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Title:
DISTRIBUTOR STAGE FOR THE DEFINITION OF CONTROL PROGRAMS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1981/002946
Kind Code:
A1
Abstract:
The distributor stage for the definition of control programs and for the control and/or activation of a plurality of electric elements (3) and/or connection points to be actuated individually, is provided with conduction tracks (6, 7, 8, 9, 10) arranged primarily in one or a plurality of planes. The conduction tracks are divided into substantially equal sections and each section comprises at least one connection point and/or one insulated shunt. These connection points and/or these shunts are connected to a common contact section (4) which may operate as a switching and/or connection point. A distributor stage (2) may be connected in parallel to the first one (1) by links (11).

Inventors:
ZIMMERMANN W (DE)
ZIMMERMANN M (DE)
Application Number:
PCT/EP1981/000026
Publication Date:
October 15, 1981
Filing Date:
March 27, 1981
Export Citation:
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Assignee:
ZIMMERMANN W (DE)
ZIMMERMANN M (DE)
International Classes:
H01H36/00; H01H43/12; H01H67/22; (IPC1-7): H01H43/12; H01H36/00; H01H67/22
Foreign References:
GB1454234A1976-11-03
US2271727A1942-02-03
US3845430A1974-10-29
FR2038959A51971-01-08
DE1027249B1958-04-03
FR1330818A1963-06-28
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Claims:
- 8 -P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verteilerstufe zur Vorgabe von Steuerprogrammen und zur Ansteuerung und/oder Aktivierung einer Vielzahl elektrischer Einzelelemente und/oder einzeln zu aktivierender Anschlußstell bzw.. eines zu bestimmenden Bruchteils hiervon in zu bestimmen Reihenfolge mit mehreren in einer oder in mehreren Ebenen im wesentlichen parallel liegenden Leiterbahnen dadurch gekennze daß mindestens zwei in nach Länge und/oder Position im wesent gleiche Leiterbahnabschnitte gegliederte Leiterbahnen in jede Leiterbahnabschnitt mindestens einen Anschlußpunkt und/oder e isoliert geführte Abzweigung aufweisen,* und daß diese Anschlußpunkte und/oder Abzweigungen mit mindestens einem allen gleichen Leiterbahnabschnitten der verschiedenen Leiter gemeinsamen Abschnittskontakt koordiniert sind, der als Schalt und/oder als Anschlu߬ kontakt fungieren kann, und daß die Codierung für die Aktivierung und/oder Ansteuerung der an die Verteilerstufe angeschlossenen Vielzahl der Einzelelemente und/oder einzeln aktivierbaren Anschlußstellen eindeutig durch die Kombi¬ nation jeweils einer bestimmten Leiterbahn mit einem be¬ stimmten Abschnittskontakt erfolgt. OM .
2. Verteilerstufe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß den gleich gegliederten Leiterbahnen mindestens eine weitere nicht oder anders gegliederte Kontaktleiterbahn zugeordnet ist, durch deren Schaltkombination mit Abzweigungen von anderen mit unter¬ schiedlichem Potential belegten Leiterbahnen weitere vorher zu bestimmende Elemente und/oder Anschlußstellen einzeln oder in Gruppen aktiviert werden können.
3. Verteilerstufe nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer zweiten, im wesentlichen analog aufgebauten elektrisch gekoppelt ist, daß von der ersten Verteilerstufe aus die Einzelelemente und/oder die einzeln aktivierbaren Anschlußstellen der zweiten geschaltet und/oder aktiviert werden können und daß bei dieser Schaltanordnung bei einer außerhalb der ersten Verteilerstufe liegenden Schalt und/oder Aktivierungsvorrichtung aktivierte und/oder anzu¬ steuernde Einzelelemente und/oder Anschlußstellen der zweiten Stufe durch die Einzelelemente und/oder Anschlu߬ stellen der ersten als aktiviert bzw. als aktivierbar nachgewiesen werden können.
4. .
5. Verteilerstufe nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Aktiverung und/oder Ansteuerung manuell, über Kontalctknebel KontaktStöpsel, Schalter usw. erfolgt. tVREAΪT „OMPI .
6. Verteilerstufe nach Anspruch 1 . 2 und 3 dadurch gekennzeichne daß die Aktivierung und/oder Ansteuerung vollelektrisch oder elektromechanisch automatisch oder halbautomatisch über Relai Stellmotoren, ImpulsSteuerungen usw. erfolgt.
7. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie bei kleinstem Raum u Materialbedarf und im wesentlichen linear fortlaufender Anord der Einzelelemente, Anschlußstellen bzw. und/oder Schalt¬ positionen, sowie bei Anordnung der Leiterbahnen in einer Ebe im wesentlichen konzentrisch orientierte Leiterbahnen und Kon sowie im wesentlichen radial ausgerichtete Leiterbahnabzweigu und/oder Kontaktabzweigungen aufweist, oder daß sie bei im übrigen gleichen Bedingungen und Anordnun der Leiterbahnen in mehreren Ebenen im wesentlichen konzentri orientierte Leiterbahnen und Kontakte und im wesentlichen konzentrisch und/oder radial ausgerichtete Leiterbahnabzweigu und/oder Kontaktabzweigungen aufweist.
8. Verteilerstufe nach Anspruch 1 6 dadurch gekennzeichnet, da die Einzelaktivierung der Elemente und/oder Anschlußstellen ü einen vollelektrisch, elektromechanisch oder manuell betriebe Schrittschalter erfolgt, der in Abhängigkeit von den ihn steuernden elektrischen und/oder Bewegungsimpulsen die Frequenz, den Rhythmus und die Richtung der Schaltfolge bestimmt, indem durch ihn die Leiterbahnen und Kontakte entsprechend der im Aufbau der Verteilerstufe beinhalteten Codierung miteinander kombiniert werden.
9. Verteilerstufe nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß der SchrittSchalter aus einer Reihe von mehreren linear a geordneten Permanent und/oder Elektromagneten und einer weiteren Anzahl von zeitweilig magnetisch akt «ivierbaren Elementenund/oder permanenten Magneten besteht, die der erst¬ genannten Reihe von linear angeordneten Magneten parallel zμg ordnet sind. f O .
10. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An¬ sprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetreihe des Schritt¬ schalters in einer oder in beiden Richtungen ihres linearen Verlaufs parallel zu der anderen Magnetreihe verschiebbar ist, oder daß beide Magnetreihen in einer oder in beiden Richtungen ihres linearen Verlaufs parallel zueinander verschiebbar sind.
11. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ,die beiden linear und parallel zueinander angeordneten Magnetreihen hinsichtlich der Abstände der Einzelmagnete zueinander jeweils in einer Reihe gleic Abstände aufweisen, die jedoch verschieden sind gegenüber den Abständen zwischen den Magneten der anderen .Magnetreihe.
12. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetreihen jeweils auf einem Kreisumfang angeordnet sind.
13. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An¬ sprüche dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Länge beider Magnetreihen bezogene Anzahl der Schaltschritte dem Produkt aus der Anzahl der Magnete der beiden Magnetreihen gleich ist.
14. Verteilerstufe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, daß die eine Magnetreihe örtlich fixiert und die andere Magnetreihe beweglich angeordnet ist, und daß die Magnete einer Reihe in einer bestimmten Reihenfolge elektromagnetisch aktiviert ι*/erden können, um die Fortbewegung und die Fortbewegungsrichtung der beweglichen Magnetreihe zu ^'ß^^'S.E . , ' ■ f OMPI.
Description:
.--

"Verteilerstufe zur Vorgabe von Steuerprogrammen

Die Erfindung betrifft eine Verteilerstufe zur Vorgabe von Steuerprogrammen und/oder Aktivierung « nach dem Oberbe- griff des Anspruches 1.

Um technische Vorgänge wie beispielsweise Überwachung von Temperaturen, Zeiten, Geschwindigkeiten, Reaktionen allgemein

usw. in ihrem augenblicklichen Stand, sowie aber auch ihren Trend dem Beobachter sichtbar zu machen, sind Schaltanordnu und Verteilerstufen bekannt, die durch digitale oder analog oder aus beiden gemischte Anzeigen diese Werte dem Beobacht vermitteln.

Weiterhin sind Schaltanordnungen und Verteilerstufen bekann die der Aufgabe dienen, technische Vorgänge auf bestimmte zu fixieren, wobei diese Werte in vorher zu bestimmender Re folge durch eine Codierung der Verteilerstufe eingestellt v/ können.

Durch moderne Transistor- und integrierte Schaltungstechnik ist es möglich, eine Vielzahl von elektrischen Einzelelemen beispielsweise Leuchtdioden, Relais usw. in bestimmter Reih folge zu aktivieren. Jedoch ist -es nicht möglich über die teilerstufe zurück die Aktiverung verschiedene-r elektrische Einzelelemente zu registrieren, noch weniger ist es möglic derartige Verteilerstufen technische Programme mit einer Vi zahl von unterschiedlichen Codierungen ablaufen zu lassen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, e

Verteilerstufe zur Vorgabe von Steuerprogrammen und zur An- steuerung und/oder Aktivierung einer Vielzahl elektrischer Einzelelemente und/oder einzeln zu aktivierender Anschlußst bzw. eines zu bestimmenden Bruchteils hiervon in zu bestim Reihenfolge mit mehreren in einer oder in mehreren Ebenen wesentlichen parallel liegenden Leiterbahnen zu erstellen, es gestattet, eine Vielzahl elektrischer Εinzeleleπente Anschlußstellen zu aktivieren und/oder anzusteuern mit eine Schaltanordnung, die mit einem geringen Aufwand an Leitungs führung und ohne störanfällige und temperaturempfindliche

"gURE OMPI . o

aktive elektronische Einheiten bei einfacher Handhabun zu gewährleisten ist.

Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Bei zum Beispiel fünf linear angeordneten Leiterbahnen, die in zv/ölf Abschnitte aufgeteilt sind, ist es bereits möglich sechzig Einzelelemente und/oder Anschlußstellen zu aktivieren und/oder anzusteuern. Diese Anordnung wäre beispielsweise sinnvoll für die analoge Stunden-, Minuten- und Sekundenan¬ zeige einer Uhr. Die Einzelelemente könnten Leuchtdioden sein, die beispielsweise durch die Codierstufe eines Quarzuhrenwerkes aktiviert würden, über Einzelanschlüsse könnten zur Weiterleitung z.B. Relais geschaltet werden, welche irgendwelche physikalische Prozessabläufe zu programmieren hätten.

Nach einem weiteren erfinderischen Merkmal wird mindestens eine zweite Verteilerstufe mit der ersteren elektrisch so gekoppelt, daß wechselseitig über die Einzel-Elemente und/oder -Anschlüsse der einen Verteilerstufe die andere Verteilerstufe angesteuert wird, bzw. der aktivierte Zustand der Einzel-Elemente und/oder -Anschlüsse der anderen Verteile stufe registriert wird.

Die Ansteuerung und/oder Aktivierung kann entweder manuell über Kontaktknebel, KontaktStöpsel, Schalter usw. oder voll- elektrisch oder elektromechanisch automatisch oder elektro-

g3REAZr OMPJ .

- 4 -

mechanisch.haibau omatisch über RElais, Stellmotoren, * ImpulsSteuerungen usw. erfolgen.

Nach einem i-reiteren Kennzeichen soll die Verteilerstufe in Miniaturausführung erstellt sein. Dies ist möglich, da sie mit allerkleinsten elektrischen Potentialen betrieben werden kann und also auch gedrängt auf kleinstem Raum unterzubringe ist. Eine konzentrisch orientierte Anordnung der Leiter¬ bahnen und Kontakte, sowie die im wesentlichen radiale Aus¬ richtung der Leiterbahnabzweigungen im Hinblick auf das Zentrum der Verteilerstufe erweist sich hier sowohl zum Zwecke der optimalen Raumaufteilung als auch technischer Kombinationsvorteile wegen als besonders geeignet. So bei der Kombination der Verteilerstufe mit einem elektromechanis Schrit schalter. Durch die Verwendung eines manuell, mechani oder durch Stromimpulse automatisch betriebenen Schrittschal insbesondere eines Magnetschrit Schal ers, kann im Zusammenh mit der Aktivierung der Leiterbahnen und Kontakte der Verteilerstufe eine auf die Anordnung der Leiterbahn¬ abzweigungen abgestimmte Schrittschaltfolge erzielt werden. Eine solche Schaltvorrichtung erweist sich in Verbindung mit der Verteilerstufe teilweise auch dann als vorteilhaft, ' wenn die hinsichtlich des elektrischen Potentials vorliegenden Voraussetzungen den Einsatz vollelektrischer Schalter er¬ lauben würden.

OMP

- 5 -

Der elektromechanische Magnetschrittschalter ermöglicht die stromunabhängige Fixierung einer aktuellen Schaltkonstellation, da die Postion der mechanischen Schaltkontakte bei Stromdurch¬ gang für die Aktivierung der kontaktierten Leiterbahnen und Kontakte der Verteilerstufe entscheidend ist. Bei Spannungs¬ ausfällen ändert sich die Kontakteinstellung nicht. Während in solchen Fällen z.B. bei vollelektrischen Zähl- und Registrierapparaten die angezeigten Ziffern gelöscht werden, werden die letzten Anzeigewerte konserviert, soweit die unver¬ änderte Stellung der Schaltkontakte des MagnetschrittSchalters gewährleistet ist.

Die staube Position der mechanischen Schaltkontakte- ird durch die kennzeichnenden konstruktiven Merkmale der Magnet¬ schrittschalters gesichert. Desgleichen ermöglichen diese kennzeichnenden Merkmale die hochzahlige, exakt auf die relativ kurzen Distanzen zwischen den einzelnen Leiter¬ bahnabzweigungen eingerichtete Schrittschaltfolge. Da der so konstruierte Schrittschalter ein sehr geringes Trägheits¬ moment hat, eignet er sich auch' zum automatischen Betrieb mittelselektrischer Impulse, die in kurzen Zeitabständen auf¬ einander folgen. Eine Kombinationsmöglichkeit zur unmittel¬ baren Integration des elektromagnetisch automatisch

* arbeitenden Magnetschrittschalters mit der Verteilerstufe ergibt sich durch eine Variante derselben, die ebenfalls in einem der kennzeichnenden Anspruchsmerkmale festgehalten ist.

- U EÄcT O PΪ _

^ W1P - 0 Λ o^

- 6 -

Eine zu den in Abschnitte eingeteilten Leiterbahnen im wesentlichen parallel laufende, nicht unterteilte Kontakt¬ leiterbahn z.B. ermöglicht die Einzelaktivierung einer der Za der unterteilten Leiterbahnen gleichen Anzahl von fest stehenden Elektromegneten, die jeweils einzeln mit einer der unterteilten Leiterbahnen zusammen geschaltet sind. Werden diese in einer bestimmten Reihenfolge nacheinander durch elektrische Impulse aktiviert, so bewirkt ihre magnetische Anziehungskraft zugleich die Fortbewegung einer ihnen parallel zugeordneten beweglichen Magnetreihe und der mechanischen Schaltkontakte, die dann in die nächste SdhaltStellung einrasten. Die Hinzunahme einer oder mehrerer mit den in Abschnitte gegliederten Leiterbahnen parallel laufenden, nicht oder anders als die anderen Leiterbahnen unterteilten Leiterbahnen erbringt darüberhinaus noch weitere Kombinationsmöglichkeiten der Verteile stufe.

Nachfolgend wird an Hand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher erläutert:

In der Zeichnung sind zwei analog angeordnete und elektrisch parallel gekoppelte Verteilerstufen 1 und 2 dargestellt. Die Einzelelemente bzw. -Anschlüsse 3 bzw. die sie ver¬ sorgenden Abzweigungen sind jeweils zu Fünfergruppen zusamme gefaßt, denen je eine Kontaktstelle 4 zugeordnet ist. Auch die übrigen Kontakte 5 sind jeweils für die Abzweigungen Elemente und/oder Anschlüsse im Bereich eines der gleich gegliederten Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnen 6,7,8,9 und 10 zuständig. / O

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Im Falle der Einzelaktivierung bestimmter Elemente und/oder Anschlußstellen ist .jeweils eine bestimmte Leiterbahn und ein bestimmter Kontakt aktiviert. Die Aktivierung von Elementen und/oder Anschlußgruppen setzt die Schaltung mehrerer Leiterbahnen mit einem oder mehreren Kontakten oder einer Leiterbahn mit mehreren Kontakten voraus.

Bei dem gezeigten Beispiel handelt es sich um konzentrisch angeordnete Leiterbahnen bei beiden Verteilerstufen 1 und 2, wobei dei Koppelung durch Verb.ingungen 11 in derselben Reihen¬ folge beider Verteilerstufen erfolgt. Es sind natürlich alle anderen Zuordnungen möglich.