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Impuls-Speichervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung,
bei der ein Signal in Form eines elektrischen Impulses eingegeben und wieder entnommen
werden kann, mit einem Kommutator, der voneinander isolierte elektrische Kontaktsegmente
aufweist, weiterhin mit Signalempfangs- und Speichermitteln, die elektrisch zwischen
die Kontaktsegmente und eine gemeinsame Verbindung geschaltet sind, mit einer ersten
und einer zweiten Bürste, die in ihrer Lage zueinander verstellbar und gegen den
Kommutator, dessen Kontaktsegmente aufeinanderfolgend an den Bürsten vorbeigeführt
werden, relativ beweglich sind, wobei die erste Bürste ein Signal in Form eines
elektrischen Impulses auf jedes der elektrischen Kontaktsegmente und die damit verbundenen
Empfangs- und Speichermittel übertragen kann, wenn. das Kontaktsegment an der ersten
Bürste vorbeigeführt wird und die zweite Bürste das in den Empfangs- und Speichermitteln
gespeicherte Signal entnehmen kann, wenn das diesen Mitteln zugeordnete Kontaktsegment
an der zweiten Bürste vorbeigeführt wird.
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Eine bekannte Speichervorrichtung enthält eine Mehrzahl von Kondensatoren,
die mit ihnen zugeordneten Kontaktsegmenten eines Kommutators verbunden sind und
aufeinanderfolgend mit einer Bürste in Kontakt kommen, wobei die Relativbewegung
zwischen Kommutator und Bürste eine konstante Geschwindigkeit hat und die Bürste
dem entsprechenden Kondensator eine charakteristische Ladung zuführen kann, die
als Signal für eine nachfolgende Steuereinrichtung dienen kann, wenn das zugeordnete
Kontaktsegment eine vorgegebene Zeit danach mit einer zweiten Bürste in Kontakt
kommt. Diese Zeit ist abhängig von der Geschwindigkeit der Relativbewegung und von
der Winkelversetzung der beiden Bürsten.
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Bei dieser bekannten Einrichtung können Fehler durch unbeabsichtigte
Entladungen der Kondensatoren auftreten, beispielsweise durch Kurzschlüsse zwischen
benachbarten Kontaktsegmenten des Kommutators durch leitenden Schmutz oder durch
Feuchtigkeit.
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Ziel der Erfindung ist, eine Speichervorrichtung zu schaffen, bei
der keine unbeabsichtigten Entladungen der Kondensatoren durch Schmutz oder Feuchtigkeit
oder durch die Verwendung sehr breiter Bürsten, die gleichzeitig mit zwei leitenden
Kommutatorsegmenten in Berührung kommen können, auftreten.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jedes Signalempfangs-
und Speichermittel einen Kondensator und eine elektrische Widerstandsvorrichtung
enthält, die in Stromrichtung von dem Kontaktsegment des Kommutators zum Kondensator
einen niedrigen und in umgekehrter Stromrichtung einen hohen elektrischen Widerstand
hat und deren hoher elektrischer Anfangswiderstand sehr stark herabgesetzt wird,
wenn eine vorgegebene elektrische Spannung überschritten wird.
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Diese elektrische Spannung ist als »Durchbruchsspannung« bekannt.
Beispiele elektrischer Widerstandsvorrichtungen mit einer solchen Charakteristik
sind Neonröhren, Zener- oder Avalanchedioden oder eine Anordnung aus Gleichrichter
und einer Stromquelle. Der Vorteil dieser Abwandlung besteht darin, daß das signalempfangende
und -speichernde Mittel, z. B. ein Kondensator, nicht entladen werden kann, bis
durch eine Bürste, die mit der Stromquelle in Reihe geschaltet ist, ein elektrischer
Kontakt hergestellt ist. Die Vorrichtung kann daher verwendet werden, wo leitender
Staub oder Feuchtigkeit vorhanden ist und wo der Kondensator seine Ladung lange
Zeit ohne Gefahr einer unbeabsichtigten oder zufälligen Entladung behalten soll.
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Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert, die ein schematisches
Schaltbild einer Speichervorrichtung zeigt, die Mittel zur Verhütung zufälliger
Entladungen enthält.
Die Zeichnung zeigt eine Speichervorrichtung,
die Mittel zur Verhütung zufälliger Entladung enthält. Diese Speichervorrichtung
enthält einen drehbaren zylindrischen Kommutator 31 mit abwechselnd aufeinanderfolgenden
elektrisch leitenden Segmenten 32
und isolierenden Segmenten 33. In Abstand
um den Umfang des Kommutators 31 sind ortsfeste Bürsten 34 und 35, die auf
-der Kommutatoroberfläche schleifen, angebracht. Diese Bürsten 34 und
35 sind so angebracht, daß ihre Lage um den Kommutatorumfang beliebig eingestellt
werden kann. Bürste 34 wird zur Leitung eines Signals in Form eines elektrischen
Impulses zum Kommutator 31, Bürste 35 zur Entnahme und Löschung des
Signals verwendet.
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Jedes. elektrisch leitende Segment 32 ist mit einer Klemme einer Zenerdiode
36 verbunden. Bei Verwendung von Zenerdioden ist die Durchbruchspannung gleich der
Zenerspannung der Diode. Die andere Klemme der Diode 36 ist mit einer Klemme eines
Kondensators 37 verbunden, dessen andere Klemme zu einem gemeinsamen Schleifring
38 führt. Die Kondensatoren 37 und Dioden 36 sind so am Kommuta tor befestigt,
daß sie mit ihm umlaufen. Eine ortsfeste Bürste 39 schleift am Schleifring
38. Andere elektrische Einrichtungen, wie Neonröhren oder eine Anordnung
aus Gleichrichter und Stromquelle, können an Stelle der Zenerdiode verwendet werden.
Bürste 34 ist mit Taste 40 und Stromquelle 41 verbunden, wie
aus der Zeichnung hervorgeht. Bürste 35 ist mit Stromquelle 42, beispielsweise
einer Batterie, verbunden und liegt in Reihe mit einer Relaisspule 43 eines
Relais, das dem Relais 11 von Fig. 1 entspricht, sowie mit Bürste
39, die auf dem Schleifring 38 schleift. Bürste 39 ist in der Schaltung
außerdem mit Taste 40
verbunden und wirkt als Masseleitung.
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Diode 36 ist so angeordnet, daß sie in. Stromflußrichtung von dem
elektrisch leitenden Segment 32
zum Kondensator 37 einen niedrigen Widerstand
hat und in Stromflußrichtung von Kondensator 37 zum elektrisch leitenden
Segment 32 einen hohen Anfangswiderstand hat. Die Diode 36 ist so gewählt, daß die
Spannung am Kondensator 37 plus Spannung der Stromquelle 42; hier
der Batterie 42, größer als die Zenerspannung, d. h. die Durchbruchsspannung
der Diode, ist, jedoch die Einzelspannungen der Stromquelle 42 und des geladenen
Kondensators 37 kleiner als die Zenerspannung sind. Bei dieser Anordnung
wird ein geladener Kondensator durch einen Leitweg zwischen Segmenten
32 und dem gemeinsamen Schleifring 38 oder anderen Segmenten nicht entladen.
Auch durch den Belastungskreis, d. h. die Relaisspule 43, fließt kein Strom;
wenn Bürste 35 ein Segment 32, das über die entsprechende Zenerdiode 36 mit
einem ungeladenen Kondensator 37 verbunden ist, berührt.
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Wenn auch der Entladestrom des Kondensators über Bürste 5 ein Relais
speist, so kann er ebenso zur Steuerung eines Thyratrons oder einer ähnlichen Einrichtung
verwendet werden. Die Energiezufuhr für die Speichervorrichtung braucht nicht notwendigerweise
von einer Batterie herzurühren, sondern kann auch von einer anderen Stromquelle
geliefert werden. Die elektrische Schaltung muß dann entsprechend angepaßt werden.
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Ein Anwendungsbeispiel für die Erfindung ist bei der Stahlblechherstellnng
gegeben. In der Praxis werden die kontinuierlichen Blechstreifen, die von den Walzen
kommen, durch Vorrichtungen zur Feststellung von Fehlern, wie Poren, Löchern u.
dgl., geführt: Der Streifen wird dann durch eine Schneidvorrichtung geführt, dort
in einzelne Bleche zerschnitten, von denen die, bei denen vorher Fehler festgestellt
worden sind, entnommen werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet,
diese Entnahme zu veranlassen. Die Signaleingabevorrichtung ist in diesem Beispiel
mit der Fehler-Feststellvorrichtung verbunden, die bei Auftreten von Fehlern die
Zuführung eines Signals zur Bürste 34 veranlaßt. Dieses Signal wird von einem
der Kondensatoren empfangen und gespeichert und nachfolgend von Bürste 35 aufgenommen.
Relais 43 wird dadurch erregt, so daß eine geeignete Wirkeinrichtung veranlaßt wird,
das Blech mit den Löchern zu entnehmen. Die Umlaufgeschwindigkeit des Kommutators
ist dabei der Durchlaufgeschwindigkeit des Blechstreifens durch die Fehler-Feststellvorrichtung
und durch die Schneideinrichtung proportional, so daß die Zeit für den Durchlauf
des fehlerhaften Streifens von der Erkennungseinrichtung zur Schneideinrichtung
der Zeit entspricht, in der der Kondensator, der das Signal emp-.fängt und speichert,
von Bürste 4 bis zur Bürste 5 läuft.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Speichervorrichtung nach der
Erfindung ist der Kommutator ortsfest, und die Bürsten laufen unter Einhaltung ihres
vorgegebenen Abstandes voneinander um den Kommutatorumfang herum. Weiterhin können
an Stelle der Verbindung des Kondensators mit den Segmenten und dem gemeinsamen
Schleifring zwei Kommutatorscheiben verwendet werden, wobei jeder Kondensator zwischen
einem Segment auf der ersten Kommutatorscheibe und einem Segment auf der zweiten
Kommutatorscheibe liegt. Jeder Kommutator muß dann einen entsprechenden Satz Bürsten
haben, die entweder fluchten oder um einen Teil der Segmentteilung versetzt sind.
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Der Grad der Steuerung ist von den mechanischen Grenzen der verschiedenen
Bürsten und Kommutatorsegmente abhängig. Um eine größere Auflösung zu erzielen,
kann daher mehr als ein Kommutator verwendet werden. Die Breite der Bürste
34 kann beliebig abgewandelt werden, um entsprechend der Art des Signals
oder zur Anpassung an die Anwendungsart einen oder mehrere Kondensatoren aufzuladen.
Es kann eine beliebige Anzahl von Bürsten, die auf dem Kommutator schleifen, angeordnet
werden. Durch entsprechende Schalter im Bürstenkreis kann eine beliebige Anzahl
von Kondensatoren gleichzeitig geladen werden, und jede einzelne Bürste kann angeschaltet,
um Kondensatoren zu laden oder zu entladen, oder abgeschaltet werden.
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Die Erfindung kann daher auf einen hin- und hergehenden Prozeß angewandt
werden, um Vor- und Rücksignale zwischen beliebigen, durch die Schalter ausgewählte
Bürsten zu tragen, und die Signale können zur Bestimmung des Ausmaßes der Hin- und
Herbewegung oder zur Steuerung zugeordneter Einrichtungen verwendet werden.
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Der Kommutator soll nicht auf eine rein radiale oder zylindrische
Form beschränkt sein, da es gleicherweise möglich ist, die Segmente und Kondensatoren
auf einem endlosen Band oder einer ähnlichen Einrichtung oder einem verlängerten
Glied zu montieren. Wird die Speichervorrichtung auf eine Verfahrenssteuerung angewandt,
so entspricht die Relativbewegung der Bürsten und des Kommutators der Bewegung der
genannten Verfahrenssteuerung.