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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mechanischen Abtastung einer Lochkarte oder eines Lochstreifens mit Eigenkontrolle der mechanischen Bewegung von Tastelementen und
Signalgebern, mit mindestens einem, gegen die Wirkung einer Feder aus der durch die Lochkarte oder den Lochstreifen gebildeten Abtastebene durch einen mechanischen Antrieb herausbewegbaren
Taststift, und einer Einrichtung zur berührungslosen Feststellung der Position des mechanischen
Antriebes und des Taststiftes, wobei dieser Einrichtung eine elektronische Auswertungsschaltung zur Erzeugung von der Lochung entsprechenden Datensignalen sowie von Fehlersignalen nachgeschal- tet ist.
In vielen Bereichen der Technik, insbesondere in der Textilindustrie, finden Einrichtungen zum mechanischen Abtasten einer Lochkarte od. dgl. Anwendung, z. B. an Stickmaschinen oder an Schaft- und Jacquardmaschinen, welche spezifische Zusatzeinrichtungen von Webmaschinen darstellen. Einrichtungen dieser Art haben gegen die Wirkung von Federn aus der durch die
Lochkarte gebildeten Abtastebene herausbewegbare Taststifte, welche je nach der Lochung der
Karte Platinen oder Nadeln od. dgl. verstellen. Die Abtastung der Lochkarten erfolgt in der
Regel im Maschinentakt, wobei allerdings Lesefrequenzen von höchstens 8 Lesungen pro Sekunde erreicht werden. Daher genügen solche bekannte Einrichtungen, die sehr funktionssicher arbeiten, den heutigen Anforderungen an höhere Arbeitsgeschwindigkeiten nicht mehr.
Es wurden deshalb Anordnungen vorgeschlagen, welche praktisch leistungslos Lochstreifen abtasten und Signale zur Steuerung der Mechanik erzeugen. Abtastanordnungen dieser Art, wie Kontaktsysteme, opto-elektronische Durchlicht- oder Reflex-Systeme oder auch pneumatische Systeme eignen sich aber zumindest im Textilmaschinensektor nur bedingt, denn die spezifischen Umgebungs-und Arbeitsbedingungen an Textilmaschinen führen zu schnell verschmutzenden Kontakten bzw. zu Verschmutzungen an den optischen Abtastsystemen, Verölung, Verflusung u. dgl., was zu unkorrigierbaren Lesefehlern führt. Dies gilt auch für bekannte mechanische Abtastungsvorrichtungen für Lochkarten bzw. Lochstreifen der eingangs geschilderten Art (DE-OS 2354624, DE-AS 2152361).
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Abtastvorrichtung für Lochkarten bzw. Lochstreifen der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass sie für das Textilmaschinengebiet geeignet ist und die Vorteile mechanischer Abtastsysteme mit jenen einer berührungslosen Feststellung der Position der Taststifte verknüpft. Hiebei soll eine höhere Abtastfrequenz erreicht werden, um der hohen Arbeitsgeschwindigkeit moderner Textilmaschinen gerecht zu werden, und ferner ein hohes Mass an Eigenkontrole der mechanischen Funktionen der Taststifte.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass in der Nähe des mechanischen Antriebes zwei Signalgeber zur Erzeugung von der jeweiligen Lage des Antriebes entsprechenden Signalen angeordnet sind und dem Taststift bzw. seiner Führung benachbart ein dritter Signalgeber zur Erzeugung von der Lage des Taststiftes entsprechenden Signalen angeordnet ist, wobei die Ausgänge aller Signalgeber an die entsprechenden Eingänge der elektronischen Auswertungsschaltung angeschlossen sind, und wobei in einer ersten Position des mechanischen Antriebes einer der beiden Signalgeber des mechanischen Antriebes ein Signal liefert, welches in der Auswertungsschaltung ein Rückstellsignal zur Rückstellung eines kippbaren Bauteils, z.
B. eines Flip-Flops, erzeugt, wogegen in einer zweiten Position des mechanischen Antriebes derselbe Signalgeber in der Auswertungsschaltung ein Kontrollsignal hervorruft, welches mit dem durch den Signalgeber des Taststiftes bei ordnungsgemässer Bereitstellung des Taststiftes erzeugten Signal zur Fehleranzeige verknüpft wird und dass in einer dritten Position des mechanischen Antriebes das vom andern seiner beiden Signalgeber abgegebene Signal zusammen mit dem vom Signalgeber des Taststiftes abgegebenen Signal zur Erzeugung des Datensignals verknüpft wird.
Hiedurch wird eine baulich relativ einfache und robuste Bauweise einer Abtastvorrichtung für Lochkarten bzw. Lochstreifen erzielt, die alle Vorteile der mechanischen Abtastung und elektronischen Auswertung in sich vereint. Die berührungslos schaltbaren Signalgeber sind unabhängig vom Verschmutzungsgrad funktionsfähig. Derartige Signalgeber können bei Textilmaschinen z. B. am Umfang der Kurbelwelle oder einer Kurbelscheibe angeordnet werden.
In einem solchen Fall kann eine ausreichende Funktionssteuerung und Überwachung dadurch erreicht werden, dass in einer ersten Bewegungsphase der umlaufenden Kurbelwelle oder-scheibe nach einer
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Abtastung durch deren Schaltglied über den einen Signalgeber ein Rückstell-Signal erzeugbar ist ; dass ferner in einer nächsten Bewegungsphase über den gleichen Signalgeber und den dem Taststift zugeordneten Signalgeber ein die ordnungsgemässe Bereitstellung des Taststiftes für einen Abtastvor- gang anzeigendes Kontrollsignal erzeugbar ist ;
und dass weiter in einer folgenden Bewegungsphase der Kurbelwelle oder-Scheibe über den andern, mit dem Schaltglied zusammenwirkenden Signalge- ber und den dem Taststift zugeordneten Signalgeber ein Abtast-Signal erzeugbar ist, das die durch die Lochkarten oder den Lochstreifen bestimmte Position des Taststiftes wiedergibt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich in besonders einfacher Weise auch für eine
Mehrzahl von Taststiften weiterbilden. Hiezu sind gemäss einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung in an sich bekannter Weise eine Mehrzahl von Taststiften mittels eines, allen
Taststiften gemeinsamen mechanischen Antriebes über die durch die Lochkarte oder den Lochstreifen gebildete Abtastebene herausbewegbar, und es ist für jeden Taststift eine gesonderte elektronische
Auswertungsschaltung vorhanden und für jeden der Taststifte ein seine Position feststehender
Signalgeber vorgesehen, dessen Ausgang jeweils mit einem der Eingänge der zugehörigen Auswer- tungsschaltung verbunden ist, wobei jeder Ausgang der beiden Signalgeber des mechanischen
Antriebes an die zugehörigen Eingänge aller Auswertungsschaltungen angeschlossen ist.
In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. l zeigt eine Abtastvorrichtung für eine Lochkarte mit einem Taststift.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der elektronischen Auswertungsschaltung für die von den Signal- gebern der Vorrichtung nach Fig. l erzeugten Signale. Fig. 3a ist ein Impulsdiagramm der Daten- signale der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 2. Fig. 3b ist ein Impulsdiagramm für das Kontroll- signal der Auswertungsschaltung nach Fig. 2. Die Fig. 4a bis 4e zeigen in vereinfachter Darstellung verschiedene Funktionsstellungen der Vorrichtung gemäss Fig. l während der Lesephase. Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zum mechanischen Abtasten einer Lochkarte mit einer Mehrzahl von Taststiften.
Die Einrichtung nach Fig. 1 zum mechanischen Abtasten einer Lochkarte --11-- hat einen ortsfesten Rahmen --50, 51--, in welchem ein Taststift --2--, insbesondere vertikal, in Bohrungen - 52 und 53-- axial verschiebbar geführt ist. Die Oberseite des Rahmens --50-- bildet dabei eine Auflagefläche für die Lochkarte --11--, welche ihrerseits eine Abtastebene darstellt, die vom axial nach oben bewegten Taststift --2-- durchsetzt werden kann, wenn ein Loch mit der Führungsbohrung --52-- für den Taststift --2-- fluchtet. Deckt hingegen die Lochkarte - die Führungsbohrungen--52-- ab, wirkt die Lochkarte --11-- für den Taststift --2-als Anschlag.
Die Verschiebung des Taststiftes --2-- gegen die Lochkarte --11-- hin erfolgt unter der Wirkung einer Stellfeder --5--, die sich einerseits am unteren Rahmenteil --51-und anderseits an einem Flansch --5'-- des Taststiftes --2-- abstützt.
Die Rückstellung des Taststiftes --2-- von der Abtastebene weg in der Darstellung nach unten und entgegen der Wirkung der Stellfeder --5-- erfolgt über einen sogenannten Hubrahmen - -1--, welcher in Bewegungsrichtung des Taststiftes --2-- axial verschiebbar im unteren Rahmen- teil --51-- geführt ist und über eine Pleuelstange --10-- mit einer Kurbelwelle oder-scheibe - in Antriebsverbindung steht.
Die in nicht näher gezeigter Weise in Richtung des Pfeils --3'-- umlaufende Kurbelscheibe --3-- bewegt den Hubrahmen-l-in der Regel im Maschinentakt auf und ab, wobei Schultern --55-- am Hubrahmen --1-- und der Flansch --5'-- am Taststift --2-- eine vom Verschiebungsweg des Hubrahmens-l-abhängige, durch die Feder - bewirkte, temporäre Mitnahmeverbindung zwischen Hubrahmen --1-- und Taststift --2-bilden, wie das insbesondere die Fig. 4a bis 4e im einzelnen erkennen lassen.
Um die Position des Taststiftes --2-- berührungslos ermitteln zu können, ist nahe dem Taststift --2-- ein ortsfester Signalgeber --7-- vorgesehen, welcher mit einem Schaltglied --6-am Taststift --2-- zusammenwirkt. Weitere zwei Signalgeber --8 und 9-- sind nahe dem Mantel der Kurbelscheibe --3-- mit vorgegebenem Winkelabstand untereinander ortsfest angeordnet.
Sie wirken mit einem Schaltglied --4-- zusammen, das sich am Umfang über einen vorgegebenen Umfangswinkelbereich an der Kurbelscheibe --3-- erstreckt. Die Signalgeber --7, 8 und 9--, welche von beliebiger Bau- und Funktionsart, beispielsweise Näherungsschalter, sein können, bilden nun die Eingänge einer Auswertungsschaltung --20-- gemäss Fig. 2 zur Erzeugung geeigneter
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Steuersignale, z. B. von Datensignalen 26'und von Fehlersignalen 27'.
Gemäss Fig. 2 ist dabei der die Position des Taststiftes --2-- feststellende Signalgeber - über einen Impulswandler --22-- an einer Flip-Flop-Schaltstufe --25-- angeschlossen, deren zweiter Eingang über einen weiteren Impulswandler --23-- mit dem Ausgang des einen Signalgebers --9-- an der Kurbelscheibe --3-- verbunden ist. Der Ausgang der Flip-Flop-Schalt- stufe --25-- bildet den einen Eingang eines UND-Gatters --27--, an dessen anderem Eingang der Ausgang des genannten Signalgebers --9-- über einen weiteren Impuslwandler --24-- direkt anliegt.
Am Ausgang des UND-Gatters --27-- erscheinen dann Fehlersignale 27', wenn die Mitnahmeverbindung zwischen den Schultern --55-- des Hubrahmens --1-- und dem Flansch --5'-- des Taststiftes --2-- in jener Kurbelwinkelposition nicht ordnungsgemäss besteht, in welcher das Signal 24'mit der ansteigenden Flanke vom Signal 9'erzeugt wird. Gleichzeitig bildet der Ausgang des die Position des Taststiftes --2-- feststellenden Signalgebers --7-- einen ersten Eingang an einer UND-TOR-Schaltstufe --26--, deren zweiter Eingang über einen Inverter --21-mit dem Ausgang des andern Signalgebers --8-- an der Kurbelscheibe --3-- verbunden ist.
Am Ausgang der UND-Tor-Schaltstufe --26--, welche neben dem Ausgang des UND-Gatters --27-- den zweiten Ausgang der Schaltungsanordnung --20-- bildet, erscheinen dann die mit dem Rapport der Lochkarte übereinstimmenden Datensignale 26'.
Ausgehend von einer gerade durchgeführten Abtastphase mit einem Eindringen des Taststiftes - in die Abtastebene gelangt der Hubrahmen-l-in Abhängigkeit der Drehbewegung der Kurbelscheibe --3-- im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 4a angedeutete Stellung, wobei der Hubrahmen --1-- den Taststift --2-- gegen die Wirkung seiner Stellfeder --5-- mitnimmt. In dieser Stellung sind der die Position des Taststiftes --2-- feststellende Signalgeber --7-- und das Schaltglied --6-- am Taststift --2-- in Wirkungsverbindung, während die Signalgeber - 8 und 9-- ausserhalb des Wirkungsbereiches des Schaltgliedes --4-- an der Kurbelscheibe - sind.
Somit erscheinen, wie die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 2 erkennen lässt, am Eingang des Impulswandlers-22-der Schaltungsanordnung-20-ein L- (Low)-Signal 7', am Eingang des Inverters-21-ein H- (High)-Signal 8'und an den Eingängen der Impulswandler --23 und 24-- ein H-Signal 9'. In dieser Phase erscheinen weder an der UND-TOR-Schaltstufe --26-noch am UND-Gatter-27-- irgendwelche Ausgangsimpulse.
Mit dem Weiterdrehen der Kurbelscheibe --3-- um 900 in die in Fig. 4b veranschaulichte Stellung gelangt der Hubrahmen-l-samt dem Taststift --2-- in die unterste Extremstellung.
Hiebei hat sich das Schaltglied --6-- vom Taststift-Signalgeber --7-- entfernt, an dessen Ausgang somit ein H-Signal erscheint. Weiter erscheint am Ausgang des einen Kurbelscheiben-Signalgebers --9-- unter dem Einfluss des Schaltgliedes --4-- ein L-Signal. Dabei wird durch die abfallende Flanke des Signals 9'ein Rücksetzsignal 23'an den Eingang --R-- der Flip-FlopSchaltstufe --25-- gebracht, womit am Ausgang --Q-- dieser Schaltstufe --25-- bzw. am Eingang des UND-Gatters --27-- ein H-Signal 25'entsteht.
Mit dem Weiterdrehen der Kurbelscheibe --3-- in die Stellung gemäss Fig. 4c gelangt der Hubrahmen-l-in eine steigende Zwischenstellung, in die der Taststift --2-- unter der Wirkung der Stellfeder --5-- folgt, soweit nicht ein Fehler, etwa Bruch der Feder --5--, ein Verklemmen od. dgl., eine solche Folgebewegung des Taststiftes --2-- verhindert. Wie dem Impulsdiagrmm gemäss Fig. 3b ohne weiteres entnommen werden kann, wird bei ordnungsgemässer Folgebewegung des Taststiftes --2-- ein Ausgangssignal 22'am Impulswandler-22-- erzeugt, da das Schaltglied - den Taststift-Signalgeber --7-- auf ein L-Signal schaltet, bevor das Kurbelscheiben-Schaltglied --4-- aus dem Bereich des Signalgebers-9-gelangt. Mit dem Signal 22'erfolgt ein Umschalten des Ausganges --Q-- der Flip-Flop-Schaltstufe --25-- auf ein L-Signal.
Es steht daher am einen Eingang des UND-Gatters --27-- ein L-Signal an, wenn der mit ansteigender Flanke von Signal 9'mit dem Impulswandler --24-- erzeugte Impuls 24'am andern Eingang anliegt. Somit erscheint kein Fehlersignal 27'am Ausgang des UND-Gatters --27--. Folgt der Taststift --2-- hingegen der Hubrahmenbewegung nicht oder nur verzögert, wechselt das Signal 9'des Signalgebers-9-- auf ein H-Potential, bevor das Schaltglied --6-- den Taststift-Signal- geber --7-- schaltet. Mit der ansteigenden Flanke des Impulses 9'erzeugt dann der Impulswandler --24-- ein positives Signal 24', das dem einen Eingang des UND-Gatters --27-- zugeschaltet
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Selbstverständlich ist dabei im Rahmen des Erfindungsgedankens eine Reihe von Modifikationen möglich, beispielsweise bezüglich der Wahl der Schaltungsmittel, der Art der Signalgeber und der Anzahl der Taststifte und deren Zusammenfassung in Gruppen. Beispielsweise lässt sich
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bener Fig. 5 eine zweite Reihe einer solchen Anordnung zuordnen, mit welcher dann in einem zweiten bzw. nachfolgenden Lesetakt der Einrichtung eine zweite Abtastung der Lochkarte, etwa zu Kontrollzwecken, vorgenommen werden kann. Schaltungstechnisch bietet es dabei keine Probleme,
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die Signale der ersten Abtastung mit jenen der folgenden Abtastung zu vergleichen und davon geeignete und gewünschte Kontrollsignale abzuleiten.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur mechanischen Abtastung einer Lochkarte oder eines Lochstreifens mit Eigenkontrolle der mechanischen Bewegung von Tastelementen und Signalgebern, mit mindestens einem, gegen die Wirkung einer Feder aus der durch die Lochkarte oder den Lochstreifen gebildeen Abtastebene durch einen mechanischen Antrieb herausbewegbaren Taststift, und einer Einrichtung zur berührungslosen Feststellung der Position des mechanischen Antriebes und des Taststiftes, wobei dieser Einrichtung eine elektronische Auswertungsschaltung zur Erzeugung von der Lochung entsprechenden Datensignalen sowie von Fehlersignalen nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des mechanischen Antriebes (3) zwei Signalgeber (4,9 bzw. 4,8) zur Erzeugung von der jeweiligen Lage des Antriebes entsprechenden Signalen (8', 9') angeordnet sind und dem Taststift (2) bzw.
seiner Führung benachbart ein dritter Signalgeber (6,7) zur Erzeugung von der Lage des Taststiftes entsprechenden Signalen (7') angeordnet ist, wobei die Ausgänge aller Signalgeber an die entsprechenden Eingänge der elektronischen Auswertungsschaltung (20) angeschlossen sind, und wobei in einer ersten Position des mechanischen Antriebes (3) einer (4,9) der beiden Signalgeber des mechanischen Antriebes (3) ein Signal liefert, welches in der Auswertungsschaltung (20) ein Rückstellsignal (23') zur Rückstellung eines kippbaren Bauteils, z.
B. eines Flip-Flops (25), erzeugt, wogegen in einer zweiten Position des mechanischen Antriebes (3) derselbe Signalgeber (4,9) in der Auswertungsschaltung (20) ein Kontrollsignal (24') hervorruft, welches mit dem durch den Signalgeber (6,7) des Taststiftes (2) bei ordnungsgemässer Bereitstellung des Taststiftes (2) erzeugten Signal (7') zur Fehleranzeige verknüpft wird und dass in einer dritten Position des mechanischen Antriebes (3) das vom andern (4, 8) seiner beiden Signalgeber abgegebene Signal zusammen mit dem vom Signalgeber (6,7) des Taststiftes (2) abgegebenen Signal zur Erzeugung des Datensignals verknüpft wird.