DE1075152B - Vorrichtung zum Zusammenbau logistischcr Schaltungen, insbesondere für Aufzüge - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zusammenbau logistischer Schaltungen mit Flächentransistoren in Emitterschaltung.

Auf vielen Gebieten der Tecknik werden elektrische Schaltungen benötigt, welche an Ausgängen Signale liefern, die in einer vorbestimmten, logistischen Verknüpfung zu bestimmten Eingangssignalen stehen, wobei die auftretenden Signale nur die beiden Werte ja oder nein, erregt oder unerregt, Eins oder Null annehmen können. Es ist allgemein bekannt, solche Schaltungen mit elektromechanischen Relais auszuführen. Da aber diese Relais mit verschiedenen Unzulänglichkeiten behaftet sind, wie Kontaktverschmutzung, Abnutzung u. dgl., ist die Tendenz vorhanden, sie durch rein statische Elemente, insbesondere Halbleiterelemente, zu ersetzen. Ferner ist es in vielen Fällen vorteilhaft, die ganze Schaltung auf den Zusammenbau von Schaltelementen derselben Art zu reduzieren.

Prinzipiell kann eine solche Schaltung mit verschiedenen logistischen Elementen ausgeführt werden, z. B. »Und«, »Oder«, »Nicht«, »Weder-Noch«, Von der Schaltalgebra her ist bekannt, daß man für die Verwirklichung von logistischen Verknüpfungen mit einem Element »Weder-Noch« auskommen kann. Ein solches Element besitzt einen einzigen Ausgang und mindestens einen Eingang und hat die Eigenschaft, daß am Ausgang dann, und nur dann das Signal 1 auftritt, wenn sämtliche Eingänge gleich 0 sind. Ein »Weder-Noche-Element erfüllt die gleiche logistische Funktion wie die Hintereinanderschaltung eines Elementes »Oder« und eines Elementes »Nicht«. Der Flächentransistor ermöglicht in bekannter Weise auf besonders vorteilhafte Weise die Verwirklichung eines »Weder-Noche-Elementes. Ein solches Element umfaßt einen einzigen Flächentransistor und einige Widerstände. Im nachfolgenden wird die Schaltung mit pnp-Transistoren beschrieben, wobei aber auch andere Transistortypen oder Halbleiterelemente in analoger Weise verwendet werden können. Alle Signale werden als Spannungen gegenüber einem Bezugspotential (Masse) dargestellt. Ein Signal 1 entspricht einer Spannung von einem Wert ungefähr der negativen Speisespannung. Ein Signal 0 entspricht einer Spannung annähernd null. -

Der Emitter wird mit dem Bezugspotential verbunden. Die Eingänge sind über Widerstände mit der Basis des Transistors verbunden, an welcher zur Kompensierung des Kollektor-Ruhestromes noch ein weiterer Widerstand vorgesehen werden kann, weleher an eine positive Speisespannung geführt ist. Das Ausgangssignal tritt am Kollektor des Transistors auf, welcher über einen Arbeitswiderstand mit der negativen Speisespannung verbunden ist. Eine solche Vorrichtung zum Zusammenbau

logistischer Schaltungen,

insbesondere für Aufzüge

Anmelder:

Schweizerische

Wagons- und Aufzügefabrik A. G.

Schlieren-Zürich,
Schlieren (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Gut, Patentanwalt,
München 2, Augustenstr. 16

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 10. Juli 195?

Dr. Christof Burckhardt, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Schaltung wird im nachfolgenden Emitterschaltung genannt.

Tritt ein Signal 1 an mindestens einem der Eingänge auf, so wird der Transistor leitend, und die Spannung am Kollektor wird beinahe 0, was bedeutet, daß das Ausgangssignal 0 ist. Sind hingegen alle Eingangssignale 0, so entspricht die Spannung am Kollektor annähernd der negativen Speisespannung, d. h. das Ausgangssignal ist 1.

Durch geeignete gegenseitige Verbindungen läßt sich, unter ausschließlicher Verwendung der beschriebenen Schaltelemente, jede beliebige logistische Verknüpfung zwischen einer Anzahl Eingänge und einer Anzahl Ausgänge herstellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der auf einer vorfabrizierten Montageeinheit mit zwei Ebenen die Herstellung der geeigneten gegenseitigen Verbindungen der genannten Schaltelemente möglichst einfach gestaltet wird.

909 729/293

Die erfindungsgemäßer -Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ah. vorfabrizierten Montageeinheiten der Kollektor jedes einzelnen Transistors an einer eigenen Stromschiene der einen Ebene, die Basis an einer eigenen Stromschiene der anderenEbene angeschlossen ist und die auf diese Weise entstehenden beiden Stromschienengruppen eine Kreuzschienenanordnung bilden, so daß durch Anbringen von elektrischen Widerständen in einer Anzahl von Kreuzungspunkten logistische Schaltungen entstehen.

Die erfindungsgemäßen Montageeinheiten können als gedruckte Schaltungen ausgebildet sein, wobei z. B. die Kollektorstromschienen auf der einen Seite und die Basisstromschienen auf der anderen Seite von Platten aus Isoliermaterial aufgedruckt sind.

Außer den genannten Stromschienen können noch weitere Stromschienen vorhanden sein, die nicht an die Transistoren, sondern an nach außen führenden Leitern angeschlossen sind, die aber in der genannten Weise mit den übrigen Stromschienen verbunden werden können. Insbesondere können durch Zusatzschienen die Eingangssignale für die logistische Schaltung von außen zugeführt werden.

Eine übersichtliche Anordnung wird dadurch erreicht, daß die Transistoren in den Kreuzungspunkten längs einer Diagonalen und die Kollektorarbeitswiderstände sowie die Basiswiderstände am Rande der Montageeinheit angebracht sind.

Die genannten Widerstände können in den Kreuzungspunkten mittels einer Steckvorrichtung eingesetzt oder direkt eingelötet werden.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung wird erreicht, wenn neben der Montageeinheit mit der Kreuzschienenanordnung gesonderte Montageeinheiten vorgesehen sind, welche die Transistoren oder die Transistoren und die Widerstände enthalten, so daß die Transistoren oder die Transistoren und die Widerstände jederzeit von der Kreuzschienenanordnung elektrisch getrennt und geprüft werden können.

Eine besonders wirtschaftliche Anordnung wird erreicht, wenn mit einer Kreuzschienenmontageeinheit zwei gesonderte Montageeinheiten elektrisch verbunden werden.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Montageeinheit mit Kreuzschienenanordnung, Transistoren und Widerständen,

Fig. 2 eine Kreuzschienenmontageeinheit mit zwei gesonderten Montageeinheiten mit Transistoren und Widerständen,

Fig. 3 ein Blockschema der in Fig. 2 verbundenen Transistoren eines Sicherheitskreises einer Aufzugsanlage,

Fig. 4 ein Prinzipschema dieses Sicherheitskreises. In Fig. 1 besorgen Zuführungen 2, 3 und 11 die Stromversorgung von Transistoren 10, wobei die Zuführung 11 in der einen Ebene einer plattenförmigen Montageeinheit 12 aus Isoliermaterial und die Zuführungen 2 und 3 in der anderen Ebene liegen. Am Anschluß 3 liegt die Speisespannung der Kollektoren, die über Arbeitswiderstände. 4 und Stromschienen 6 einzelnen Transistoren 10 zugeführt wird. Ein Anschluß 2 bildet den Spannungsreferenzpunkt, an den alle Emitter der Transistoren 10 angeschlossen sind, während am Anschluß 11 eine Vorspannung liegt, die über Widerstände5 und Stromschienen 7 den Basen der Transistoren einen Strom zuführen, der den Kollektorruhestrom der Transistoren 10 kompensiert. Die Stromschienen 6 bilden die Ausgänge, die Stromschienen 7 die Eingänge der »Weder-Noch«-Stufen.

Weil diese Stromschienen 6, 7 als Kreuzschienen angeordnet sind, kann nach Belieben jeder Ausgang an jeden Eingang angeschlossen werden durch Einfügen von elektrischen. Widerständen 9, beispielsweise von ohmschen Widerständen, am entsprechenden Kreuzungspunkt. Stromschienen 8 bilden die Eingänge der ganzen Vorrichtung und werden an nach außen führenden Leitern angeschlossen. Sie können in analoger Weise mit den Stromschienen 7 verbunden werden.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher Transistoren und die dazugehörigen Kollektor- und Basiswiderstände auf gesonderten Montageeinheiten 25, 25 a montiert sind, die elektrisch von einer Montageeinheit 24 mit Kreuzschienenanordnung getrennt werden können.

Im nachstehenden wird die Montageeinheit 25 a mit den dazugehörigen Leitern nicht weiter beschrieben, da es sich um eine der Montageeinheit 25 analoge Einheit handelt.

Zuführungen 48, 49, 100 besorgen die. Stromversorgung von Transistoren 40, 41, 42, 43 und weiteren. Ihre Funktionsweise ist im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel beschrieben worden. Die Montageeinheit 24 trägt die Kreuzschienenanordnung mit den vertikalen Leitern 16, welche über eine Steckeranordnung 22, eine entsprechende Steckeranordnung 23 der Einheit 25 und über die Leiter 26 mit den Kollektoren der Transistoren 40, 41, 42, 43 sowie den Kollektorwiderständen 50, 51, 52, 53 verbunden sind. In gleicher Weise besorgen die horizontalen Leiter 17, die sich auf der hinteren Seite der Montageeinheit 24 befinden, über die Steckeranordnungen 22, 23 und die Leiter 27, welche auf der hinteren Seite der Montageeinheit 25 angeordnet sind, die Zuführung zu der jeweiligen Basis der Transistoren 40, 41, 42, 43 sowie den Basiswiderständen 44, 45, 46, 47. Auf der Montageeinheit 24 sind weitere vertikale Leiter 18 vorgesehen, welche die Eingänge der ganzen Anordnung bilden. Alle Leiter der Kreuzschienenanordnung, die nach außen verbunden sein müssen, wie die Vertikalleiter 16 (Ausgänge), Leiter 18 (Eingänge), Leiter 48, 49 und 100 (Stromzuführung), sind an eine spezielle Steckkontaktleiste 21 geführt. Bei Betrieb ist die Steckeranordnung 23 mit der Steckeranordnung 22 in elektrischer Verbindung. Im gezeichneten Beispiel sind nur einige dieser Verbindungen eingezeichnet. Sollen die Transistoren einzeln geprüft werden, so wird die Steckerverbindung gelöst, und die Montageeinheit 25 kann in einem Testgerät untersucht werden. Ferner ist es möglich, bei Defekt eines Transistors oder Widerstandes die Montageeinheit 25 durch eine gleiche zu ersetzen.

Die Kreuzschienenmontageeinheit 24 wie auch die gesonderten Montageeinheiten 25, 25 α sind in Fig. 2 für zusammen fünf Transistoren gezeichnet. Die Montageeinheit 24 kann, aber je nach Bedarf für eine andere Zahl von Transistoren ausgeführt sein.

Die Funktionsweise der oben beschriebenen Anordnungen wird an Hand eines Beispiels im Sicherheitskreis einer Aufzugssteuerung erläutert. Es bedeutet KF Kontakt des Kabinenfußbodens, KTC Kontakt der Kabinentür, KV Kontakt des Türschlosses für Schachttür, DH Halteknopf, 6* Endausgangssignal.

Fig. 3 zeigt das Blockschema einer logistischen Schaltung, welche nur dann ein Signal S=¹I liefert, wenn der Aufzug sich im fahrbereiten Zustande befindet. Diese Forderung kann auf folgende Weise einfach dargestellt werden:

Die Schachttür muß verriegelt sein, d. h. Eingang KV liefert das Signal 1 (Kontakt geschlossen). Der

1 U/O

Halteknopf darf nicht eingeschaltet sein, d. h. Eingang DH liefert das Signal O (Kontakt offen). Befindet sich eine Person, in der Kabine, so liefert KF das Signall (Kontakt geschlossen): In diesem Falle muß die Kabinentür geschlossen sein, d. h. KTC liefert das Signal 1 (Kontakt geschlossen). Falls sich keine Person in der Kabine befindet, liefert KF das Signal O (Kontakt offen), und die Kabinentür darf offen oder geschlossen sein, d. h. KTC liefert Signal 1 oder O.

Ist KF geschlossen, so ergibt sich das Signal 1 als Eingang für ein »Weder-Noche-Element 30, und als dessen Ausgang das Signal 0. Dieses Signal 0 dient als der eine Eingang eines »Weder-N"och«-Elementes 31. Ein Signal 1, herrührend vom geschlossenen KTC, bildet den anderen Eingang des »Weder-Noche-Elementes 31. Das Ausgangssignal 0 des »Weder-Noch«- Elementes 31 bildet den ersten Eingang eines weiteren »Weder-Noch«-Elementes 33. Der geschlossene Kontakt KV mit dem Signal 1 bildet den Eingang eines » Weder-Nochs-Elementes 32, dessen Ausgangs signal 0 als zweiter Eingang des »Weder-Noche-Elementes 33 dient. Der sich in Ruhelage befindliche Druckknopf ergibt das Signal 1 als dritten Eingang des »Weder-Noch«-Elementes 33. Sind alle drei Eingangssignale des »Weder-Noch«-Elementes 33 gleich O¹, so ergibt sich als dessen Ausgang ein Signal 1, das zur weiteren Steuerung eines »Weder-Noch«-Elementes in der Aufzugssteuerung dient und den Schütz des Aufzugsmotors freigibt, sofern alle anderen bekannten Steuerelemente den Fahrbefehl erteilt haben.

In Fig. 4 ist das erwähnte Blockschema in Form eines Schaltschemas mit pnp-Transistoren als »Weder-Noch«-Elemente gezeigt. Die »Weder-Noch«- Elemente 30, 31, 32 und 33 der Fig. 2 entsprechen den Transistoren 40, 41, 42 und 43. Die Emitter dieser Transistoren sind an Masse 100 angeschlossen. Die Basiselektroden der Transistoren 40, 41, 42 und 43 sind über Widerstände 44, 45, 46 und 47 an einer positiven Speiseleitung 48 angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren sind über Widerstände 50, 51, 52 und 53 mit einer negativen Speiseleitung 49 verbunden. Ferner ist die negative Speiseleitung 49 über den Kontakt KF und den Widerstand 54 mit der Basiselektrode des Transistors 40 verbunden. Der erste Eingang zum Transistor 41 bildet das Ausgangssignal des Transistors 40 über einen Widerstand 58. Der zweite Eingang führt von der Speiseleitung 49 über den Kontakt KTC und den Widerstand 55 zur Basis des Transistors 41. Der mit der Speiseleitung 49 verbundene Kontakt KV erzeugt ein Signal, welches über den Widerstand 56 der Basis des Transistors 42 zugeführt wird, wobei das erzeugte Ausgangssignal über den Widerstand 59 als erstes Eingangssignal dem Transistor 43 zugeführt wird. Das zweite Eingangssignal für Transistor 43 kommt vom Kollektor des Transistors 41 über den Widerstand 60. Der Kontakt Di? ist einerseits an der Speiseleitung 49 und andererseits über den Widerstand 57 an der Basis des Transistors 43 angeschlossen. Der Ausgang 61 ist mit der Basis eines weiteren, nicht gezeichneten Transistors in der Aufzugssteuerung verbunden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele. So können z. B. noch weitere Stromschienen vorgesehen sein, welche an nach außen führenden Leitern angeschlossen sind und die Ausgänge der ganzen Vorrichtung bilden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zusammenbau logistischer Schaltungen mit Flächentransistoren in Emitterschaltung, wobei auf Montageeinheiten Leiter in zwei Ebenen sowie eine bestimmte Anzahl von Transistoren und elektrischen Widerständen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß an vorfabrizierten Montageeinheiten (12, 24, 25) der Kollektor jedes einzelnen Transistors (10, 40 bis 43) an einer eigenen Stromschiene (6, 26) der einen Ebene, die Basis an einer eigenen Stromschiene (7,27) der anderen Ebene angeschlossen ist und die auf diese Weise entstehenden beiden Stromschienengruppen eine Kreuzschienenanordnung bilden, so daß durch Anbringen von elektrischen Widerständen (9, 54 bis 60) in einer Anzahl von Kreuzungspunkten logistische Schaltungen entstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheiten (12, 24, 25) als gedruckte Schaltungen ausgebildet sind, wobei die Kollektorstromschienen (6, 26) auf der einen Seite und die Basisstromschienen (7, 27) auf der anderen Seite einer Platte aus Isoliermaterial aufgedruckt sind.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer den genannten Stromschienen (6, 26, 7, 27) noch weitere Stromschienen (8, 18) vorhanden sind, die nicht an die Transistoren, sondern an nach außen führenden Leitern angeschlossen sind, die aber in der genannten Weise mit den anderen Stromschienen (7, 27) verbunden werden können.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (10) in den Kreuzungspunkten längs einer Diagonalen und die Kollektorarbeitswiderstände (4) sowie die Basis widerstände (5) am Rande der Montageeinheit (12) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Widerstände (9, 54 bis 60) in den Kreuzungspunkten durch eine Steckvorrichtung eingesetzt werden können.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Widerstände (9, 54 bis 60) in den Kreuzungspunkten eingelötet sind.

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Montageeinheit mit der Kreuzschienenanordnung (24) gesonderte Montageeinheiten (25, 25 a) vorgesehen sind, welche die Transistoren enthalten, so daß die Transistoren (40 bis 43) jederzeit von der Kreuzschienenmontageeinheit (24) elektrisch trennbar sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den gesonderten Montageeinheiten (25, 25 a) nicht nur die Transistoren (40 bis 43), sondern auch die Kollektor- und Basiswiderstände (44 bis 47, 50 bis 53) angebracht sind.

9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Kreuzschienenmontageeinheit (24) zwei gesonderte Montageeinheiten (25, 25 a) elektrisch verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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