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Antrieb, insbesondere für Lese- und Abtastgeräte
Die Erfindung betrifft einen für die Umwandlung einer Umlaufbewegung in eine hin-und hergehende Bewegung geeigneten Antrieb, der insbesondere für elektrische und elektronische Lese- und Abtastgeräte bestimmt ist, bei welchen der Lesekopf mit Hilfe einer motorischen Antriebsvorrichtung eine sich periodisch wiederholende Bewegung durchführen muss. Anordnungen dieser Art dienen bekanntlich zum maschinellen Lesen oder Abtasten von Schriftträgern, z. B. von Lochkarten oder von kodierten Informationsträgern anderer Art, so auch für magnetische Träger mit Aufzeichnungen von Schrift und Ton.
Der erfindungsgemässe Antrieb umfasst in bekannter Weise ein endloses, über Rollen geführtes und in gleichbleibender Richtung umlaufendes Treibband und einen mit diesem auf Bewegung kuppelbaren, hin und her verschiebbaren Schlitten. Bei einem bekannten Antrieb dieser Art weist der Schlitten an seiner Vorder- und Hinterseite Auflaufstifte auf, die in den Endlagen der beabsichtigten Verschiebungsbewegung gegen ortsfeste Anschläge stossen und dadurch über Feder- und Hebelmechanismen einen Kreuzschlitten in der einen oder andern Richtung verstellen, um an den Stirnseiten dieses Schlittens angeordnete Zahnsegmente abwechselnd mit dem hinläufigen oder rückläufigen Trum einer endlosen Kette in Eingriff zu bringen.
Diese Bauweise ist jedoch sehr aufwendig und teuer, so dass sie praktisch nur für Arbeitsmaschinen od. dgl. in Betracht kommt, nicht aber für den Antrieb relativ leichter Teile, wie beispielsweise von Leseköpfen.
Gemäss der Erfindung wird bei einem Antrieb der geschilderten Art eine wesentliche Vereinfachung dadurch erzielt, dass zur Kupplung von Band und Schlitten am Band ein mit diesem umlaufender, vorstehender Mitnehmer befestigt ist, während am Schlitten zwei fixe in die hin- bzw. rückläufige Bewegungsbahn dieses Mitnehmers ragende Anschläge vorgesehen sind, von denen abwechselnd der eine für die Hinbewegung und der andere für die Rückbewegung des Schlittens mit dem umlaufenden Mitnehmer zum Eingriff gelangt ; dabei sind die Anschläge in Bewegungsrichtung des Schlittens um eine dem Entkupplungsweg in den Endlagen des Schlittens entsprechende Strecke gegeneinander versetzt angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die schematische Darstellung eines Antriebes, Fig. 2 und 2a die Stellung der Anschläge am Lesekopf, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Gerätes zum Ablesen von Informationen, in teilweise zerlegtem Zustand.
Ein Antriebsband 3 ist zwischen zwei Rollen 7 und 8 als endlose Schleife angeordnet bzw. gespannt.
Auf dem Band ist ein Mitnehmer 4 befestigt, welcher zugleich als Verbindungsteil der beiden Enden der Schleife dient. Die Antriebsrolle 7 kann zur sicheren Mitnahme des dünnen, aus Metall bestehenden Bandes 3 als Zahnrolle ausgebildet sein.
Ein Lesekopf 1, dessen Trägerplatte dargestellt ist, weist eine Führung bzw. Führungen auf, die in Richtung der gestrichelten Linie 2 verlaufen und z. B. als Führungsschienen ausgebildet sind. In der dargestellten Stellung (Fig. 1) des Lesekopfes 1 erfolgt dessen Bewegung durch den Mitnehmer 4, der am sinen Anschlag 5 des Lesekopfes 1 anliegt, von rechts nach links.
Bei der Bewegung des Lesekopfes 1 in die äusserste Stellung links (Fig. 2) erfolgt die Trennung des mitnehmers 4 vom Anschlag 5 dadurch, dass sich die Rolle 7 am Anschlag 5 vorbei nach unten wegdreht md etwa nach einer halben Umdrehung der Rolle 7 auf einen zweiten Anschlag 6 der Trägerplatte auf-
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läuft, so dass nun die Bewegung des Lesekopfes 1 von links nach rechts durch den gleichen Mitnehmer 4 erfolgt.
Die Anschläge 5 und 6 sind dabei so auf der Platte des Lesekopfes 1 anzuordnen, dass der Mitneh- mer 4, nachdem er den Lesekopf 1 mit Hilfe des Anschlags 5 in die linke Endstellung gebracht hat, vom
Anschlag 5 ausrastet und bei seiner Rückwärtsbewegung den Anschlag 6 erfassen und damit den Lesekopf 1 wieder nach rechts transportieren kann. Die Anschläge 5 und 6 sind dazu um den Abstand a" versetzt.
Durch diese Anordnung kann in der rechten'Endstellung (Fig. 2a) auch der Mitnehmer 4 vom unteren Anschlag 6 ausrasten und anschliessend den nun in Arbeitsstellung befindlichen oberen Anschlag 5 erfassen.
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, für den Lesekopf 1 in den äussersten Stellungen Begrenzungsanschläge vorzusehen, so dass die Anfänge der Bewegungen stets an den gleichen Stellen erfolgen. Diese Anschläge 10 bzw. 10'können auch einstellbar ausgebildet sein.
Es sind ferner auch elektrische Schalter 9, 9'an den beiden Endstellungen vorgesehen, nötigenfalls auch solche auf dem Lesekopf 1. Deren Betätigung erfolgt zwangsläufig in den Endstellungen des Lesekopfes 1. Bei zweispuriger (zweizeiliger) Abtastung oder Ablesung eines Schriftträgers, der flach zwischen den Rollen angeordnet sein kann, ist auch eine Umschaltung der Lichtzellen oder Magnetköpfe auf der Platte des Lesekopfes 1 mit diesen Schaltern leicht durchzuführen, so dass bei Linkslauf die obere, bei Rechtslauf die untere Lichtzelle (oder nach beliebiger Ordnung) eingeschaltet wird, wie in der Folge an Hand der Fig. 3 eingehend dargelegt wird.
Bei einer Ausbildung nach der Fig. 1 ist es besonders vorteilhaft, den Lesekopf 1 zusammen mit Ver- stärkungselementen, z. B. Transistoren und Schaltteilen, auf einer Montageplatte des Lesekopfes 1 aufzubauen, so dass eine leichte Auswechslung des Lesekopfes 1 möglich ist.
Sofern der Antrieb der Rollen 7,8 und das Band 3 aus Metall hergestellt sind, kann die Umschaltung der Lichtzellen od. dgl. auf dem Lesekopf 1 selbsttätig durch den Mitnehmer 4 erfolgen, der bei der Um- steuerung den Strom vom Anschlag 5 auf den Anschlag 6 umschaltet, so dass zusätzliche Schaltmittel vermieden werden.
Sofern die Führungen 2 als Schienen ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, diese als Stromzuführungen zu verwenden.
Die Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines in teilweise zerlegtem Zustand gezeichneten Gerätes zum Ablesen von Informationen, beispielsweise von eingestanzten Löchern, die auf einem Informationsträger, beispielsweise einer Lochkarte, längs mindestens einer geraden Zeile gespeichert sind. Das Gerät ist mit einem Ableseorgan 15 für die gespeicherten Informationen versehen und besitzt eine Haltevorrichtung 11 für den als Lochkarte angedeuteten Informationsträger 12, wobei der Informationsträger 12 auf der Haltevorrichtung 11 derart angeordnet ist, dass die vom Ableseorgan 15 abzutastenden Informationen, die hier beispielsweise aus eingestanzten Schlitzen 13 bestehen, dem Ableseorgan 15 zugekehrt sind.
Die Haltevorrichtung kann hier beispielsweise aus transparentem Kunststoff bestehen und es kann eine unterhalb der Haltevorrichtung 11 befindliche Beleuchtungseinrichtung derart vorgesehen werden, dass die eingestanzten Schlitze 13 in dem undurchsichtigen, hier als Lochkarte ausgebildeten Informationsträger 12 seitens der Lichtquelle ausgeleuchtet werden. An Stelle eines Informationsträgers 12 mit Informationen in Gestalt von eingestanzten Schlitzen 13 kann auch beispielsweise ein weisses Papierblatt als Informationsträger 12 mit schwarzen Längsstrichen 13 als Informationen verwendet werden, in welchem Falle dann die Haltevorrichtung aus undurchsichtigem Material bestehen kann und lediglich Vorsorge getroffen sein muss, dass die Oberfläche des Informationsträgers 12 genügend hell beleuchtet ist.
Das Ablesegerät ist mit einem Antriebsmechanismus zur Erzielung einer hin-und hergehenden Relativbewegung zwischen dem Ableseorgan 15 und der Haltevorrichtung 11 versehen, wobei der bewegte Bauteil, also hier die Halteplatte 14 für das Ableseorgan 15, mit Mitteln zur Führung, hier beispielsweise den beiden Gleitschienen 16 und 16'ausgestattet ist, die eine Bewegung der Trägerplatte 14 mit dem Ableseorgan 15 nur in Richtung parallel zu einer Zeile von Informationen 13 auf dem in der Haltevorrichtung11 befindlichen Informationsträger 12 gestatten. Natürlich können an Stelle der Gleitschienen 16 und 16'auch andere Führungsmittel für den beweglichen Bauteil vorgesehen werden, beispielsweise eine Gleitbahn mit Schlitzen, in welchen die Trägerplatte 14 geführt ist.
Wichtig ist bei dem vorliegenden Antriebsmechanismus jedoch, dass der bewegte Bauteil, hier also die Trägerplatte 14 mit dem Ableseorgan 15, leicht längs seiner Führungsmittel verschiebbar ist und an jeder Stelle längs dieser Führungsmittel, in die er geschoben wird, stehen bleibt.
Der Antriebsmechanismus besteht hier aus einem als endlose Schleife um die zwei Rollen 17 und 18 gelegten Band 19, das beispielsweise aus dünnem Federstahl besteht. Von den beiden Rollen 17 und 18 ist mindestens eine, hier die Rolle 17, mit einem Antriebsorgan für eine angenähert konstante Drehbewegung
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gekoppelt, hier mit dem Elektromotor 20, der über die beiden Anschlüsse 21 mit einer geeigneten Strom- quelle verbunden werden kann. Auf der Aussenseite des endlosen Bandes 19 ist ein Mitnehmerorgan 22 befestigt, hier beispielsweise eine rechteckige Nase, die eine Umlaufbewegung des Bandes 19 um die
Rollen 17, 18 in Pfeilrichtung 23 bzw. 24 bei Inbetriebsetzung des Motors 20 mitmacht.
In Fig. 3 ist die aus den Rollen 17, 18, dem Band 19, dem Motor 20 und dem Mitnehmerorgan 22 bestehende Antriebs- mechanismus der Deutlichkeit halber in von den Gleitschienen 16 bzw. 16'abgehobener Lage gezeich- net. In Wirklichkeit befindet sich das eine endlose Schleife bildende Band 19 so dicht oberhalb der Trä- gerplatte 14, dass während einer Umlaufbewegung des Bandes 19 das Mitnehmerorgan 22 beim Einlaufen über die Rolle 17 in Pfeilrichtung 23 in die vordere Seite der Schleife des Bandes 19 in Eingriff mit einem ersten Anschlag 25 auf dem bewegbaren Bauteil, hier der Trägerplatte 14 mit dem Ableseorgan 15, gelangt, welcher Anschlag 25 seitens des Mitnehmerorgans 22 erst beim Auslaufen desselben aus der vorderen Seite der endlosen Schleife freigegeben wird.
Hiebei wird also vom Mitnehmerorgan 22 der bewegliche Bauteil, bestehend aus der Trägerplatte 14 und dem Ableseorgan 15, mittels des Anschlages 25 in seine hintere Endlage auf den Gleitschienen 16 bzw. 16'geschoben, wo beispielsweise durch die hintere Kante der Tragplatte 14 der Kipphebel 26 eines elektrischen Schalters 27 umgelegt und dieser Schalter betätigt wird. Beim Einlaufen des Mitnehmerorgans 22 über die Rolle 18 in die hintere Seite der endlosen Schleife kommt das Mitnehmerorgan 22 iL Eingriff mit einem zweiten Anschlag 28 auf der Tragplatte 14, welcher Anschlag 28 erst wieder beim Auslaufen des Mitnehmerorgans 22 aus der in Pfeilrichtung 24 durchlaufenden hinteren Seite der endlosen Schleife freigegeben wird.
Beim Durchlaufen dieser hinteren Seite der endlosen Schleife wird vom Mitnehmerorgan 22 der bewegliche Bauteil über den Anschlag 28 auf den beiden Gleitschienen 16 und 16'in seine vordere Endlage geschoben, wo beispielsweise durch die Vorderkante der Tragplatte 14 der Kipphebel 29 eines Schalters 30 umgelegt und dabei dieser Schalter betätigt wird.
Durch den wechselweisen Eingriff des einen Mitnehmerorgans 22 in die Anschläge 25 bzw. 28 beim Durchlaufen der vorderen bzw. der hinteren Seite der endlosen Bandschleife führt demnach der bewegliehe Bauteil, bestehend aus der Tragplatte 14 und dem Ableseorgan 15, längs der beiden Gleitschienen 16 und 16'eine hin-und hergehende Bewegung aus. Da die Gleitschienen 16, 16'parallel zu den in einer geraden Zeile angeordneten Informationen 13 des auf der Haltevorrichtung 11 befindlichen Informationsträgers 12 verlaufen, bewegt sich das Ableseorgan 15 bei dieser hin-und hergehenden Bewegung längs einer solchen Zeile von Informationen, wobei die Verschiebungsgeschwindigkeit der Tragplatte 14, also auch die Abtastgeschwindigkeit der Informationen 13 auf dem Informationsträger 12 konstant ist.
Durch entsprechende Einstellung der Anschläge 25 und 28 auf der Tragplatte 14, beispielsweise durch Verschiebung derselben in Langlöchern, kann die vordere und hintere Endstellung des Ableseorgans 15 relativ zum Informationsträger 12 innerhalb gewisser Grenzen verändert werden.
In den meisten Fällen ist die Ablesung von Informationsträgern 12 durchzuführen, die mehr als eine Zeile von Informationen 13 enthalten, beispielsweise wie in Fig. 3 angedeutet, vier derartiger paralleler Zeilen von Informationen aufweisen. Zwecks aufeinanderfolgender Abtastung der einzelnen Zeilen von Informationen 13 wird in diesem Falle die Haltevorrichtung 11 in Pfeilrichtung 31 verschiebbar ausgebildet, wobei zweckmässigerweise ein Mechanismus bekannter Bauart zur schrittweisen Verschiebung vorgesehen wird.
Falls erwünscht, kann dann dieser Verschiebungsmechanismus durch die Schalter 27 bzw. 30 derart gesteuert und betätigt werden, dass bei Betätigung des einen bzw. des andern Schalters 27 bzw. 30 der Verschiebungsmechanismus für die Haltevorrichtung 11 jeweils um einen Schritt fortgeschal-
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bzw. nach vorne aufeinanderfolgende Zeilen von Informationen des Informationsträgers 12 abgetastet werden.
Falls erwünscht, kann natürlich auch mittels der beiden Schalter 27 bzw. 30 erreicht werden, dass das Ableseorgan 15 nur bei einer Abtastbewegung in Pfeilrichtung 23 wirksam ist, bei Betätigung des Schalters 27 abgeschaltet wird und bei der rückläufigen Bewegung in Pfeilrichtung 24 wirkungslos ist, bei Betätigung des Schalters 30 dagegen wieder eingeschaltet wird und gleichzeitig der Verschiebungsme- chanismus für die Haltevorrichtung 11 um einen Schritt fortgeschaltet wird, so dass aufeinanderfolgende Zeilen von Informationen auf dem Informationsträger 12 jeweils nur in Pfeilrichtung 23 abgetastet werden.
Das in Fig. 3 im Prinzip wiedergegebene Gerät zur Ablesung von Informationen, die auf einem In- formationsträger längs mindestens einer geraden Zeile gespeichert sind, stellt natürlich nur ein Ausfuh- rungsbeispiel dar. Beispielsweise kann der erfindungsgemässe Antriebsmechanismus aus den Rollen 17, 18, jem Band 19, dem Motor 20 und dem Mitnehmerorgan 22 auch zur Erzielung einer hin- und hergehenien Bewegung der Haltevorrichtung für den Informationsträger in Pfeilrichtung23 bzw. 24 verwendet wer-
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den, während das Ableseorgan 15 räumlich feststeht. In diesem Falle wird beispielsweise nicht das Ableseorgan 15, sondern die Haltevorrichtung 11 für den Informationsträger an der Tragplatte 14 befestigt, während das Ableseorgan15 unbeweglich an geeigneter Stelle angebracht wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, bei einer Apparatur gemäss Fig. 3 einen Informationsträger gleichzeitig von der Oberseite und von der Unterseiteher abzutasten, indem je ein Ableseorgan ob erhalb und unterhalb der Haltevorrichtung für
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chen Informationen auf der Ober- bzw. Unterseite versehen sein, die getrennt von den beiden Ableseorganen abgetastet werden. Das beschriebene Gerät ist ferner zum Ablesen beliebiger Informationsträger geeignet, also von Informationsträgern, deren Informationen auf mechanischem, optischem, elektrischem oder magnetischem Wege abgelesen werden müssen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb für die Umwandlung einer Umlaufbewegung in eine hin-und hergehende Bewegung, mit einem endlosen, über Rollen geführten und in gleichbleibender Richtung umlaufenden Treibband und einem mit diesem auf Bewegung kuppelbaren, hin und her verschiebbaren Schlitten, insbesondere für Lese- und Abtastgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kupplung von Band (3) und Schlitten (1) am Band (3) ein mit diesem umlaufender, vorspringender Mitnehmer (4) befestigt ist, während am Schlitten (1) zwei fixe, in die hin-bzw. rückläufige Bewegungsbahn dieses Mitnehmers (4) ragende, in Bewe-
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chende Strecke (a) gegeneinander versetzt angeordnete Anschläge (5 und 6) vorgesehen sind.
von denen abwechselnd der eine für die Hinbewegung und der andere für die Rückbewegung des Schlittens (1) mit dem umlaufenden Mitnehmer (4) zum Eingriff gelangt.