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Elektrisch gesteuerte Sortiermaschine für mit Lochsymbolen versehene Karten oder Papierstreifen.
Es sind elektrisch gesteuerte Sortiermaschinen für mit Lochsymbolen versehene Karten oder Papierstreifen bekannt, bei denen die Steuerung der Verschlussorgane für die einzelnen Sortierfächer durch unmittelbar vor den einzelnen Sortierfächern angeordnete Abgreifkontaktvorrichtungen auf dem Wege der Karte durch die Maschine erfolgt. Derartige Steuerungseinriehtungen arbeiten nur dann einwandfrei, wenn die Durchgangsgeschwindigkeit der Karten verhältnismässig gering ist. Bei Sortiermaschinen wird aber allgemein ein möglichst schneller Durchgang der Karten durch die Maschine angestrebt, um die Zahl der in der Zeiteinheit sortierten Karten recht gross werden zu lassen.
Ausserdem bereitet die Anordnung der Kontaktsätze in der gemeinsamen Laufbahn für die einzelnen Karten Schwierigkeiten und gibt häufig Anlass zu Störungen.
Erfindungsgemäss werden diese Mängel der bekannten Maschinen dieser Art dadurch beseitigt, dass auf einer ständig angetriebenen Welle sitzende Schaltwerke in stets gleicher Reihenfolge über von ihnen gesteuerte Zwischenschaltwerke von einer entsprechend den einzelnen abgegriffenen Werten in Umdrehung versetzte Welle voreilend in Bewegung gesetzt werden, um für den Rest ihrer begrenzten Umlaufbewegung auf die Vorrichtungen zur Auswahl der in Frage kommenden Sortierfäeher einzuwirken. Dabei wird die Zeitdauer des Antriebes der einzelnen Zwischenschaltwerke durch die entsprechend den abgegriffenen Werten in Umdrehung versetzte Welle durch von Kontaktvorriehtungen der Zwischensehaltwerke gesteuerte elektromagnetische Kupplungsvorrichtungen bestimmt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung unter Fortlassung aller für die Erfindung nicht wesentlichen Teile der Sortiermaschine schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Sortiermaschine, bei dem die Sortierschaltwerke mechanisch angetrieben werden, während Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, bei dem Sortiersehaltwerke nach Art von Telephonwählern verwendet werden. Fig. 3 zeigt die Anordnung einer Kontaktscheibe des Zwischenschaltwerkes mit der zugehörigen Sperrklinke, Fig. 4 eine Seitenansicht eines der Sortiersehalt- werke der Fig. 1, Fig. 5 und 6 die Kupplungseinrichtung zwischen den beiden Zahnrädern der einzelnen Zwischenschaltwerke in Ruhe-und in Betriebsstellung. Fig. 7 zeigt eine beispielsweise zur Steuerung der Sortiermaschine zu verwendende Lochkarte.
1 ist das Vorschaltwerk mit den Fühlhebelkontakten 2-5, den von diesen gesteuerten Schalt- magneten 6-9 für die auf der ständig umlaufenden Welle 10 angeordneten Kupplungsseheiben und Übertragungsrädersätze 11-14, welche auf eine gemeinsame gezahnte Welle 15 einwirken. Die von den Elektromagneten 6-9 beeinflussten Kupplungseinriehtungen sind so angeordnet, dass sie bei jedem Kupplungsvorgang die zugehörigen Übertragungsräder immer nur für die Dauer einer Umdrehung der Welle 10 mit dieser kuppeln. Die Übertragungsräder sind mit einer dem zugehörigen Zahlenwert entsprechenden Anzahl von Zähnen versehen.
So besitzt beispielsweise das Übertragungszahnrad des Satzes 11 nur einen Zahn, das Übertragungsrad des Satzes 12 nur zwei Zähne, das betreffende Rad des Satzes 13 dagegen vier Zähne und das Zahnrad des Satzes 14 acht Zähne. Diese Zähne sind auf den Übertragungszahnrädern so angeordnet, dass die einzelnen Zahngruppe während einer Umdrehung der Welle 10 nacheinander zum Eingriff mit der gezahnten Welle 15 kommen, soweit sie durch Erregung der zugehörigen Schaltmagnete 6-9 mit der ständig umlaufenden Welle 10 gekuppelt sind.
Auf der gezahnten Welle 15 sind eine ganze Reihe von Kupplungs-und Übertragungsrädersätzen angeordnet, von denen jeder aus einer axial verschiebbar auf der Welle 15 sitzenden Kupplungsmuffe 16, welche ständig von der umlaufenden Welle 15 mitgenommen wird und einem axial unverschiebbar, drehbeweglich auf der Welle 15 gelagerten Zahnrad 17 besteht. Die Nabe des Zahnrades 17 und die Kupplungmuffe 16 sind an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten mit Kupplungsverzahnungen versehen. Ausserdem besitzt die Kupplungsmuffe 16 eine Führungsnut 18, in die der gabelförmige Anker 19 des zugehörigen Kupplungsmagneten 20 eingreift. Jedes der Zahnräder 17 steht mit einem der ebenfalls auf einer gemeinsamen Welle 21 axial unverschiebbar, aber drehbeweglich gelagerten Zahnräder 22 in Eingriff.
Die einzelnen Zahnräder 22 sind durch je eine Hülse 23 mit je einer Scheibe 24 starr verbunden, die mit einem Vorsprung 25 einen Kontakt 26 steuert und durch einen federbelasteten Arretierungshebel 27, der sich in der Nullage in eine Umfangsvertiefung 28 der Scheibe 24 legt, in dieser Lage gehalten wird. Neben jedem Zahnrad 24 ist ein Sperrzahnrad 29, eine Hülse 30 und eine Nockenscheibe 31 fest auf der ständig umlaufenden Welle 21 angeordnet. Das Zahnrad 29 kann durch eine an dem Zahnrad 22 drehbeweglich gelagerte, federbelastete Sperrklinke 32 mit diesem in einer Drehrichtung in Mitnahmeverbindung gebracht werden.
In der Ruhestellung liegt die Sperrklinke 32 mit einem seitlich hervorspringenden Ansatz 52 an einem ortsfest angebrachten Anschlag 53 und wird ausser Bereich der Zähne des Rades 29 gehalten. Erst
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wenn bei Bewegung des Zahnrades 22 durch das Zahnrad 17 die Klinke 32 mit ihrem Ansatz 52 von dem Anschlag 53 heruntergleitet, greift sie in die Zähne des Rades 29 ein und bewirkt nach Beendigung der Antriebsbewegung des Zahnrades 22 durch das Zahnrad 17 eine Kupplung des Zahnrades 22 mit dem ständig umlaufenden Zahnrad 29 (Fig. 5 und Fig. 6).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liegt der von der Nockenscheibe 31 gesteuerte Kontakt 33 in dem Stromkreis des zugehörigen Kupplungsmagneten 20, während der Kontakt 26 mit der einen Kontaktfeder an den Pluspol und mit der andern Kontaktfeder an den Kontaktarm 34 des zugehörigen Sortierschaltwerkes 35 angeschlossen ist. Das Sortierschaltwerk 35, das nach Fig. 1 als ein über eine Reihe von
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fächer 36 entsprechende Anzahl von Kontakten, von denen jeder an eine der Wicklungen der Sortierfach magneten 37 angeschlossen ist. Das andere Wicklungsende der einzelnen Sortierfachmagnete 37 ist an den Minuspol angeschlossen. Jeder Sortierfachmagnet 37 betätigt mit seinem Anker 38 eine der Verschlussklappen 39 der Sortierfächer 36.
Auf der Welle 21 ist ausserdem eine Nockenscheibe 40 angeordnet, die auf einen Steuerkontakt 41 für den Kartentransportmagneten 42 einwirkt. Die Kontaktscheiben 31 sind derart auf der ständig umlaufenden Welle 21 angeordnet, dass sie mit ihren Nocken in Nacheinanderfolge auf die zugehörigen Kontakte 33 einwirken, so dass also auch die einzelnen Zwischenschaltwerke in Hintereinanderfolge mit dem Vorschaltwerk gekuppelt werden. Ebenso sind die Kontaktarme 34 der Sortierschaltwerke 35 so versetzt zueinander auf der gleichen Welle 43 angeordnet, dass sie nacheinander gleichzeitig mit der Kupplung des Vorschaltwerkes mit dem zugehörigen Zwischenschaltwerk auf den ersten Kontakt gelangen und in dieser Weise durch die ständig umlaufende Welle 43 ununterbrochen über ihre Kontakte hinwegbewegt werden.
Die Wellen 21 und 43 drehen sich mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit, während die Welle 10 erheblich schneller gedreht wird als die Welle 21. Der Kartentransportmagnet 42 bewegt die Karten in ihre Führungsbahn oberhalb der Sortierfächer 36, in der sie in bekannter Weise mittels Transportwalzen mit gleichmässiger Geschwindigkeit fortbewegt werden. Die einem Zahleneinheitswert zugeordnete Bewegung jedes der Zwisehensehaltwerke und der Sortierschaltwerke stimmt zeitlich mit dem Weg der Karte von einem Sortierfach zum nächsten Sortierfach überein. Die Fühlhebelkontakte 2-5 sind zusammen mit den Fühlhebel 44 zwischen dem Kartenbehälter 45 und den Sortierfächern 36 der Maschine unterhalb der Kartenführungsbahn angeordnet.
Der zweckmässig aus 4, den Kombinationswerten 1, 2,4, 8 zugeordneten Fühlhebeln nebst Kontakten 2-5 bestehende Fühlhebelsatz wird durch eine in Fig. 7 dargestellte Lochkarte gesteuert. Der die Lochungen enthaltende Teil 60 der Karte ist in verschiedene Spalten 61-65 unterteilt, die je aus vier vertikalen, den Werten, 2, 4, 8 zugeordneten Zeilen bestehen. Um den aus den Kontakten 2-5 bestehenden Fühlhebelsatz auf die verschiedenen Spalten 61-65 einstellen zu können, ist dieser quer zur Führungsbahn verschiebbar und einstellbar angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an Stelle der Kontakthebelvorrichtungen Schrittschaltwerke 46 vorgesehen, deren Antriebsmagnetwicklungen 50 parallel zu den Kupplungsmagnetwiklungen 20 geschaltet sind. Jedes dieser Schrittsehaltwerke 46 besitzt zwei Kontakthebel 47, 48, von denen der Hebel 47 auf einem an die eine Feder des Kontaktes 33 angeschlossenen Kontaktsegment 49 und der Hebel 48 bei der schematischen Darstellung in entgegengesetzter Drehrichtung über die einzelnen an die Wicklungen der Sortierfachmagnete 37 angeschlossenen Kontakte hinweggleitet.
Zur Erzeugung der Impulsgabe für die Antriebsmagnete der einzelnen Sortierschaltwerke 46 wird die auf der Welle 21 sitzende, in kurzen Zeitintervallen regelmässig den Kontakt 51 schliessende Kontaktscheibe 40 verwendet, die auch gleichzeitig den Schliesskontakt 41 für den Kartentransportmagl1eten 42 steuert. Die Ingang-
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schaltwerkes 46 für die Dauer der Schliessung des Kontaktes 33 erregt. Beim zweiten, durch die Scheibe 40 mittels des Kontaktes 51 veranlassten Stromstoss in dem Stromkreis Pluspol, 51, 47,49, 50, Minuspol wird in dem Stromkreis des zugehörigen Kupplungsmagneten 20 durch den Kontaktarm 47 ein Kontakt 54 geöffnet. und damit die Erregung des parallel zu dem Schrittschaltmagneten 50 geschalteten Kupplungsmagneten 20 verhindert.
Die Kontakte 26 sind mit einer Feder an die Kontakthebel 48 der Sortierschaltwerke 46 und mit der andern Feder an den Pluspol angeschlossen.
Wirkungsweise der Sortiermaschine nach Fig 1.
In Zeitabständen, die durch die von der Kontaktscheibe 40 veranlassten Stromimpulse in dem Stromkreis Pluspol, Kontakt 41, Magnet 42, Minuspol bestimmt werden, bewegt der Transportmagnet 42 jeweils die unterste Karte des in dem Behälter 45 befindlichen Kartenstapels in die Kartenführungsbahn der Maschine. Zwischen dem Kartenbehälter 45 und den Sortierfächern 36 greifen die Fühlhebel 44 den auf der Karte durch Lochsymbole wiedergegebenen Zahlenwert ab und erteilen durch Kupplung der den Kombinationswerten des betreffenden Zahlenwertes zugeordneten Teile des Vorschaltwerkes 1 mit der gezahnten Welle 15 dieser eine Bewegung um einen Winkelweg.
So werden beispielsweise bei der Übertragung des Zahlenwertes 5 (Fig. 7, Spalte 61) durch die Elektromagnete 6 und 8 die Übertragungs-
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einer Umdrehung der Welle 10 die gezahnte Welle 15 erst mittels des Satzes 11 um eine Zahnteilung und dann mittels des Satzes 13 um vier Zahnteilungen fortgeschaltet bzw. gedreht. Die durch die Elektromagnete 6 und 8 veranlasste Kupplung der Welle 10 mit den mit einem bzw. mit vier Zähnen versehenen Zahnrädern der Sätze 11 und 13 wird nach einer Umdrehung der Welle 10 unterbrochen.
Die hintereinander erfolgende Fortschaltung der Welle 15 um eine Zahnteilung und um vier Zahnteilungen kommt dadurch zustande, dass die Zahnräder der Sätze 11 und 13 trotz gleichzeitiger Erregung ihrer Kupplungs-Elektromagnete 6 und 8 durch die Art der Anordnung ihrer Zähne auf dem Umfang nacheinander auf die Welle 15 zur Einwirkung kommen. Die Reihenfolge des Eingriffs der Zahnräder der Sätze 11-14 ist eigentlich so, dass bei Erregung aller Kupplungsmagnete 6-9 erst der eine Zahn des Satzes 11, dann die zwei Zähne des Satzes 12, anschliessend die vier Zähne des Satzes 13 und zum Schluss die acht Zähne des Satzes 14 auf die gezahnte Welle 15 zur Einwirkung kommen.
Werden nicht alle Kupplungsmagnete 6-9 erregt, so kommen nur die Zähne der jeweils mit der Welle 10 gekuppelten Sätze 11, 12, 13 oder 14 auf die gezahnte Welle 15 zur Einwirkung. Dabei ist es gleichgültig, ob die einzelnen mit der Welle 10 gekuppelten Sätze 11-14 unmittelbar hintereinander oder mit dazwischenliegenden Pausen auf die Welle 15 zur Einwirkung kommen. Von der Welle 15 wird diese Bewegung über das jeweils mit ihr gekuppelte Zwischenschaltwerk auf das Zahnrad 22 übertragen. Das Zahnrad 22, dessen Klinke 32 durch den Anschlag J3 von den Zähnen des Rades 29 abgehoben ist, wird um einen dem abgegriffenen Zahlenwert der Lochkarte entsprechenden Betrag dem Zahnrad 29 vorausgeschaltet, da die Welle 10 schneller umläuft als die Welle 21.
Nach Beendigung dieser Vorschaltbewegung wird das Rad 22 wieder über die inzwischen in die Verzahnung des Rades 29 eingefallene Klinke 32 von dem ständig umlaufenden Zahnrad 29 mitgenommen. Die Kupplung des Zahnrades 17 mit der Welle 15 über die Kupplungsmuffe ? ist vorher durch die von der ständig umlaufenden Kontaktscheibe 31 in dem Stromkreis Pluspol, Kontakt 33, Wicklung 20, Minuspol veranlasste Erregung irgendeines Kupplungsmagneten 20 bewirkt worden. Nach Zurücklegung des dem Rest einer Umdrehung des Zahnrades 22 entsprechenden Weges wird der Kontakt 26 geschlossen.
Das dem betreffenden Zwischenschaltwerk zugeordnete Sortierschaltwerk wird während der Dauer der nach der Vorausschaltung des Zahnrades 22 mit dem Zahnrad 29 bzw. der Welle 21 bewirkten restlichen Drehbewegung des Zahnrades 22 bis zur Schliessung des Kontaktes 2ô in die Lage gebracht, in welcher der Kontaktarm 34 des betreffenden Sortierschaltwerkes auf dem mit dem Antriebsmagneten des in Frage kommenden Sortierfaches verbundenen Kontakt steht. Bei Schliessung des Kontaktes 26 wird also der vom Pluspol über den Kontakt 26 dem Kontaktarm 34 und dem gerade von diesem berührten Kontakt, die Magnetwicklung 37 des dem abgegriffenen Zahlenwert entsprechenden Sortierfaches 36 nach dem Minuspol verlaufende Stromkreis geschlossen.
Der Arbeitsmagnet 37 des betreffenden Sortierfaches 36 zieht seinen Anker an und öffnet die Verschlussklappe 39 des Sortierfaches 36. Die geschilderten Schaltvorgänge umfassen einen solchen Zeitraum, dass die Karten während dieser Zeit von der Stelle, an welcher der Zahlenwert durch die Fühlhebel 44 abgegriffen wird, bis unmittelbar vor das in Frage kommende Sortierfach 36 bewegt ist und nach Öffnung des Verschlussorgans des betreffenden Sortierfaches 36 in dieses hineingleiten kann. Dabei entspricht der Weg der Karte von einem Sortierfaeh 36 zum andern beispielsweise zeitlich einer Einheit des Zahlenwertes bzw. einer einem solchen Wert entsprechenden Bewegung des Zwischenschaltwerkes.
Der Kartentransport wird zweckmässig so geregelt, dass zwischen zwei hintereinander in die Führungsbahn geleiteten Karten ein Zwischenraum von zwei Sortierfachbreiten verbleibt. Die Auswahl des in Frage kommenden Sortierfaches kann von jedem Sortierwerk aus erfolgen. Dabei können mehrere Sortierwerke mit ihren zugehörigen Zwischenschaltwerken gleichzeitig arbeiten. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel mit zwölf Sortierfächern würden unter Umständen im Zusammenhang mit der angegebenen Kartenfolge schon fünf Sortierschaltwerke 35 ausreichen, um einen geordneten Betrieb der Maschine sicherzustellen.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist das erste Sortierfach von rechts dem Wert 1, das zweite Sortierfach dem Wert 2 usw. zugeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Wirkungsweise im wesentlichen die gleiche wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1. Es wird jedoch hiebei zu gleicher Zeit mit der Erregung des Kupplung-
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die Kontaktarme 47 und 48 um einen Schritt vorwärts, so dass der Kontaktarm 47 auf dem Kontaktsegment 49 zu liegen kommt und den Stromkreis Minuspol, 50, 49,47, 51, Pluspol vorbereitet, in dem der Sortierschaltmagnet 50 nach seiner erstmaligen Erregung in dem Stromkreis Pluspol, 33, 50, Minuspol nach jedesmaliger Schliessung des Kontaktes 51 durch die Scheibe 40 erregt wird. Hiebei ist in dem Stromkreis eines jeden Kupplungsmagneten 20 (+, 33, 54, 20,-) je ein Kontakt 54 eingeschaltet, der in Abhängigkeit von dem Kontaktarm 47 gleich nach dem durch den Kontakt 33 veranlassten ersten Stromstoss geöffnet wird.
Dadurch wird verhindert, dass bei der schrittweisen Fortschaltung des Kontaktarmes 47 auf dem Segment 49 auch der parallel zu der Wicklung 50 liegende Kupplungsmagnet miterregt wird. Die Vorausschaltung des Zahnrades 22 erfolgt zwischen dem ersten und zweiten Erregungsstromstoss für den Magneten 50. Bei jedesmaliger Erregung des Magneten 50 werden die Kontaktarme 47 und 48 um einen Schritt fortgeschaltet. Auf diese Weise gelangt der Kontaktarm 48 in die Stellung, in
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Sortierfach 36 vorbereitet. Geschlossen wird dieser Stromkreis erst in dem Augenblick, in dem der Kontakt 26 durch den Vorsprung 25 der Scheibe 24 geschlossen wird. Die dadurch bewirkte Erregung des Magneten 37 hat die Öffnung des in Frage kommenden Sortierfaches 36 zur Folge.
Im Anschluss hieran schaltet das Sortierschaltwerk 46 so lange fort, bis der Kontaktarm 47 von der Kontaktschiene 49 heruntergleitet und damit den Haltestromkreis Minuspol, 50, 49,47, 51, Pluspol für den Magneten 50 des Sortierschaltwerkes 46 öffnet. Die einzelnen Sortiersehaltwerke 46 werden durch die mit ihren Nocken versetzt zueinander auf der Welle 21 angeordneten Scheiben 31 in Hintereinanderfolge im Zusammenhang mit der Erregung des zugehörigen Kupplungsmagneten 20 in Gang gesetzt und laufen unabhängig voneinander schrittweise ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch gesteuerte Sortiermaschine für mit Lochsymbolen versehene Karten oder Papierstreifen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer ständig angetriebenen Welle (21) sitzende Steuer-
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entsprechend den einzelnen abgefühlten Werten in Umdrehung versetzten Welle (15) voreilend in Bewegung gesetzt werden, um für den Rest einer Umdrehung auf die Kontaktvorrichtungen (34, 35) zur Auswahl der in Frage kommenden Sortierfächer (36) einzuwirken.
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der einzelnen Zwischensehaltwerke durch die entsprechend den abgegriffenen Werten in Umdrehung versetzte Welle (15) durch von Kontaktvorriehtungen der Zwischenschaltwerke gesteuerte elektromagnetische Kupplungsvorrichtungen bestimmt wird.