DE974928C

DE974928C - Roehrenschaltanordnung, insbesondere elektronischer Kommutator fuer elektrische Rechenmaschinen, mit mehreren bistabilen Multivibratorkreisen

Info

Publication number: DE974928C
Application number: DEI2033A
Authority: DE
Inventors: Arthur Halsey Dickinson
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1941-05-23
Filing date: 1950-09-22
Publication date: 1961-05-31
Also published as: US2573316A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Röhrenschaltung, insbesondere auf einen elektronischen Kommutator für elektrische Rechenmaschinen, mit mehreren jeweils einen bistabilen Multivibratorkreis enthaltenden Stufen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte, aus Thyratronen aufgebaute Ringschaltungen und ähnliche Schaltungen, die an Stelle von Thyratronen aus Elektronenröhren aufgebaute bi stabile Multivibratorkreise enthalten, zu verbessern. Wenn auch durch die Verwendung von Elektronenröhren die den Thyratronen eigenen Unsicherheiten bezüglich der Schaltzeitpunkte und der

besondere Aufwand zur Löschung vermieden werden, so bleibt doch noch die zeitliche Unsicherheit, die durch die kapazitive oder induktive bzw. gemischte Kopplung verursacht wird. Diese ist ihrerseits wieder erforderlich, da eine folgende Stufe durch den bei der Ausschaltung einer Stufe entstehenden Impuls — also durch eine nicht von einer besonderen, zur Abgabe von Leistung vorgesehenen Quelle — eingeschaltet wird.

Der genannte Nachteil wird gemäß der Erfindung bei einer Röhrenschaltanordnung, insbesondere einem elektronischen Kommutator für elek-

irische Rechenmaschinen, mit mehreren jeweils einen bistabilen Multivibratorkreis enthaltenden Stufen dadurch vermieden, daß die Stufen ringförmig miteinander verbunden sind und den Schaltzustand einer Stufe kennzeichnende Spannungen bestimmen, in welchen der beiden stabilen Schaltzustände die der betrachteten Stufe benachbarte (n) Stufe(n) durch den nächsten der allen Stufen gleichzeitig zugeführten Steuerimpulse umgeschaltet ίο wird {werden).

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren hervor. Im einzelnen stellen die Zeichnungen dar in

Fig. ι ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Röhrenkommutators einschließlich der Steuer- und Erregerstromkreise,

Fig. 2 a bis 2f Diagramme der für die Steuerung des Röhrenkommutators benutzten Impulse und der sich bei Betätigung der Kommutatorelemente ergebenden Spannungsverhältnisse,

Fig. 3 ein abgeändertes Schaltbild eines Röhrenkommutators gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 a bis 4e Diagramm der Steuerimpulse für den in Fig. 3 gezeigten Kommutator und der bei Betätigung der Elemente des Kommutators sich ergebenden Spannungsverhältnisse.

Zunächst sei ein Überblick über die Elemente des Kommutators, seine Steuer- und Erregerstromkreise und ihrer Arbeitsweise gegeben.

i. Allgemeines

Der in Fig. 1 dargestellte Röhrenkommutator besteht aus Elektronenröhren mit zugehörigen Stromkreisen, die einen fremdgesteuerten Kippkreis mit zwei stabilen Zuständen, einen sogenannten Trigger, darstellen und im folgenden als Elemente bezeichnet sind. Die Zahl der Elemente ist gleich der Anzahl der Schritte, bis ein Maschinenspiel wiederholt wird. Jedes Element hat einen »Ein«- und »Aus«- Zustand. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann nur ein Element des Kommutators im »Ein«-Zustand sein. Der Elementezustand wird unter Steuerung impulsgebender Organe geregelt. Diese Regelung besteht in der schrittweisen Betätigung der Elemente derart, daß jedes Element erst in den »Ein«-Zustand und dann in den »Aus «-Zustand geschaltet wird. Der Röhrenkommutator arbeitet ununterbrochen so lange, wie Impulse zugeführt werden.

Jedes Element wird unter Steuerung durch das unmittelbar vorhergehende, im eingeschalteten Zustand sich befindende Element eingeschaltet. Weiterhin wird jedes Element unter Steuerung des unmittelbar folgenden, im eingeschalteten Zustand sich befindenden Elements ausgeschaltet. Die Kommutatorelemente werden aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet, und jedes Element wird innerhalb eines vollständigen Maschinenspiels nur einmal betätigt. Die Arbeitsweise des Kommutators ergibt eine Reihe von aufeinanderfolgenden Spannungsänderungen und damit eine Reihe von aufeinanderfolgenden Zeitimpulsen. Diese Spannungsänderungen oder Impulse stehen für Steuerzwecke in anderen Stromkreisen zur Verfugung. Die Kommutatorbetätigung wird durch Unwirksamwerden der Steuerimpulse beendet. Daraufhin wird die aufeinanderfolgende Arbeitsweise unterbrochen, und das letzte eingeschaltete Element bleibt in diesem Zustand, bis weitere Steuerimpulse zugeführt werden. Der in Fig. 1 gezeigte Röhrenkommutator wird durch von Hand betätigte Schalter eingeschaltet, die elektronische Stromkreise zur Erzeugung von Impulsen steuern. Diese Impulse versetzen alle Elemente mit Ausnahme des einen ausgewählten Elements in den »Aus «-Zustand und das ausgewählte Element in den »Ein«-Zustand.

2. Röhrenkommutatorelemente

Fig. ι zeigt, daß Spannung der bezeichneten Polarität den Leitungen 50 bzw. 80 sowie dem aus den Widerständen 56, 57 und 58 gebildeten Spannungsteiler zugeführt wird. Die Leitungen 61 und Si sind an Abgriffe des Spannungsteilers gelegt. Dadurch werden Teilspannungen erhalten, und zwar in Leitung 61 positiv in bezug auf Leitung 51. Ein im folgenden als Trigger bezeichneter Stromkreis enthält zwei Widerstandsnetze, welche z.B. die Widerstände 62 α, 63 α und 64 a (S¹) in Reihe zwischen Leitung 50 und 51 enthalten. Der Widerstand 63 α ist durch den Kondensator 65 a überbrückt. Die Vakuumröhren 68 b und 69 b sitzen in einem Röhrenkolben und sind mit ihren parallel geschalteten Anoden und Kathoden zwischen Punkt 66 a· und Leitung 61 angeschlossen. Der Punkt 66 α liegt an der Verbindungsstelle der Widerstände 62 α und 63 a des Spannungsteilers. Das zweite Widerstandsnetz besteht z. B. aus den Widerständen 62 b, 63 b und 64 ο (S¹), die in Reihe zwischen Leitung 50 und 51 geschaltet sind. Der Widerstand 63 b liegt im Nebenschluß zum Kopplungskondensator 65 fr. Die Elektronenröhren 68 α und 69 a sitzen in einem Röhrenkolben, und ihre parallel geschalteten Anoden und Kathoden sind zwischen Punkt 66 b und Leitung 61 angeschlossen. Der Punkt 66 b liegt zwischen den Widerständen 62 b und 63 b. Die Widerstände 62 α und 62 b, desgleichen die Widerstände 63 α und 63 b sowie 64 α und 64 b sind untereinander gleich. Dasselbe gilt von den Kapazitäten der Kondensatoren 65 α und 65 b. Als vorteilhaft ergab sich, daß Widerstand 62 a und 64a etwa ein Drittel des Wertes des Widerstandes 63 α hat. Ein günstiger Wert der Kapazität der Kondensatoren a· und 65 b liegt in der Größenordnung einiger 100 Pikofarad.

Wird angenommen, daß das Gitter der Röhre a das gleiche Potential wie Leitung 61 aufweist, so ist seine Gitterspannung praktisch Null. Bei geeigneter Größe des Widerstandes 62 b ist der Widerstand der Röhre 68 α im Vergleich zu dem des Widerstandes 62 b relativ niedrig. Die Anode der Röhre 68 α und der Punkt 66 b, an den die Anode angeschlossen ist, hat eine nur wenig höhere Spannung als Leitung 61, wenn ein starker Strom durch a fließt. Bei entsprechender Größe der Wider-

stände 63 b und 64 b ist der Spannungsabfall in 63 b groß genug, um den Punkt 67 b an der Verbindungsstelle von Widerstand 63 b und 64 b und damit auch das Gitter der Röhre 68 b in bezug auf Leitung 61 negativ zu halten. Die negative Gittervorspannung der Röhre 68 b macht ihren Durchgangswiderstand größer als den von Widerstand 62 a. Dann ist das Potential der Anode 68 b und des Punktes 66 α hoch genug, so daß der Spannungsabfall in 63 a das Potential des Punktes 67 α nicht unter das der Leitung 61 bringt. Dieser Zustand stellt einen Stabilitätszustand des Elementes dar. Hierbei erfolgt ein starker Stromfluß durch Röhre

68 a, und Röhre 68 b ist gesperrt. Der Punkt 66 a ist auf höherem Potential in bezug auf Leitung 61 und 51 als Punkt 66 b.

Die Umschaltung des Triggerkreises in den entgegengesetzten Stabilitätszustand erfolgt vermittels Elektronenröhren, z. B. der Pentoden 69 a und 69 ο. Das Schirmgitter der Röhre 69 a ist mit einem Punkt verbunden, dessen Potential in bezug auf Leitung 61 positiv ist. Das Schirmgitter der Röhre

69 b ist gleichfalls mit einem Punkt verbunden, dessen Spannung gegen Leitung 61 positiv ist. Damit sind die Schirmgitterspannungen der Röhren 69 a und 69 b positiv in bezug auf ihre Kathoden. Das Steuergitter der Pentode 69 α ist über Leitung 76 a an Widerstand 72 a angeschlossen, in dem positive Impulse erzeugt werden, deren Entstehung später gezeigt wird. Fehlen solche Impulse, so ist die negative Gittervorspannung der Röhre 69 a gleich der Potentialdifferenz zwischen Leitung 61 und 80 und ausreichend, um Röhre 69 α zu sperren. Das Gitter der Röhre 69 b ist über Leitung 75 und Schalter 90 an Widerstand 72 b angeschlossen, in dem positive Impulse auftreten, wie später gezeigt wird. Bei Fehlen derartiger Impulse im Widerstand 72 b ist jedoch die negative Gittervorspannung der Röhre 6g b gleich der von Röhre 69 a. Röhre 69 b wird also gleichfalls gesperrt.

Wenn ein starker Stromfluß durch Röhre 68 a erfolgt und Punkt 66 b ein niederes Potential aufweist, so wird bei Auftreten eines positiven Impulses im Widerstand 72 a die negative Gittervorspannung der Röhre 69 a verringert. Da aber die Anode von Röhre 69 α mit Punkt 66 b verbunden ist und daher ein niederes Potential aufweist, ist diese Vorspannungsverminderung in bezug auf den Stromfluß durch Röhre 69 a wirkungslos und hat infolgedessen keinen Einfluß auf den Zustand des Triggerkreises. Wenn ein positiver Impuls im Widerstand 72 & auftritt und Schalter 90 in der umgekehrten Stellung gegenüber der gezeigten liegt, wird die negative Gittervorspannung der Röhre 69 b vermindert. Da die Anode von Röhre 69 b direkt mit Punkt 66 α verbunden ist und das Potential dieses Punktes in bezug auf Leitung 61 relativ hoch ist, fließt ein Strom von Leitung 50 über Widerstand 62 a, Röhre 69 b, Leitung 61, Widerstände 57 und 58 nach Leitung 80. Der Spannungsabfall im Widerstand 62 a nimmt dadurch zu, so daß das Potential von Punkt 66 a plötzlich kleiner wird, und ein negativer Impuls entsteht.

Dieser Impuls wird durch den Kondensator 65 α dem Gitter der Röhre 68 α zugeführt, so daß eine plötzliche Zunahme der negativen Gitterspannung derselben erfolgt und der Stromfluß durch Röhre 68 a und den zugehörigen Widerstand 62 δ aufhört. Das Potential des Punktes 66 b erhöht sich dann in bezug auf Leitung 61, und es entsteht ein positiver Impuls, der über den Kondensator 65 b dem Gitter der Röhre 68 b zugeführt wird. Die Gittervorspannung wird infolgedessen auf praktisch Null erhöht. Da nach dem vorher Gesagten das Potential des Punktes 66 b jetzt hoch und das von Punkt 66a niedrig ist, nimmt der Triggerkeis einen Stabilitätszustand an, der dem eingangs beschriebenen entgegengesetzt ist, d. h., die Röhre 68 α ist gesperrt, und Röhre 68 b läßt einen beträchtlichen Strom durch. Der neue Zustand des Triggerkreises wird aufrechterhalten, bis im Widerstand 72 a ein positiver Impuls auftritt. Dann erzeugt die verminderte negative Gittervorspannung in Pentode 69 a einen verstärkten Stromfluß durch dieselbe mit einem entsprechenden Spannungsabfall des Punktes 66 b. Der Triggerkreis kehrt dann in die Ausgangsstellung zurück. Vorteilhafterweise haben die den Gittern der Pentoden 69 α und 69 b zugeführten Impulse eine steile Kurvenform. Weiterhin ist es günstig, wenn das i?C-Produkt aus den Werten der Widerstände 72a bzw. J2b und der verteilten Kapazität nicht größer ist als ein Fünftel des RC-Produktes aus den Werten von Widerstand 63 α und Kondensator 65 α. Negative Impulse, die den Gittern der Röhren 69 a und 69 b zugeleitet werden, können die beschriebenen Schaltvorgänge nicht auslösen.

Der Zustand eines Triggerkreises kann durch Beobachtung einer Glimmlampe 78 festgestellt werden, die in Reihe mit dem Begrenzungswiderstand 78/ zwischen Leitung 50 und Punkt 66 α geschaltet ist. Hat Punkt 66 α ein hohes Potential gegen Leitung 61, so reicht die Spannungsdifferenz zwischen Leitung 50 und Punkt 66 α zur Zündung der Glimmlampe 78 nicht aus. Ist das Potential von Punkt 66 a dagegen niedrig gegen Leitung 61, so ist die Spannungsdifferenz groß genug zur Zündung der Glimmröhre 78.

Die Impulse werden von zwei verschiedenen Quellen erzeugt und sind abwechselnd in jedem der beiden Zweige des Triggerkreises wirksam. Sie ver- ω anlassen seine Umschaltung von einem Stabilitätszustand in den anderen. Nachfolgend werden die Elektronenröhren und die zugehörigen Stromkreise, die den Triggerkreis bilden, einfach als Elemente bezeichnet. Mehrere, z. B. vier, Elemente sind untereinander verbunden und bilden den in Fig. 1 gezeigten Röhrenkommutator. Sie werden in anderer Anordnung auch zum Aufbau des Röhrenkommutators nach Fig. 3 verwendet. Allgemein gilt, daß bei hohem bzw. niederem Potential der Punkte 66 b bzw. 66 a eines jeden Elementes in bezug auf Leitung 51 und 61 das Element im »Ein«-Zustand ist. Wenn dagegen das Potential der Punkte 66 b bzw. 66 a niedrig bzw. hoch ist, dann ist das Element im »Aus«-Zustand. Die an den Punkten wie 66 b und 66 a auftretenden Spannungen, die sich ent-

sprechend den Stabilitätszuständen der Triggerkreise ändern, können für verschiedene Steuerzwecke benutzt werden.

3. Oszillator

Im Widerstand 72 α und 7'2 b werden Impulse erzeugt, welche die Betätigung des Röhrenkommutators steuern. Vorzugsweise wird zur Erzeugung der Impulse ein Oszillator benutzt, an dessen Ausgang rechteckförmige Spannungen entstehen. Diese werden in Impulse mit steiler Front und kurzer Dauer umgewandelt. Die gewünschte Zeitdauer eines Maschinenspiels bestimmt die Grundfrequenz des Oszillators.

Der im vorliegenden Fall verwendete Oszillator ist von dem allgemein als Multivibrator bekannten Typ. Er besteht im wesentlichen aus einem zweistufigen Widerstandsverstärker, in welchem der Ausgang der zweiten Stufe auf den Eingang der ersten Stufe rückgekoppelt ist. Ein derartiger Oszillator kann entweder rechteckige oder sägezahnförmige Impulse erzeugen, je nachdem, welcher Teil des Oszillatorstromkreises benutzt wird. Hier werden die rechteckigen Impulse benutzt, da sie leicht in Impulse mit steiler Front und von kurzer Dauer umzuwandeln sind.

Fig. ι zeigt, daß die Spannung der bezeichneten Polarität den Leitungen 50 und 80 sowie dem Spannungsteiler 56, 57, 58 zugeführt wird. Damit erhalten auch die Leitungen 61 und 51 ein Potential, welches in dieser Reihenfolge gegeneinander und gegen Leitung 80 positiv ist. Der Oszillator enthält die Vakuumröhren 83 α und 83 b sowie zugehörige Widerstände und Kondensatoren. Die Anoden der betreffenden Röhren sind über die Belastungswiderstände 84a bzw. 84 & an Leitung 50 angeschlossen, während die Kathoden direkt mit Leitung 51 verbunden sind.

Die Anode von Röhre 83 α ist zum Gitter der Röhre 83 b durch den Kopplungskondensator 85 a rückgekoppelt, der durch den Gitterableitwiderstand 86 a an Leitung 51 angeschlossen ist. Die Anode der Röhre 83 b ist an das Gitter der Röhre 83 α über den Kopplungskondensator 85 b rückgekoppelt, der über den Ableitwiderstand 86 b an Leitung 51 angeschlossen ist. Damit ist die normale Gittervorspannung der Röhren 83 α und 83 & gleich Null. Eine solche Anordnung ist instabil, und durch kleinste Emissionsänderungen einer Röhre erfolgt die Anregung von Schwingungen. Angenommen, der Stromfluß durch 83 a steigt in einem Augenblick an, so entsteht ein größerer Spannungsabfall im Widerstand 84 a und eine Potentialabnahme in Röhre 83 a. Diese Abnahme wird durch den Kopplungskondensator 85 α dem Gitter der Röhre 83 b zugeführt und macht es stärker negativ. Der Strom durch 83 b nimmt ab, so daß der Spannungsabfall in Röhre 83 b zunimmt. Diese Zunahme ist gleich der ursprünglichen Abnahme in Röhre 83 a, multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor, und daher viel höher. Der Kopplungskondensator 85 b führt diese Potentialänderung dem Gitter der Röhre 83 a zu und verringert seine negative Vorspannung, so daß eine starke Zunahme des Stromflusses durch 83 a erfolgt. Der dem verstärkten Stromfluß entsprechende Spannungsabfall wird umgekehrt wieder 83 b zugeführt mit dem Ergebnis einer verstärkten Wirkung. Der Stromfluß durch die Röhre 83 α wird im wesentlichen augenblicklich auf einen hohen Wert gebracht, der sein Maximum in dem Augenblick erreicht, in welchem die Gittervorspannung von Röhre 83 b groß genug ist, um diese, 83 b, zu sperren. Bei Erreichen dieses Zustandes beginnt die Ladung des Kondensators 85 a durch den Widerstand 86a abzufließen. Die Zeitdauer des Vorganges ist durch die Zeitkonstante des Kondensators 85 α und des Widerstandes 86 α festgelegt. Wenn der Ladungsabfluß beendet ist, beginnt der Stromfluß durch Röhre 83 b, und der vorbeschriebene Vorgang kehrt sich um; das Gitter von 83 a wird plötzlich negativ, der Stromfluß durch Röhre 83 α wird gesperrt, das Gitter von Röhre 83 b wird leicht positiv aufgeladen, und durch Röhre 83 b beginnt ein starker Stromfluß.

Durch jede der Röhren 83 a und 83 b erfolgt also abwechselnd und für bestimmte Zeitdauer ein starker Stromnuß. Wenn eine Röhre Strom führt, ist die andere gesperrt. Dieser Zustand kehrt sich plötzlich um, die erste Röhre wird gesperrt, während die andere Strom führt. Hierdurch werden in den Widerständen 84 a und 84 b abwechselnd Spannungsänderungen erzeugt, welche gegeneinander um i8o° phasenverschoben sind. Diese Spannungen treten in Form rechteckiger Impulse auf, die leicht in Impulse mit steiler Front und kurzer Dauer umgewandelt werden können.

Ein Spannungsanstieg des Punktes 87 a an der Verbindung des Widerstandes 84 a und der Anode von der Röhre 83 α verursacht eine Aufladung des Kondensators 88 α und Stromfluß durch den Widerstand 72 b nach Leitung 80. Durch entsprechende Wahl der Kapazität für den Kondensator 88 α, so, daß seine Aufladungszeit relativ kurz ist, erzeugt der Potentialanstieg in 87 a einen positiven Impuls von äußerst kurzer Dauer mit steiler Wellenfront im Widerstand 72b. Ein Spannungsabfall des Punktes 87 α verursacht eine Entladung des Kondensators 88 a, und es entsteht ein negativer Impuls der vorbeschriebenen Charakteristik im Widerstand 72 b. Da der Potentialanstieg und -abfall im Punkt a ununterbrochen erfolgt, werden im Widerstand b fortlaufend positive und negative Impulse erzeugt, wie Fig. 2 a zeigt. Gleicherweise werden im Widerstand 72 a positive und negative Impulse erzeugt, entsprechend der Potentialänderung am Punkt 87 b. Diese Impulse sind in Fig. 2 b dargestellt. Die Impulse in den beiden Widerständen sind um i8o° gegeneinander phasenverschoben. Die Impulse der in Fig. 2a und 2b gezeigten Art werden für die Steuerung der aufeinanderfolgenden Tätigkeit des Röhrenkommutators durch Steuerung der Elemente verwendet.

4. Röhrenkommutator

Der in Fig. 1 gezeigte Kommutatorstromkreis besteht aus mehreren Elementen der vorbeschriebe-

nen Art, die ohmisch zu einem geschlossenen Ring verbunden sind. Der Zahl der Elemente hängt von der gewünschten Schrittzahl ab, die durchlaufen werden soll, bevor der Ring seine Funktion wiederholt. In dem in Fig. ι dargestellten Beispiel sind vier Elemente vorgesehen. Ist ein Element eingeschaltet und die restlichen ausgeschaltet, so bereitet dieses eingeschaltete Element das nächstfolgende Element vor, so daß bei Auftreten eines Impulses, ίο dem sogenannten Vorwärtsimpuls, das vorbereitete Element eingeschaltet wird. Nachdem dieses Element eingeschaltet ist, bereitet es das unmittelbar vorhergehende derart vor, daß bei Auftreten eines Impulses, dem sogenannten Rückwärtsimpuls, weleher vor dem nächsten Vorwärtsimpuls erfolgt, dieses vorhergehende Element ausgeschaltet wird. Das zweite Element, das nun eingeschaltet ist, bereitet seinerseits ein drittes Element vor, so daß beim nächsten Vorwärtsimpuls dieses dritte Element eingeschaltet wird. In diesem Zustand bereitet das dritte Element das zweite Element derart vor, daß es beim nächsten Rückwärtsimpuls ausgeschaltet wird, usw.

Vorstehend ist erläutert, wie durch zwei Vorwärts- und zwei Rückwärtsimpulse die »Ein«-Stellung des Kommutators um zwei Schritte vorwärts schreitet. Werden keine weiteren Impulse zugeführt, so bleibt das dritte Element eingeschaltet und alle übrigen ausgeschaltet. Kommen jedoch weitere Vorwärtsimpulse zur Wirkung, so geht die schrittweise Betätigung weiter, und das vierte, erste, zweite usw. Element wird nacheinander eingeschaltet. Ist die Gesamtzahl der Elemente gleich vier, wie in Fig. 1, so ist das erste Element mit dem letzten leitend verbunden, so daß die Elemente einen geschlossenen elektrischen Ring bilden und das erste Element unter Steuerung durch das vierte geschaltet wird, worauf der Kommutator sein Arbeitsspiel wiederholt. Die Elemente sind also derart verbunden und steuern sich gegenseitig so, daß bei aufeinanderfolgenden Vorwärts- und Rückwärtsimpulsen jedes Element zuerst ein- und dann ausgeschaltet wird. Jedes Element arbeitet in einer vorgegebenen aufeinanderfolgenden Reihenfolge. Wenn das letzte in Funktion tritt, so ist ein Kommutatorspiel beendet, und ein neues Spiel beginnt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Röhrenkommutators sind vier Elemente vorgesehen, die mit Si, S 2, S3 und S4 bezeichnet sind. Entsprechende Teile der einzelnen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Zahl der Elemente kann nach Wunsch gewählt werden.

Wenn Si in Fig. 1 eingeschaltet ist und S2, S3 und S4 ausgeschaltet sind, so geht die Einschaltung der letzteren folgendermaßen vonstatten: Der Oszillator ist in Tätigkeit, und Impulse der in den Fig. 2 a und 2 b dargestellten Form werden in den Widerständen 72b und 72a erzeugt. Die in den Fig. 2 a und 2 b gezeigten Impulse haben gleiche Frequenz, sind aber um i8o° phasenverschoben, jedoch ist diese Symmetrie der Impulse nicht erforderlich. Die Impulse gemäß Fig. 2 a, die im Widerstand 72 b auftreten, werden als a-phasig, die gemäß Fig. 2 b im Widerstand 72 a auftretenden Impulse werden als ib-phasig bezeichnet. Wie später gezeigt wird, werden auch im Widerstand 89 (Fig. 1) &-phasige Impulse erzeugt.

Die a-phasigen Impulse im Widerstand 72 b werden über die Leitung 75 und Schalter 90 (umgeschaltet) den Steuergittern aller Röhren 69 b und die &-pha.sigen Impulse in den Widerständen 72 a und 89 über die Leitungen 76a bzw. 76 b dem Steuergitter der Röhre 69a von Si bzw. den Steuergittern der Röhren 69a von S2, S3 bzw. ,S"4 zugeführt.

Das Schirmgitter der Röhre 6g b (S2) ist über den Widerstand 74 mit dem Mittelpunkt 77 des Widerstandes 63 b (Si) verbunden. Dadurch wird die Schirmgitterspannung der Röhre 6g b (S2) als die des Punktes 77 festgelegt. Wenn Si> ausgeschaltet ist, so befindet sich Punkt 77 nahezu auf dem Potential der Leitung61, ist Si eingeschaltet, ist das Potential bei 77 hoch in bezug auf Leitung 61. Bei niedriger Schirmgitterspannung der Röhre 69 b (S 2) hat eine Verminderung der negativen Gitterspannung keinerlei Einfluß auf die Röhre; d. h., die Röhre 69 b (S2) ist gesperrt. Bei hoher Schirmgitterspannung von 69 b (S2) führt eine Verminderung der negativen Gittervorspannung einen stärkeren Stromfluß durch sie herbei. Bei normaler Gittervorspannung der Röhre 6g b (S 2) hat eine höhere Schirmgitterspannung keinen Einfluß auf den Stromfluß. Ist Si eingeschaltet, so sind Punkt 66b (Si) und das Schirmgitter der Röhre 69 ο (S2) auf hohem Potential, so daß das Element (^2) bei Auftreten eines Vorwärtsimpulses am Gitter seiner Röhre 69 b eingeschaltet wird. Die Impulse im Widerstand 72 b sind Vorwärtsimpulse, und einer von ihnen veranlaßt über Leitung 75 und Schalter 90 (umgeschaltet) eine Verminderung der negativen Gittervorspannung von 69 b (S2), so daß ein verstärkter Stromfluß durch sie einsetzt und dergestalt, S 2, eingeschaltet wird, wie im Abschnitt 2 beschrieben ist. Der Potentialanstieg in Punkt 66 δ (^2), der mit einem Vorwärtsimpuls koinzidiert, ist in Fig. 2 d gezeigt. Ein Vergleich mit Fig. 2 c zeigt, daß für eine kurze Zeit beide Elemente, Si und S2, eingeschaltet sind. Das Schirmgitter der Röhre 69 α (^i) ist über Leitung 69 c und über den Widerstand 74 mit dem Mittelpunkt 77 des Widerstandes 63 & (S2) verbunden. Infolgedessen ist die Schirmgitterspannung der Röhre 69a (Si) durch die des Punktes 77 (S2) bestimmt. Ist S 2 ausgeschaltet, so hat Punkt 77 nahezu das Potential von Leitung 61. Ist S 2 eingeschaltet, so hat Punkt 77 in bezug auf Leitung 61 ein hohes Potential. Die Schirmgitterspannung von Röhre 69a (Si) variiert gleichartig. Ist die Schirmgitterspannung in 69 a (Si) niedrig, so hat eine Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhre keine Wirkung, die niedrige Schirmgitterspannung der Röhre 69 α (Si) wirkt als Sperrung.

Ist andererseits die Schirmgitterspannung in Röhre 690 (JTi) hoch, so führt eine verminderte negative Gittervorspannung zu verstärktem Strom-

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nuß durch dieselbe. Bei normaler Gittervorspannung der Röhre69α (Si) hat eine Erhöhung ihrer Schirmgitterspannung keine Wirkung auf den Stromfluß in der Röhre (vgl. Abschnitt 2). Ist das Element S 2 eingeschaltet, sind Punkt 77 von S2 und das Schirmgitter der Röhre69α (Si) auf hohem Potential, so daß das Element 5" 2 bei Auftreten eines Rückwärtsimpulses am Gitter der Röhre 69 a (S 1) das Element Si abschaltet. Rückwärtsimpulse treten im Widerstand 72 α auf. Wenn einer von ihnen über Leitung 76 a die negative Gittervorspannung der Röhre 69 α (Si) vermindert, so fließt ein stärkerer Strom durch sie, und 5" 1 wird in der in Abschnitt 2 beschriebenen Weise ausgeschaltet. Demzufolge sinkt das Potential des Punktes 66 b (Si), wie Fig. 2c zeigt.

Werden keine weiteren Impulse an den Widerständen 72 b oder 72 α erzeugt oder werden die Impulse von 72 & wirkungslos, so bleibt S 2 eingeschaltet, während Si, 6" 3 und 6*4 ausgeschaltet bleiben. Dies wird durch die Glimmlampe 78 (^2) angezeigt, die aufleuchtet, während die zu den anderen Elementen gehörigen dunkel bleiben. Werden jedoch ununterbrochen Vorwärts- und Rückwärtsimpulse von 72b bzw. 72a laufend dem Ring der Kommutatorelemente zugeführt, so arbeitet der Kommutator kontinuierlich; die Elemente S2 und S3 sind in gleicher Weise miteinander verbunden wie Si und S2, desgleichen die Elemente^3 und S 4. Deshalb erregt das eingeschaltete Element S 2 . das nächste Element 5" 3, da der Punkt 77 (S 2) und das Schirmgitter der Röhre 69 ο (6*3) auf hoher Spannung ist. Beim nächsten Vorwärtsimpuls vom Widerstand 72 b über Leitung 75 und Schalter 90 wird die negative Gittervorspannung der Röhre 69^ (Sz) verringert, der Stromfluß durch die Röhre erhöht und damit ^3 eingeschaltet. Der resultierende Spannungsanstieg des Punktes 66 b (S3) ist in Fig. 2e gezeigt und tritt gleichzeitig mit einem Vorwärtsimpuls auf. Beim Vergleich der Fig. 2 e und 2 d zeigt sich, daß für einen Augenblick beide Elemente 5"2 und 6*3 eingeschaltet sind. Ist S3 eingeschaltet, so hat sein Punkt 77 und das Schirmgitter der Röhre 69 a (S 2) hohes Potential, und 6*3 bereitet 6" 2 so vor, daß dieses beim nächsten Rückwärtsimpuls in Leitung 76 b durch entsprechende Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhre 69 a (^2) und dadurch verstärkten Stromfluß durch diese Röhren ausgeschaltet wird. Der. entsprechende Potentialabfall von 66 & (6*2) ist in Fig. 2d gezeigt. Ist S3 eingeschaltet, so bereitet es S4 vor, welches beim nächsten Vorwärtsimpuls in Leitung 75 eingeschaltet wird. Die Einschaltung von S4 erfolgt genauso, wie sie bezüglich S 2 und 6*3 beschrieben ist. Wenn S 4 eingeschaltet ist, so steigt die Spannung am Punkt 66b (S4), wie Fig. 2f zeigt. Damit wird S3 vorbereitet, so· daß S3 beim nächstfolgenden Rückwärtsimpuls in Leitung 76 b, welcher dem Gitter von 69 a (S3) zugeführt wird, in den »Aus«- Zustand versetzt wird. Der Vorgang der Ausschaltung von S3 ist gleich dem der Ausschaltung von 6*1 und S 2. Der sich ergebende Potentialabfall in Punkt 66b (S3) ist in Fig. 4e gezeigt. Die Einschaltung von S4 bereitet aber auch Si vor, da S4 mit Si in der gleichen Art verbunden ist, wie Si und ^2, S2 und S3, S3 und .S4 verbunden sind. Ist S ι derart vorbereitet, so· wird es durch den nächstfolgenden Vorwärtsimpuls aus Leitung 75 eingeschaltet. Die Art der Einschaltung von Si entspricht der Einschaltung von S2, S3 und S4. Wenn Si eingeschaltet ist, so· steigt das Potential von Punkt 66b (Si), wie Fig. 4c zeigt, und das Elemental bereitet .S"4 vor, welches dann durch den nächsten Rückwärtsimpuls aus Leitung 76 b zum Gitter von Röhre 69 b (S 4) ausgeschaltet wird. Den resultierenden Potentialabfall von 66 b (S4) zeigt Fig. 2f. Da Si jetzt zum zweitenmal eingeschaltet ist, ist ein volles Kommutatorspiel durch den Ring von Elementen vollendet, und die aufeinanderfolgende Betätigung wiederholt sich durch fortgesetzte und schrittweise Einschaltung von S2, S3, S4, Si usw.

Offensichtlich werden für die Zeit der Zufuhr von Vor- und Rückwärtsimpulsen zum Kommutatorkreis die Elemente6* 1, S2, S3, S4 usw. aufeinanderfolgend und unabhängig von induktiven und kapazitiven Koppelungen ein- und ausgeschaltet, da die Elemente direkt leitend miteinander verbunden sind. Ein bestimmtes Element kann also nur eingeschaltet werden, wenn das vorhergehende Element im »Ein«-Zustand ist, und kann erst ausgeschaltet werden, wenn das nachfolgende Element im »Ein«-Zustand ist. Durch diese Anordnung erfolgt das schrittweise Fortschreiten in dem Ring von einem Element zum nächsten in absolut eindeutiger Weise. Da die Elemente Si, S2 usw. aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet werden, wird eine Reihe aufeinanderfolgender Spannungsänderungen erzeugt. Die Fig. 2 c bis 2f zeigen die aufeinanderfolgenden Zeiten, in welchen die Punkte 66 & der Elemente S1, S 2 usw. auf hoher und niedriger Spannung liegen. Wenn z. B. Punkt 66 b (Si) auf hoher Spannung liegt, ist Punkt66α des gleichen Elementes auf niedrigem Potential. Dementsprechend werden durch die schrittweise Ein- und Ausschaltung der Elemente auch niedere, aufeinanderfolgende Potentiale erzeugt. Diese niederen Potentiale sind in den jeweiligen Punkten 66a der Elemente wirksam und erfolgen jeweils zu den in Fig. 2 c bis 2f dargestellten Zeiten. Sie können für die Steuerung angeschlossener Stromkreise benutzt werden.

Fig. ι zeigt, daß bei Umlegen des Schalters 90 in die gezeichnete Stellung die Zufuhr von Vorwärtsimpulsen unterbrochen wird und die fortlaufende Betätigung des Kommutators aufhört. Das durch den letzten Vorwärtsimpuls eingeschaltete. Element bleibt im »Ein«- und die anderen im

Aus«-Zustand. Wird Schalter 90 wieder in die nicht gezeichnete Stellung umgelegt, so nimmt der Kommutator seine fortlaufende Tätigkeit wieder auf, beginnend mit dem eingeschalteten Element und von diesem aus fortschreitend. Statt aufeinanderfolgend S teuer spannungen zu liefern, kann der Kommutator auch aufeinanderfolgend zeitlich ^&J

fixierte Impulse erzeugen, und zwar entweder getrennt oder vereinigt mit der Erzeugung aufeinanderfolgender Steuerspannungen. Durch Kopplung des Punktes 66 b eines Elementes durch einen Kondensator und einen Widerstand (nicht gezeigt) an Leitung 6i oder 51 werden positive und negative Impulse in dem Widerstand erzeugt, wenn die Aufladungszeit des Kondensators relativ klein ist, sobald das Potential des betreffenden Punktes 62 b steigt bzw. fällt. Durch gleichartige Verbindung gleicher Kreiselemente an alle Punkte 66 b oder 660 der anderen Elemente wird bei kontinuierlicher Arbeitsweise des Kommutators eine Vielzahl positiver und negativer Impulse zeitlich fixiert aufeinanderfolgend zur Verfügung gestellt.

Eine weitere Betrachtung der Fig. 1 zeigt, wie Vorwärtsimpulse über Leitung 75 gleichzeitig die negative Gittervorspannung aller Röhren 69 b in den Elementen Si, S 2, 5*3, 5*4 vermindern, wenn der Schalter 90 sich in der nicht gezeichneten Stellung befindet. Desgleichen verursachen Rückwärtsimpulse über Leitung 76 α und 76 b eine gleichzeitige Verminderung der Gittervorspannung aller Röhren 69a der Elemente Si, S2, 5*3 bzw. S4.

Eine Verminderung der negativen Gittervorspannung einer der Röhren 69 b durch einen Vorwärtsimpuls kann jedoch nur dann verstärkten Stromfluß verursachen, wenn das Schirmgitter hohes Potential besitzt. Dies ist nur dann der Fall, wenn das vorhergehende Element als einziges eingeschaltet ist. Die Verminderung der negativen Gitterspannung aller Röhren 69 b ist daher selektiv wirksam und wirkt nur in der vorbereiteten, die dann allein eingeschaltet wird. Verminderung der negativen Gitterspannung einer Röhre 69 a bei einem Rückwärtsimpuls ergibt nur dann Stromfluß durch dieselbe, wenn ihr Schirmgitter hohes Potential aufweist. Das ist nur dann der Fall, wenn das nachfolgende Element eingeschaltet ist. Die Verminderung der negativen Gittervorspannung aller Röhren 69 a ist nur in der vorbereiteten Röhre selektiv wirksam, um sie einzuschalten. (Alle anderen Elemente, außer dem nachfolgenden Element, sind bereits ausgeschaltet. Dieses hat kein entsprechend zugeordnetes eingeschaltetes Element, welches seine Ausschaltung bewirken könnte.)

Es sei angenommen, Si ist eingeschaltet. Dann ist das Schirmgitter der Röhre 69 b (S2) auf hohem Potential, und ein Vorwärtsimpuls, der ihre negative Gittervorspannung herabsetzt, verursacht verstärkten Stromfluß durch die Röhre. Das Element S2 wird eingeschaltet, und die Spannung des Punktes JJ (5*2) und desgleichen die Schirmgitterspannung von Röhre 6g b (5" 3), die mit diesem Punkt verbunden ist, beginnt zu steigen. Auf den ersten Blick könnte vermutet werden, daß der Vorwärtsimpuls, der S 2 einschaltet, auf Grund der hohen Schirmgitterspannung von Röhre 69 b (S 3) auch 5*3 einschalten wird; der Potentialanstieg des Punktes Jj (S2) erfolgt jedoch nicht augenblicklich, sondern in Form einer Exponentialfunktion (s. Fig. 2d), so daß eine Zeitdifferenz zwischen dem Augenblick des Impulseinsatzes und dem Auftreten der Maximalspannung am Punkt JJ (S 2) besteht. Das gleiche gilt für das Schirmgitter der Röhre69ο (5*3). Diese Zeitdifferenz ist größer als die Dauer eines Vorwärtsimpulses, so daß dieser bereits vorüber ist, wenn das Schirmgitter der Röhre 69 ο (5*3) die Maximalspannung erreicht. Demzufolge erfolgt in der Pentode 69ο (S3) gleichzeitig mit der Zunahme der positiven Schirmgitterspannung eine Zunahme der negativen Gittervorspannung; denn die Amplitude des Vorwärtsimpulses fällt von dem positiven Spitzenwert ab. Beide Vorgänge wirken einander entgegen, so daß ein nennenswerter Stromfluß in der Röhre 69 b (Si) verhindert wird. Infolgedessen wird bei jedem Vorwärtsimpuls nur ein Element eingeschaltet. In den Röhren anderer Elemente kann wohl ein geringer Stromfluß erfolgen, doch ist seine Größe zu gering, um das Element einzuschalten.

5. Vorbereitung des Röhrenkommutators

Bevor der Kommutator arbeiten kann, muß er vorbereitet werden. Dies geschieht in zwei Stufen: Zuerst werden alle Kommutatorelemente S2, S3 und 5*4, die im »Ein«-Zustand sind, ausgeschaltet. In der zweiten Stufe wird Si eingeschaltet, das willkürlich ausgewählt sei.

Wie im Abschnitt 4 festgestellt, werden &-phasige Impulse im Widerstand 89 erzeugt, die über Leitung 76 & alle Kommutatorelemente S2 bis 5*4, die eventuell eingeschaltet sind, abschalten. Zunächst werden die Einzelheiten der Stromkreise besprochen, welche &-phasige Impulse im Widerstand 89 erzeugen.

Die Leitung 75 erhält a-phasige Impulse vom Widerstand 72 b. Sie ist mit Gitter Nr. 3 der Fünfgitterröhre 91 verbunden. Die Gitter Nr. 2 und Nr. 4 von Röhre 91 sind untereinander und mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 92 und 93 verbunden, welche einen Spannungsteiler zwischen den Leitungen 50 und 51 bilden. Der Kondensator 94 dient zur Stabilisierung der Spannung der Gitter Nr. 2 und Nr. 4 bei Stromschwankungen. Das Gitter Nr. ι der Röhre 91 ist normalerweise durch Schalter 95 mit Leitung 80 verbunden, wie gezeigt. Die Anode der Röhre 91 ist durch den Belastungswiderstand 96, der mit dem Widerstand 89 über den Kondensator 97 gekoppelt ist, an Leitung 50 angeschlossen.

Das Gitter Nr. 1 oder N. 3 oder beide zusammen können den Anodenstrom in Röhre 91 steuern. Bei normaler Arbeitsweise der Röhre bleibt die Vorspannung des Gitters Nr. 1 konstant, während die Vorspannung von Gitter Nr. 3 ständig durch a-phasige Impulse verändert wird. Die daraus entstehenden Stromschwankungen durch die Röhre und den Widerstand 96 erzeugen über den Koppelkondensator 97 &-phasige Impulse im Widerstand 89. Die Amplitude dieser Impulse reicht für normale Steuerzwecke des Röhrenkommutators aus.

Zur Vorbereitung des Röhrenkommutators wird Schalter 95 in die obere Stellung umgelegt, so daß das Gitter Nr. 1 in Röhre 95 mit Leitung 75 ver-

bundeii ist. Damit werden fortlaufend a-phasige Impulse.den Gittern Nr. ι und Nr. 3 der Röhre 91 zugeführt und erzeugen eine wirksame Verminderung der Gittervorspannung, die größer ist als die durch Gitter Nr. 3 allein erzeugte, wenn Schalter 95 in Normalstellung ist. Demgemäß ist der Stromfluß durch Röhre 91 gleichfalls größer, als wenn nur die Vorspannung im Gitter Nr. 3 verringert ist. Die entstehenden Spannungsabfälle im Widerstand 96 sind größer, desgleichen die Amplitude der 6-phasigen Impulse im Widerstand 89. Diese verstärkten &-phasigen Impulse werden Leitung 761 zugeführt und versetzen jedes der Elemente S 2 bis 6*4, das eingeschaltet war, in den »Aus«~Zustand.

Angenommen, Λ*3 ist als einziges Element eingeschaltet. Wenn auch die Schirmgitterspannung der Röhre69a (S3) niedrig ist (6*4 ist ausgeschaltet), so verursachen doch die verstärkten &-phasigen Impulse von Leitung 76 b eine übernormale Verminderung der Gittervorspannung in Röhre 69 a (.5*3)· Der zunehmende Stromfluß durch die Röhre genügt, um S 3 auszuschalten. Dieses Resultat wird bereits durch den ersten verstärkten fc-phasigen Impuls herbeigeführt. Nachfolgende gleichartige Impulse bleiben wirkungslos.

Die Zufuhr dieser Impulse wird fortgesetzt, bis Schalter 95 wieder in Normalstellung gebracht wird. Durch Betätigung des Schalters 95 in die obere Stellung und dann wieder zurück in die Normalstellung sind alle eingeschalteten Elemente 5" 2, 6*3 bzw. 6*4 ausgeschaltet. Um die Vorbereitung des Kommutators zu vervollständigen, wird durch Betätigung eines anderen Schalters das Element 6¹1 eingeschaltet. Der Leitung 76 c werden &-phasige Impulse zugeleitet. Sie ist mit dem Gitter der Röhre 106 verbunden. Das Schirmgitter der Röhre 106 ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 98 und 99 verbunden, welche zusammen einen Spannungsteiler zwischen den Leitungen 50 und 51 bilden. Die Schirmgitterspannung der Röhre 106 wird normal durch das Potential der Leitung 51 bestimmt, da Schalter 100 normalerweise geschlossen ist. Gittervorspannungsänderungen in Röhre 106 haben daher keinen Einfluß auf den Stromfluß durch sie.

Die Anode der Röhre 106 ist durch den Belastungswiderstand 101, der seinerseits durch den Kondensator 103 an den Widerstand 102 gekoppelt ist, mit Leitung 50 verbunden. Positive Potentiale im Widerstand 102 verursachen eine Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhre 104. Die Anode von Röhre 104 ist über Leitung 105 mit Punkt66α (Si) verbunden.

Zur Vollendung der Vorbereitung des Elementes Λ"ΐ wird also der Schalter 100 geöffnet, so daß Widerstand 99 nicht mehr kurzgeschlossen ist. Dadurch wird die Schirmgitterspannung der Röhre 106 erhöht. Die Verminderungen der Gittervorspannung in Röhre 106 werden durch &-phasige Impulse von Leitung y6 α gesteuert, so daß ein ver- _. stärkter Stromfluß durch die Röhre und durch den Belastungswiderstand 101 erfolgen kann. Im Widerstand 102 treten dann a-phasige Impulse auf. Der erste positive Impuls im Widerstand 102 führt bereits die Verminderung der Gittervorspannung in Röhre 104 herbei, so· daß der Stromfluß ansteigt und über Leitung 105 ein Spannungsabfall im Widerstand 62a (Si) eintritt. Daraufhin wird Elemental vom »Aus«- in den »Ein«-Zustand versetzt. Dies erfolgt bereits durch den ersten an Röhre 104 gelegten a-phasigen Impuls. Nachfolgende gleichartige Impulse bleiben wirkungslos, obwohl sie weiter erscheinen, bis Schalter 100 wieder geschlossen wird.

Bei Inbetriebnahme des Kommutators werden die Leitungen 50 und 80 an Spannung gelegt, und der Zustand, den die einzelnen Elemente annehmen, kann »Ein« oder »Aus« sein und ist zufallsabhängig. Der Kommutator wird daher in der vorbeschriebenen Art vorbereitet und dann Schalter 90 umgelegt. Dadurch wird der Kommutator ring in fortlaufende Tätigkeit gesetzt. Die Vorbereitung des Kommutators ist also nur bei Inbetriebnahme erforderlich.

Durch Anordnung einer zweiten, dritten usw. Serie von vier Elementen, von denen jedes jeweils parallel zu den Einzelelementen ,5Ί, S2 usw. geschaltet ist sowie das erste Element der ersten Serie mit dem letzten Element der letzten Serie und das erste Element der zweiten Serie z. B. mit dem letzten Element der ersten Serie verbunden ist, kann eine Vielzahl elektrischer Wirkungen in einer gewählten Zeitfolge und gleichzeitig in einer Reihe von Zeitpunkten erzeugt werden.

6. Sich selbstvorbereitender Röhrenkommutator

Fig. 3 zeigt eine Abänderung des in Fig. 1 dargestellten Röhrenkommutators, welche in der Selbstvorbereitung besteht. Bei Inbetriebnahme dieses geänderten Ausführungsbeispiels wird die richtige Arbeitsfolge der entsprechenden Kommutatorteile automatisch sichergestellt, ohne daß die vorher beschriebenen Vorbereitungsorgane der Ausführungsform nach Fig. 1 betätigt werden müssen.

Der nach Fig. 3 ausgeführte Röhrenkommutator ist aus getrennten Elementen aufgebaut, welche denen der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ähnlich sind. Es ist jedoch zu beachten, daß die Anzahl der Elemente geringer ist als die Zahl der Schritte, welche der Kommutator durchläuft, bevor ein Maschinenspiel sich wiederholt. Jeder der zwei Teile eines Elementes kann ein- oder ausgeschaltet sein, und wenn ein Teil eingeschaltet ist, so· ist sein Nachbarteil ausgeschaltet. Der Zustand der Elemente wird durch Steuerung impulsgebender Organe von in Fig. 1 gezeigtem Typ aufeinanderfolend verändert. Diese Steuerung bewirkt eine schrittweise Betätigung der Elemente. Beginnend iao mit dem Element, welches dem zuletzt eingeschalteten folgt, werden dadurch entsprechende Teile edes Elementes aufeinanderfolgend so lange in :inen gleichartigen Zustand versetzt, bis alle Elementeteile eines Ringes betätigt worden sind. Anschließend werden alle diese Teile jedes Elementes

nacheinander in den umgekehrten Zustand versetzt, bis alle Nachbarteile des Ringes betätigt worden sind und dadurch die vollständige schrittweise Betätigung durch den Doppelring sich zu wiederholen . 5 beginnt. Ist der Kommutator einmal in Betrieb gesetzt, so arbeitet er fortlaufend.

Diese Ausführungsform braucht nicht von Hand vorbereitet zu werden, sondern wird durch eine einzige Schaltung von Hand in Betrieb genommen. ίο Die Arbeitsweise des Kommutators ist derart, daß ein Teil jedes Elementes in dem Ring unter Steuerung durch einen gleichartigen Elementeteil, der in der schrittweisen Betätigung unmittelbar vorhergeht und selbst eingeschaltet ist, eingeschaltet werden kann. Dies gilt mit der Ausnahme, daß bei Vollendung eines Arbeitsspiels ein bestimmter Teil des Elementes unter Steuerung durch den entgegengesetzten Teil des unmittelbar vorhergehenden Elementes eingeschaltet werden kann. Die EIeao menteteile des Kommutators werden also fortgesetzt und nacheinander ein- und ausgeschaltet. Jeder Elementeteil wird in einem Doppelring-Kommutatorspiel zweimal betätigt. Diese Arbeitsweise der Kommutatorelemente liefert zwei Impulse für jedes Element, und die entstehende Vielzahl von Impulsen ist gleich zweimal der in dem Kommutator enthaltenen Elemente.

Die in der Ausführungsform nach Fig. 3 enthaltenen Elemente sind die gleichen wie die in der Ausführungsform nach Fig. 1, nur sind zwei Glimmlampen pro Element vorgesehen. Eine dieser Lampen 78 b und ihr Reihenwiderstand 78 r sind zwischen Leitung 50 und Punkt 66 a des zugehörigen Elementes geschaltet. Ist Punkt 66 a auf hohem Potential, so hat Punkt 66b niederes Potential, und Glimmlampe 78a leuchtet auf. Im umgekehrten Fall wird Glimmlampe 78 b gezündet. Das Aufleuchten der Glimmlampe 78 a oder 78 ft zeigt daher an, ob Punkt 66 a oder 66 b auf hohem Potential liegt.

Die Zahl der Elemente gemäß Fig. 3 ist gleich der Hälfte der Schritte in einem vollständigen Doppelring-Arbeitsspiel. Die Zahl der Elementeteile ist daher genau gleich der Zahl der Schritte. Angenommen, ein Teil eines Elementes, das als erstes Kommutatorelement bezeichnet wird, ist eingeschaltet, und die gleichwertigen Teile der anderen Elemente sind ausgeschaltet, so bereitet dieser Teil des ersten Elementes den gleichartigen Teil des zweiten Elementes vor, so daß bei einem Vorwärtsimpuls der vorbereitete Elementeteil eingeschaltet werden kann. Dieser Teil des zweiten Elementes, der jetzt eingeschaltet ist, bereitet seinerseits den gleichwertigen Teil des dritten Elementes vor, welcher dann durch den folgenden Vorwärtsimpuls eingeschaltet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die entsprechenden Teile des ersten und zweiten Elementes eingeschaltet bleiben, wenn sie ihre Vorbereitungsfunktion erfüllt haben.

Es haben also jetzt zwei Vorwärtsimpulse die entsprechenden zwei Elementeteile in den »Ein«- Zustand versetzt. Kommen keine weiteren Vorwärtsimpulse mehr zur Wirkung, so bleiben alle drei gleichartigen Elementeteile eingeschaltet, während ihre Nachbarteile ausgeschaltet sind.

Werden, weitere Vorwärtsimpulse zugeführt, so geht die schrittweise Betätigung weiter, und entsprechende gleichartige Elementeteile werden nacheinander eingeschaltet. Ist die Gesamtzahl der Elemente gleich vier, SO' wird der Teil des ersten EIementes, welcher der Nachbarteil des im ersten Element ursprünglich eingeschalteten Teils ist, unter Steuerung durch den eingeschalteten Teil des vierten Elementes vorbereitet.

Angenommen, alle rechtsseitigen Teile (nachfolgend als R-Teile bezeichnet) aller vier Elemente seien eingeschaltet. Alle linksseitigen Teile (nachfolgend als L-Teile bezeichnet) sind dann ausgeschaltet. Da der vierte R-Teil im eingeschalteten Zustand den L-Teil des ersten Elementes vorbereitet, wird dieser durch den fünften Vorwärtsimpuls eingeschaltet. Danach wird jeder L-Teil der restlichen drei Elemente nacheinander durch Vorwärtsimpulse eingeschaltet, und gleichzeitig wird jeder entsprechende R-Teil ausgeschaltet. Nach dem achten Impuls sind alle L-Teile der vier Elemente eingeschaltet und alle R-Teile ausgeschaltet. Der vierte L-Teil bereitet im »Ein«-Zustand den ersten R-Teil vor, welcher durch den neunten Impuls eingeschaltet wird. Anschließend wiederholt der Korn- go mutator das volle Arbeitsspiel in dem Doppelring. Die Elemente stehen also derart in Beziehung zueinander und steuern sich gegenseitig so, daß bei Zufuhr von Vorwärtsimpulsen eine schrittweise Betätigung eines Ringes von Elementeteilen erfolgt, und zwar zunächst in den »Ein«-Zustand und dann in den »Aus«-Zustand. Jeder Elementeteil tritt so in bestimmter Reihenfolge in Aktion, und wenn der letzte Teil des letzten Elementes in dem Doppelring betätigt worden ist, so ist ein Kommutatorspiel vollendet, und es wird ein neuer Kreislauf begonnen. Fig. 3 zeigt den Kommutatorstromkreis mit vier Elementen oder acht Teilen, die leitend in einem Doppelring verbunden sind. Die Elemente sind mit Si, S2, S3, Sj^ bezeichnet, die Elementeteile, die in ihrem Wesen denen in Fig. 1 entsprechen, sind in der gleichen Weise bezeichnet.

Angenommen SiR, d. h. der rechte Teil von Element .S¹I, sei eingeschaltet und S2R, S3R sowicS^i? seien ausgeschaltet, so erfolgt deren aufeinanderfolgende Einschaltung folgendermaßen:

Im Widerstand 72 treten Impulse der in Fig. 4 a gezeigten Art auf. Diese Impulse werden der Leitung 75 zugeführt und bei umgelegtem Schalter 90 zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Arbeitsweise des Kommutators benutzt.

Das Schirmgitter der Röhre69fr (S2R) ist mit dem Mittelpunkt yy b des Widerstandes 63 b (Si R) über den Begrenzungswiderstand 74 5 verbunden. Hierdurch wird die Schirmgitterspannung der Röhre 69 fr (S 2 R) durch die des Punktes 77 b (Sι R) bestimmt, und wenn Si R ausgeschaltet ist, so ist die Spannung von Punkt ¹JJ b hoch in bezug auf Leitung 61. Bei niederer Schirmgitterspannung von Röhre 69b (S2R) bleibt eine Verminderung der negativen Gittervorspannung wirkungslos.

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Niedere Schirmgitterspannung in Röhre 69 b (S 2 R) sperrt also die Röhre. Bei hoher Schirmgitterspannung in Röhre 69 ο (S 2 R) fließt bei Verminderung ihrer negativen Gittervorspannung ein starker Strom. Bei normaler negativer Gittervorspannung in Röhre 69 b (S2 R) bleibt eine hohe Schirmgitterspannung ohne Einfluß auf den Röhrenstrom.

Wenn SiR eingeschaltet ist, so sind Punkt 66 b

(SiR) und das Schirmgitter der Röhre 6g b (S2 R) auf hohem Potential. SiR erregt alsoS2R, worauf letzteres dann bei Zufuhr eines Vorwärtsimpulses zum Gitter seiner Röhre 69 b eingeschaltet wird.

Ein Vorwärtsimpuls (Fig. 4 a) entsteht im Widerstand 72 und veranlaßt über Leitung 75 und Schalter 90 (umgelegt) eine Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhre69 b (S2 R), so daß der Röhrenstrom zunimmt und S2R in der in Abschnitt 2 beschriebenen Weise eingeschaltet wird. Der Potentialanstieg in Punkt 66 & (S 2 R) ist in Fig. 4 c zusammenfallend mit einem Vorwärtsimpuls gezeigt. Ein Vergleich mit Fig. 4b zeigt, daß SiR und S2R ein- und gleichzeitig SiL und S2L ausgeschaltet sind.

Wenn keine weiteren Vorwärts impulse vom Widerstand 72 dem Kommutator zugeführt werden, bleiben SiR und S2R eingeschaltet, während S3 R und 6*4./? ausgeschaltet sind. Dies wird durch Aufleuchten der Glimmlampen 78 & (S 1R und S 2 R) angezeigt, während die Glimmlampen 78 ο (6*3 R und S4R) dunkel sind.

Wenn den Kommutatorelementen kontinuierlich Vorwärtsimpulse vom Widerstand 72 zugeleitet werden, wie in Fig. 4 a gezeigt, so bleibt der Kommutator gemäß Fig. 3 ununterbrochen in Tätigkeit. Die Teile der ElementeS2 und 6*3 bzw. S2, und 6*4 sind genauso miteinander verbunden wie die von Si und S2.

Ist daher S2R eingeschaltet, so schaltet der nächste Vorwärtsimpuls über Leitung 75 und den umgelegten Schalter 90 den Elementeteil S3 R ein. Der resultierende Potentialanstieg in Punkt 66 b (S 3 R) ist in Fig. 4d gezeigt und fällt mit einem Vorwärtsimpuls zusammen. Beim Vergleich von Fig. 4d mit den Fig. 4b und 4c ergibt sich, daß SiR, S2R und S3R zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet sind.

Ist S3R eingeschaltet, so bereitet es S4R vor,

welches bei Zufuhr des nächsten Vorwärtsimpulses von Leitung 75 eingeschaltet wird. Als Ergebnis des Vorganges steigt das Potential von Punkt 66 b (S 4 R), wie Fig. 4 ε zeigt.

Wenn alle Elementeteile Si R, S2R, S3R und S4R eingeschaltet sind, sind alle R-Elementeteile eines Ringes im Röhrenkommutator betätigt. Das Schirmgitter der Röhre 69 α des linken Teiles von Si, d.h. von SiL, ist über den Begrenzungswiderstand 74 b an den Mittelpunkt 77 b des Widerstandes 63 b (S 4 R) leitend angeschlossen. Auf Grund dieser Verbindung wird die Schirmgitterspannung der Röhre 69 α (S ι L) durch die des Punktes 77 & (S4R) bestimmt. Wenn S4R ausgeschaltet ist, so ist das Potential des Punktes 77 b nahezu auf demjenigen der Leitung 61. Ist S4R eingeschaltet, hat Punkt 77 b ein hohes Potential in bezug auf Leitung 61. Das gleiche gilt für die Schirmgitterspannung der Röhre69a (Si L). Wenn die Schirmgitterspannung der Röhre 69 α (S 1 L) niedrig ist, so hat eine Verringerung ihrer negativen Gittervorspannung keine Wirkung. Niedrige Schirmgitter Spannung der Röhre 69 a (Si L) sperrt also die Röhre. Ist jedoch die Schirmgitterspannung der Röhre 69 α (S ι L) hoch, so verursacht eine Verminderung ihrer negativen Gittervorspannung verstärkten Röhrenstrom. Wenn die normale negative Vorspannung am Gitter der Röhre 69 a (SiL) liegt, hat eine Erhöhung der Schirmgitterspannung keinen Einfluß auf den Röhrenstrom.

Ist S4R eingeschaltet, so bereitet es SiL vor. Letzteres wird eingeschaltet, wenn der nächste Vorwärtsimpuls aus der Leitung 75 dem Steuergitter der Röhre 69 α (S ι L) zugeführt wird. Der Einschaltvorgang von SiL entspricht demjenigen bei der Einschaltung von S2R, S3R und S4R. Bei der Einschaltung steigt das Potential des Punktes 66 a (SiL), wie Fig. 4 b zeigt, und es beginnt die Betätigung des zweiten Ringes von Elementeteilen. Das Schirmgitter der Röhre 69© (S 2 L) ist über den Widerstand 74a an den Mittelpunkt des Widerstandes 63a (Si L) angeschlossen. SiL bereitet im eingeschalteten Zustand S2L vor. Letzteres wird bei Zufuhr des nächsten Vorwärtsimpulses über Leitung 75 zu dem Steuergitter der Röhre 69 a (S ι L) eingeschaltet. Der Einschaltvorgang von S2L ist identisch mit dem Einschaltvorgang von SiL. Der resultierende Potentialanstieg des Punktes 66a (S2L) ist in Fig. 4c gezeigt. 5"2L ist mit S3 L und S3 L mit S4L in gleicher Weise wie SiL und S2L verbunden. Der Elementeteil 6"2L erregt nach Einschaltung 6"3L₁ Letzteres wird bei Zufuhr des nächsten Vorwärtsimpulses über Leitung 75 eingeschaltet. Der Vorgang der Einschaltung von 6"3L ist identisch mit dem von Si L und S 2 L. Der resulti8rende Potentialanstieg in Punkt 66 a (6"3L) ist in Fig. 4d gezeigt. Beim nächsten Vorwärtsimpuls wird S4L in der gleichen Weise eingeschaltet, wie Fig. 4 ε zeigt. Ein Vergleich dieser Figur mit den Fig. 4b, 4c und 4d zeigt, daß Si L bis S4L jetzt eingeschaltet sind. In diesem Falle sind also alle linken Teile des Ringes betätigt worden, und die Vollendung eines vollständigen Kreislaufes des Doppelringes des Röhrenkommutators ist erreicht. Das Schirmgitter der Röhre 69a (SiR) ist mit dem Mittelpunkt 77a des Widerstandes 63 a (S4 L) über den Begrenzungswiderstand 74 α verbunden. Hierdurch sind die zwei Ringe von Elementeteilen untereinander verbunden, so daß der Doppelring geschlossen ist. Demg8ttiäß erregt 6"4L in eingeschalt8tem Zustand SiR. Letzteres wird also bei Zufuhr des nächsten Vorwärtsimpulses eingeschaltet. Der Kommutator beginnt damit sein neues Arbeitsspiel, mit dem Resultat, daß SiR₁ S2R₁ S3R und S4R wieder nacheinander eingeschaltet werden.

Solange also Vorwärtsimpulse dem Kommutator zugeführt werden, werden die Elementeteile SiR, S2R₁ S3R₁ S4R, SiL usw. ein- und ausgeschal-

tet, und zwar nacheinander und unabhängig von induktiver oder kapazitiver Kopplung, da die Elementeteile der Ringe und die Ringe selbst nur ohmisch untereinander verbunden sind. Ein bestimmter Elementeteil kann nicht eingeschaltet werden, bis der entsprechende vorhergehende Elementeteil eingeschaltet ist. Durch diese Anordnung wird ein eindeutiger, schrittweiser Einschaltvorgang von einem Elementeteil zum nächsten erreicht.

Da die Elementeteile SiR, S2 R, .. ., SiL, S2L usw. aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet werden, entsteht eine Reihe von aufeinanderfolgenden Spannungsänderungen. Fig. 4b bis 4ε zeigen die jeweiligen aufeinanderfolgenden Zeiten, in denen die Punkte 66 α und 66 b von SiL, S 2 L, SiR, S 2 R usw. auf hoher bzw. niederer Spannung sind. Wenn z.B. Punkt 66 a· von Si R auf hohem Potential ist, befindet sich 66 α von SiL auf niederem Potential. Dementsprechend werden auch niedere Potentiale nacheinander durch die Betätigung der Elementeteile erzeugt. Diese niederen Potentiale können in den entsprechenden Punkten 66 a der Elementeteile abgenommen werden, und sie treten zu den Zeiten auf, in denen die Punkte 66b erhöhtes Potential aufweisen (Fig. 4b bis 4e). Die aufeinanderfolgenden Spannungsänderungen können zu Steuerzwecken in angeschlossenen Stromkreisen verwendet werden.

Sobald der Schalter 90 in die Normalstellung gelegt wird, hört die Zufuhr von Vorwärtsimpulsen zu den Elementeteilen des Kommutators auf, und die fortlaufende Betätigung des Kommutators wird unterbrochen. Alle Elementeteile verbleiben in dem Zustand, den sie zuletzt hatten. Bei Zurücklegen des Schalters 90 in Normalstellung können also verschiedene Elementeteile SiR, S2R oder SxL, S2L usw. ein- oder ausgeschaltet sein. Wird Schalter 90 erneut umgelegt, so nimmt der Kommutator seine fortlaufende Betätigung wieder auf, beginnend mit dem Elementeteil in der Reihe, welches als letztes eingeschaltet war. Dadurch fällt die Notwendigkeit fort, mit einem besonders ausgewählten Elementeteil anfangen zu müssen.

Eine weitere Betrachtung des Röhrenkommutators nach Fig. 3 ergibt, daß Vorwärtsimpulse vom Widerstand 72 über Leitung 75 gleichzeitig die negative Gittervorspannung aller Röhren 69 b vermindern. Diese bilden Bestandteile der Elementeteile Si R, S2R, S3R und S4R. Das gleiche gilt für alle Röhren 69 a, die Bestandteile von SiL, S2L, S3L und S 4L sind. Diese Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhren 69 a und 69 b durch Vorwärtsimpulse erzeugt jedoch nur dann verstärkten Röhrenstrom, wenn die zugehörigen Schirmgitter hohes Potential aufweisen. Das ist nur dann der Fall, wenn ein vorhergehender und üblicherweise gleichartiger Elementeteil eingeschaltet ist. Wenn also SiR eingeschaltet und S2R, S3R und S4R ausgeschaltet sind, so folgt daraus, daß SiL ausgeschaltet ist und daß S2L,

S3 L und S4L eingeschaltet sind. Daraus ergeben sich folgende Zustände:

a) SiR im »Ein«-Zustand, bereitet S2R vor,

b) 6"2L »Ein« bereitet S3 L vor,

c) ^3-L »Ein« bereitet S4L vor,

d) S 4L »Ein« bereitet SiR vor und

e) S2R »Aus« bereitet S3R nicht vor,

f) S3R »Aus« bereitet S4R nicht vor,

g) S4R »Aus« bereitet SiL nicht vor und h) SiL »Aus« bereitet S2L nicht vor.

Treffen e), f), g) und h) zu, so kann eine Verminderung der negativen Gittervorspannung der Röhre 6gb (S3R und S4R) sowie 69α (Si L und S2L) keine Wirkung auf S3R, S4R, SiL bzw. S2L ausüben. Treffen b), c) und d) zu, so ändert die Verminderung der Gitterspannung der Röhren 69a (S3 L und S4L) den »Ein«-Zustand von S3L und 6"4L nicht. Desgleichen wird durch die verminderte Gitterspannung von Röhre 6gb (SiR) der »Ein«-Zustand von SiR nicht verändert. Trifft auch a) zu, so bewirkt, trotz der Zuleitung eines Vorwärtsimpulses zu den Gittern aller Röhren 69 a und 69 b zur Verminderung der negativen Vorspannung, ein solcher Impuls demgemäß nur in der Röhre 69 b (S 2 R) eine Zustandsänderung mit dem Ergebnis, daß S2R eingeschaltet wird. S2R ist also der einzige Elementeteil, der durch diesen Impuls beeinflußt wird.

Die vorstehende Beschreibung gilt für die normale Betätigung des Kommutators, wenn die verschiedenen Elementeteile in einer bestimmten Kombination von »Ein«- und »Aus«-Zuständen vorliegen. Eine Analyse aller anderen möglichen Kombinationen der Elementeteile des Kommutators zu bestimmten Ruhepunkten bei der aufeinanderfolgenden Betätigung führt dann zu dem Schluß, daß ebenso wie in dem vorgenannten Beispiel und unabhängig von dem »Ein«- und »Aus«-Zustand aller Elementeteile ein Vorwärtsimpuls immer nur auf ein Elementeteil Einfluß hat und dieses einschaltet, obgleich er allen Teilen zugeführt wird. Durch diese Anordnung werden die Vorwärtsimpulse aus einer gemeinsamen Quelle benutzt, um die Elementeteile nacheinander ein- und auszuschalten. Es braucht keine zweite Impulsquelle für die Ausschaltung der Elementeteile vorhanden zu sein, denn bei Einschaltung eines bestimmten Teiles wird sein Nachbarteil ausgeschaltet.

In dem Kommutator nach Fig. 3 führen die Vorwärtsimpulse also die Doppelfunktion der Ein- und Ausschaltung der Elementeteile aus.

Ist SiR eingeschaltet, so ist die Schirmgitterspannung der Röhre 69 fr (S 2 R) auf hohem Potential, und ein Vorwärtsimpuls, der ihre Gitterspannung vermindert, verursacht eine Zunahme des Röhrenstromes, und S2R wird eingeschaltet. Dabei steigt das Potential des Punktes JJ b (S 2 R) und desgleichen die Schirmgitterspannung der Röhre 6g b (S 3 R). Es scheint daher, als ob der Vorwärtsimpuls, der S2R einschaltet, auf Grund der resultierenden Erhöhung der Schirmgitter-

spannung in Röhre 69b (S2R) auch S3 R einschalten könnte. Der Potentialanstieg in Punkt yj b erfolgt jedoch nicht plötzlich, sondern exponential (Fig. 4 c). Es vergeht also ein Zeitintervall zwisehen der Impulszufuhr und der Erreichung des Höchstpotentials in Punkt jjb (S 2 R) bzw. der vollen Schirmgitterspannung der Röhre 69 b (S 3 R). Dieses Zeitintervall ist langer als die Dauer des Vorwärtsimpulses. Letzterer ist also bereits abgeklungen, wenn das Schirmgitter der Röhre 69 b (S 3 R) seine Höchstspannung erreicht. Unter diesen Bedingungen erfährt Röhre 69 ο (S 3 R) gleichzeitig eine Erhöhung der negativen Gitterspannung (da die Amplitude des Vorführimpulses von dem positiven Spitzenwert abfällt) und eine Zunahme der positiven Schirmgitterspannung. Diese zwei Bedingungen wirken einander entgegen und verhindern einen nennenswerten StromfLuß durch die Pentode.

Aus diesem Grunde kann pro Vorwärtsimpuls nur ein Element eingeschaltet werden. In einer Röhre anderer Elemente kann eventuell ein schwacher Stromfluß erfolgen, doch ist seine Stärke nicht ausreichend, um das betreffende EIement einzuschalten.

7. Vorbereitungsautomatik des Röhrenkommutators gemäß Fig. 3

Wie oben dargelegt ist, ist der Röhrenkommutator nach Fig. 3 selbsterregend, d. h., unabhängig von dem Schaltzustand der einzelnen Elementeteile des Kommutators beim ersten Einschalten durch Umlegen des Schalters 90 nehmen die EIernenteteile einen derartigen Schaltzustand an, daß die richtige Reihenfolge gesichert ist. Die automatische Arbeitsweise wird entweder durch geringfügige Unterschiede zwischen gleichartigen Stromkreisen der einzelnen Elemente oder durch den bestimmten Zustand herbeigeführt, den die einzelnen Elemente bei Einschaltung des Kommutators annehmen können.

Wenn z. B. nach der Stromzufuhr zu den Leitungen 50, 80 usw. SR 2 und SR 3 eingeschaltet, SRi und SR4 ausgeschaltet sind, so ist dieser Zustand einer von fünfzehn Kombinationsmöglichkeiten, die in einem Kommutator mit vier Elementen möglich sind. Ein Vergleich dieser angenommenen Anordnung mit irgendeiner der geforderten Anordnungen der Elementeteile (Fig. 4 b bis 4 ε) zeigt, daß diese zufällige Anordnung nicht eine von denen ist, die der Kommutator bei seiner normalen schrittweisen Betätigung annimmt. Nachfolgend wird erläutert, wie die Kommutatorelemente automatisch von einer Zufallsanordnung, wie oben angenommen, in die Normalanordnung gelangen. Wenn die Normalanordnung einmal erreicht ist, arbeiten die einzelnen Kommutatorelementeteile danach in der gewünschten schrittweisen Reihenfolge, wie in Abschnitt 6 beschrieben und in Fig. 4d und 4 ε gezeigt ist.

Sind die Elemente S1 R, S2R usw. im eben angenommenen Zufallzustand, so erregt Si L den Teil S2L, der Teil S3R erregt S4K und S4L erregt 5* 1R. Unmittelbar nach der Umschaltung von Schalter 90 werden der Leitung 75 Vorwärtsimpulse zugeführt. Der erste Impuls schaltet S4R und S2L ein, jedoch nicht SiR. Da S4R unter Steuerung von S3R eingeschaltet wird, fällt das Potential des Punktes 66 a (S4L) gleichzeitig mit der Verminderung der negativen Gittervorspannung in Röhre 69 ο (SiR). Damit fällt gleichzeitig das Schirmgitterpotential auf einen niederen Wert. Die Röhre6gb (SiR) kann daher nicht genügend Strom durchlassen, um Si R einzuschalten. Nach dem ersten Vorwärtsimpuls in Leitung 75 sind SiR und S2R aus- und S3R und 6*4./? sind eingeschaltet. Aus Fig. 4 b bis 4e ergibt sich, daß dieser Zustand dem bei normaler aufeinanderfolgender Betätigung nach sechs Vorwärtsimpulsen entspricht. Die zweiten, dritten usw. Vorwärtsimpulse in Leitung 75 lassen den Kommutator in der gewünschten Weise arbeiten, wie Fig. 4b bis 4e zeigen. Die vorgenannten fünfzehn Zufallzustände, welche die Kommutatorelemente annehmen können, enthalten acht, welche, jeder für sich, den gewünschten EIementezuständen bei normaler aufeinanderfolgender Betätigung entsprechen. Erreichen die Elemente eine dieser acht Stellungen sofort beim Einschalten, so beginnt die normale Kommutatorbetätigung schon beim ersten Vorwärtsimpuls.

In bezug auf die restlichen sieben Zufallzustände läßt sich zeigen, daß die Kommutatorelemente wie in dem ausgeführten Beispiel von selbst in einen Normalzustand übergehen und dann in der gewünschten Reihenfolge arbeiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Röhrenschaltanordnung, insbesondere elekironischer Kommutator für elektrische Rechenmaschinen, mit mehreren jeweils einen bistabilen Multivibratorkreis enthaltenden Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen ringförmig miteinander verbunden sind und den Schaltzustand einer Stufe kennzeichnende Spannungen bestimmen, in welchen der beiden stabilen Schaltzustände die der betrachteten Stufe benachbarte^) Stufe(n) durch den nächsten, der allen Stufen gleichzeitig zugeführten Steuerimpulse umgeschaltet wird (werden).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe (z.B. S3 in Fig. 1) mit der vorhergehenden (6*2) und der nachfolgenden (-S" 4) derart verbunden ist, daß der nächste Steuerimpuls (a bzw. b auf Leitung 75, 76 a bzw. 76 b) die Umschaltung der nachfolgenden Stufe (S4) auf den der betrachteten Stufe (S3) entsprechenden Zustand und die Rückstellung der vorhergehenden Stufe bewirkt, so daß ein bestimmter stabiler Zustand durch aufeinanderfolgende Steuerimpulse schrittweise von einer Stufe zur folgenden und von der letzten wieder zur ersten übertragen wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe (z.B. S3 in Fig.3)

außer finer (ζ. B. S 4) mit der folgenden .Stufe (z. B. S4) derart verbunden ist, daß der nächste Steuerimpuls (a auf Leitung 75) die Umschaltung der nachfolgenden Stufe (.S^-4) in den der betrachteten Stufe (S3) entsprechenden Schaltzustand bewirkt, während die eine Stufe (S4) mit der folgenden Stufe (S 1) derart verbunden ist, daß der der Umschaltung der Stufe (S4) folgende Steuerimpuls die Umschaltung der folgenden Stufe (Si) in den im Hinblick auf den Zustand der Stufe (^4) entgegengesetzten Zustand bewirkt, so daß alle Stufen schrittweise nacheinander den einen und danach schrittweise nacheinander den anderen stabilen Schaltzustand einnehmen.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Multivibratorkreise aus Elektronenröhren (z. B. 6ga, 69b) mit mehreren Steuerelektroden aufgebaut sind, denen die Steuerimpulse bzw. die den Schaltzustand einer anderen Stufe kennzeichnende Spannung zugeführt werden.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Elektronenröhren (z. B. 69 a, 69 fr) innerhalb jedes Multivibratorkreises über weitere Elektronenröhren, vorzugsweise Trioden (z. B. 68a_, 68 fr), erfolgt, die ausgangsseitig mit den zuerst genannten Elektronenröhren (ζ. Β. 69 α, 696) parallel geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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