registers according to the invention. This counting device is in the one direction of movement for incoming axes and for outgoing axes advanced in the opposite shifting direction. Is the number of axes in the Track section zero, this is how the individual elements of the shift register are located in the same position for both counting devices. Is the coincidence of this Checked position, the track section can be reported as "free".

Um die Schieberegister gegen Störspannungen, z. B. Impulse, die durch kapazitive oder induktive Kopplung auf die Eingangsleitung E 1, E 2 gelangen, unempfindlich zu machen, ist es zweckmäßig, für die Weiterschaltung jeweils die Steuerelektronen zu benutzen, die den geringeren Eingangswiderstand aufweisen.To protect the shift register against interference voltages, e.g. B. pulses passing through capacitive or inductive coupling to the input line E 1, E 2, insensitive to make, it is useful to each switch the control electrons which have the lower input resistance.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schieberegister, insbesondere für Achszähleinrichtungen in Eisenbahnsicherungsanlagen, bestehend aus mehreren gliedweise aneinandergereihten bistabilen Anordnungen, bei welchem der Zustand dieser bistabilen Anordnungen jeweils um ein Glied weitergeschoben wird, wenn ein Fortschaltimpuls auf das Register gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise, welche die Verschiebung des Zustandes von Glied zu Glied bewirken, doppelt vorgesehen und so angeordnet sind, daß die eine Gruppe dieser Stromkreise den Zustand in einer Richtung, die andere Gruppe in entgegengesetzter Richtung verschiebt, wobei der Fortschaltimpuls jeweils nur eine der beiden Gruppen wirksam werden läßt. PATENT CLAIMS: 1. Shift register, especially for axle counting devices in railway safety systems, consisting of several elements lined up in a row bistable arrangements in which the state of these bistable arrangements in each case is shifted forward by one element when an incremental pulse is given to the register is characterized in that the circuits which the displacement of the state cause from link to link, provided twice and arranged so that the one group of these circuits the state in one direction, the other group shifts in the opposite direction, with the incremental pulse only allows one of the two groups to take effect. 2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gliedweise aneinandergereihten bistabilen Anordnungen aus Transistoren bestehen. 2. Shift register according to claim 1, characterized in that the link-wise lined up bistable arrangements consist of transistors. 3. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gliedweise aneinandergereihten bistabilen Anordnungen aus Ringkernen bestehen, die in zwei Richtungen magnetisiert werden können. 3. Shift register according to claim 1, characterized in that that the bistable arrangements lined up in a row consist of toroidal cores, which can be magnetized in two directions. 4. Schieberegister nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in &n Stromkreisen zur Verschiebung des Zustandes der einzelnen Glieder Koinzidenzgatter vorgesehen sind und daß; der Fortschaltimpuls nur den Koinzidenzgattern. in den Stromkreisen der jeweils gewünschten Verschieberichtung zugeführt wird. 4. Shift register according to claim 2 or 3, characterized in that in & n circuits for shifting the State of the individual links coincidence gates are provided and that; the incremental pulse only the coincidence gates. in the circuits of the desired shifting direction is fed. 5. Schieberegister nach Anspruch 4, dadurch,gekennzeichnet, da.ß für dieWeiterschaltung vorzugsweise solche Steuerelektroden benutzt werden, die einen niedrigen Eingangswiderstand aufweisen. 5. Shift register according to claim 4, characterized in that da.ß control electrodes which have a low input resistance. 6. Schieberegister nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den bistabilen Anordnungen. der einzelnen Glieder (z. B. 1) Mischgatter (15, 16) vorgeschaltet sind und daß an die Eingänge ein und desselben Mischgatters (15) sowohl ein Stromkreis für Verschiebung in der einen Richtung als auch ein Stromkreis für Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung über Koinzidenzgatter (11, 12) herangeführt ist. 6. Shift register according to claim 5, characterized in that the bistable arrangements. of the individual links (e.g. B. 1) mixing gate (15, 16) are connected upstream and that one and the same at the inputs Mixing gate (15) as both a circuit for displacement in one direction also a circuit for displacement in the opposite direction via coincidence gates (11, 12) is introduced. 7. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Transistoren Verzögerungselemente (D) enthalten, welche eine Zustandänderung des Transistors an beide Nachbarglieder des Registers verzögert weiterleiten. B. 7. Shift register according to claim 6, characterized in that that the outputs of the transistors contain delay elements (D), which one Change of state of the transistor to both neighboring elements of the register delayed forward onto. B. Schieberegister nach Anspruch 7, dadurch ;gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement aus einem Widerstand (z. B. 320) besteht, der in die Verbindungsleitung vom Kollektor eines Transistors zum Eingang des Transistors im Nachbarglied geschaltet ist und der in Verbindung mit einem Kondensator (322) im Nachbarglied eine plötzliche Potentialänderung über die Verbindungsleitung verhindert. Shift register according to Claim 7, characterized in that the Delay element consists of a resistor (e.g. 320) that is inserted into the connection line switched from the collector of a transistor to the input of the transistor in the neighboring element is and in connection with a capacitor (322) in the neighboring member a sudden Prevents potential change via the connection line. 9. Schieberegister nach Anspruch 8 zur Achszählung in Eisenbah-nsicherungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand (a) jeweils nur einer bistabilen Anordnung (10) von dem Zustand (b) der übrigen bistabilen Anordnungen (20, 30) abweicht und daß das Glied (1), dessen bistabile Anordnung (10) den abweichenden Zustand, (a) einnimmt, die Anzahl der gezählten Achsen kennzeichnet. 9. Shift register after Claim 8 for axle counting in railway safety systems, characterized in that that the state (a) only one bistable arrangement (10) from the state (b) the other bistable arrangements (20, 30) differs and that the member (1), whose bistable arrangement (10) assumes the different state, (a), the number of the counted axes. 10. Schieberegister nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige Mischgatter (16) eines Gliedes (1), über das die zugehörige bistabile Anordnung (10) in den Zustand (a) gebracht wird, den sie in der Nullstellung des Schieberegisters einnimmt, mit einem besonderen Eingang (R) zur Herbeiführung der Nullstellung versehen ist. 10. Shift register according to claim 9, characterized characterized in that that mixer gate (16) of a member (1) via which the associated bistable arrangement (10) is brought into the state (a), which it is in the zero position of the shift register, with a special input (R) for bringing about the zero position is provided. 11. Schieberegister nach Anspruch 10 zur Verwendung in einer Zählvorrichtung mit gestaffelt angeordneten Zählorganen, in welcher eia nachgeordnetes Zählorgan nur dann einen Schritt ausführt, wenn das vorgeordnete Zählorgan einmal alle Stellungen, die es einnehmen kann, durchlaufen hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Koinzidenzgatters (13) eines Registergliedes (1), über den die bistabile Anordnung (10) dieses Gliedes bei Einzählung in den von den anderen Gliedern (2, 3) abweichenden Zustand (a) gebracht wird, und der Ausgang des Koinzidenzgatters (34) des in Einzählrichtung vorgeordneten Registergliedes (3), über den die bistabile Anordnung (30) dieses Gliedes bei Auszählung in den von den anderen Gliedern abweichenden Zustand (d) gebracht wird, mit dem Einzähl- bzw* Auszähleingang des nachgeordneten Zählorgans; gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Verstärkern. verbunden sind (Klemmen F 1, F 2) 11. Shift register according to claim 10 for use in a counting device with staggered counting organs, in which eia Downstream counting device only executes a step if the upstream The counting organ has once passed through all the positions it can occupy characterized in that the output of the coincidence gate (13) of a register element (1), over which the bistable arrangement (10) of this member when counting into the of the other members (2, 3) different state (a) is brought, and the Output of the coincidence gate (34) of the register element arranged upstream in the counting-in direction (3), over which the bistable arrangement (30) of this member when counting in the state (d) which differs from the other links, with the counting or * counting input of the downstream counting element; possibly with interposition of amplifiers. connected (terminals F 1, F 2) 12. Schieberegister nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Weiterschalten des Zählorgans von einem Koinzidenzgatter (37) überprüft wird, welches bei nicht ordnungsgemäßer Weiterschaltung dieses Zählorgans ein Fehlerkriterium liefert. 12. Shift register according to claim 11, characterized in that the indexing of the counting element is carried out by a coincidence gate (37) checked which is the case if the forwarding is not carried out properly this counter supplies an error criterion. 13. Schieberegister nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Weiterschalten des jeweiligen Nachbarzählorgans von einem Koinzidenzgatter (38) erst dann freigegeben wird (über Klemme F20), wenn das Zählorgan (30), von dem aus die jeweiligen Nachbarzählorgane weitergeschaltet werden, selbst weitergeschaltet hat.13. Shift register according to claim 11, characterized in that the indexing of the respective neighboring counter of a coincidence gate (38) is only released (via terminal F20) when the counter (30), from which the respective neighboring counting elements are indexed further, itself Has.