DE1161444B - Anordnung zum Anhalten eines schnellaufenden, absatzweise abzufuehlenden Aufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 06 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 43 a-41/03

J 17651IX c/43 a
6. Februar 1960
16. Januar 1964

Bandförmige Aufzeichnungsträger werden heute für die verschiedensten Zwecke verwendet, z.B. als Informationsträger für programmgesteuerte Fertigungsmaschinen. Besondere Schwierigkeiten entstehen, wenn die Aufzeichnungen eines solchen Bandes nicht fortlaufend, sondern absatz- oder blockweise abgefühlt werden, weil die dabei auftretenden Anlauf- und Abbremsvorgänge hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Bandes stellen.

Magnetbänder erfüllen diese Anforderungen bei den zur Zeit üblichen Geschwindigkeiten, jedoch haben Untersuchungen an besonders schnellaufenden Lochbändern aus Papier ergeben, daß es bei einer Geschwindigkeit von z. B. 6,6 m/s unmöglich ist, die Bänder ohne Schaden so anzuhalten, daß nach dem Stoppzeichen kein Zeichen des nächsten Aufzeichnungsblockes abgefühlt wird. Die Bänder benötigen vielmehr einen gewissen Auslauf, der unter anderem von dem Bremsdruck, der Massenträgheit der Rollen und es Papiers abhängt. Die mögliche Bremskraft ist aber eine Funktion der Festigkeit des Lochbandes.

Ein z. B. mit 6,6 m/s sich bewegendes Papierband, von dem 2600 Zeichen je Sekunde kapazitiv oder fotoelektrisch abgefühlt werden, braucht vom Stoppzeichen bis zum Stillstand eine Zeit, in der etwa noch dreißig an sich erst beim nächsten Abfühlvorgang interessierende Zeichen abgefühlt werden. Sie stehen beim Wiederanlaufen des Bandes nicht mehr zur Verfügung, da sie den Abfühlkopf bereits passiert haben. Um diesen Mangel zu vermeiden, müßten entweder zwischen den einzelnen Aufzeichnungsblöcken entsprechende Zwischenräume vorgesehen sein oder aber die Bandgeschwindigkeit erheblich verringert werden. Beide Maßnahmen verschlechtern den Wirkungsgrad einer durch bandförmige Aufzeichnungsträger gesteuerten Anlage.

Es wurde deshalb vorgeschlagen, den abgebremsten Aufzeichnungsträger nach dem Stillstand mit stark verminderter Geschwindigkeit um die Auslaufstrecke zurückzubewegen, bis das überfahrene Stoppzeichen erneut abgefühlt und dadurch das Anhalten des Bandes veranlaßt wird.

Dieser Vorschlag ähnelt einem bekannten Verfahren, bei dem bestimmte Stellen eines Aufzeichnungsträgers mit gegenüber der normalen Abfühlgeschwindigkeit erheblich erhöhten Geschwindigkeit aufgesucht werden. Der Aufzeichnungsträger findet in diesem Fall im schnellen Lauf den Beginn der gesuchten Information, wird abgebremst und läuft mit der gleichen Geschwindigkeit zurück, bis er durch das Ende der vorhergehenden Information wiederum abge-Anordnung zum Anhalten eines schneilaufenden,
absatzweise abzufühlenden Aufzeichnungsträgers

Anmelder:

IBM Deutschland Internationale
Büro-Maschinen Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Als Erfinder benannt:

Dr. Karl Ganzhorn, Sindelfingen (Württ.)

bremst wird, um danach mit erheblich verminderter Geschwindigkeit die gesuchte Information abzulesen.

ao Es ist leicht zu erkennen, daß die erneute Abfühlung eines Stoppzeichens zum endgültigen Anhalten des Aufzeichnungsträgers nicht ordnungsgemäß arbeiten kann, wenn aus irgend einem Grunde mehrere Stoppzeichen überfahren werden, beispielsweise bei sehr kurzen Aufzeichnungen.

Gemäß der Erfindung wird dieser Mangel vermieden, indem die Anordnung zum Anhalten eines schneilaufenden absatzweise abzufühlenden Aufzeichnungsträgers, der nach dem Abbremsen in die Ausgangsstellung für die nachfolgende Abführung mit stark verminderter Geschwindigkeit zurückbewegt wird, derart ausgebildet ist, daß die Messung der Rückführstrecke durch Zählung auf dem Aufzeichnungsträger aufgebrachter Markierungen oder Transportlochungen erfolgt. Dies bedeutet also, daß man nicht mehr darauf bedacht ist, für sehr kurze Auslaufzeiten zu sorgen, sondern größere Auslaufzeiten in Kauf nimmt und nach Eintreffen des Stoppsignals z.B. die Anzahl der Transportlöcher, die den Abfühlkopf während des Auslaufes noch passieren, zählt. Dieser Zählprozeß ist dadurch ohne weiteres möglich, daß ζ. B. in der Lochbandtechnik im allgemeinen ein Transportloch für jede Markierungsstelle gestanzt wird, und zwar auch in den Fällen, in denen keine Angaben- oder Zeichenmarkierung in das Lochband eingebracht wird. Danach wird das Lochband um die gezählte Anzahl von Transportlöchern mit geringerer Geschwindigkeit (z. B. 0,25 m/s) wieder zurückbewegt. Infolge der geringeren Geschwindigkeit läßt sich das Band beim Rücklauf auf

. jeden Fall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeichen anhalten, so daß sich unmittelbar nach dem

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erneuten Start das erste Zeichen des nächsten Aufzeichnungsblockes unter dem Abfühlkopf befindet. Das gleiche läßt sich auch bei Lochbändern ohne Transportlochung erreichen, indem man die Anzahl der eingestanzten Informationszeichen zählt. Dieses Verfahren ist allerdings nur auf die Fälle beschränkt, bei denen die nicht mit Zeichen versehenen Lochbandstücke nicht zu groß sind. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Transportrollen mit Marken zu versehen, die abgefühlt und gezählt werden können.

Obwohl in dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Lochband verwendet wird, läßt sich die Erfindung auch bei anderen bandförmigen Aufzeichnungsträgern anwenden, beispielsweise bei einem Magnetband. In diesem Falle müßte allerdings berücksichtigt werden, daß die Abfühlung der Taktgeberspur bei der langsamen Rückwärtsbewegung geringere Signale liefert, da die Amplitude bei den zur Zeit gebräuchlichen Abfühlvorrichtungen geschwindigkeitsabhängig ist. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung,

Fig. 2 ein als Aufzeichnungsträger verwendeter Lochstreifen mit seinen Markierungen,

Fig. 3 eine Darstellung des Geschwindigkeitsverlaufes nach dem Eintreffen eines Stoppsignals,

Fig. 4 eine Darstellung des an den Abfühlelektroden feststellbaren Kapazitätsverlaufs bei der kapazitiven Abfühlung einer Markierung.

Nach F i g. 1 läuft das Lochband 4 von der Spule 1 durch einen vakuumbetriebenen Bandlängenausgleicher 5 über die Rolle 6 durch den kapazitiven oder fotoelektrischen Abfühlkopf 3 über Rolle 7 zwisehen den Bremsbacken 9 und 10 hindurch, dann zwischen der auf der Wippe 14 gelagerten Andrückrolle 11 und der Antriebsrolle 12 hindurch über die Rolle 30 durch einen zweiten vakuumbetriebenen Bandlängenausgleicher 8 zur Spule 2. In Leserichtung zieht die Antriebsrolle 12 das Band, welches von der Andrückrolle 11 gegen die Rolle 12 gedrückt wird, von links nach rechts durch den Abfühlkopf 3. In Rückstellrichtung wird das Band durch die in diesem Falle gegenläufig rotierende Rolle 12 von rechts nach links durch den Abfühlkopf 3 teils geschoben, teils durch den Sog des Bandlängenausgleichers 5 und die Drehung der Spule 1 gezogen.

Die Antriebsrolle 12 sitzt auf der Welle des Motors 13, der so geschaltet ist, daß er beim Rücktransport des Bandes langsamer und in entgegengesetzter Richtung läuft als beim Transport des Bandes in Leserichtung. Die Drehrichtung des Motors wird mit dem elektronischen Motorschalter 24 bestimmt. Gleichzeitig mit der Änderung der Drehrichtung des Motors wird auch das Band bis zum Stillstand abgebremst. Hierzu wird der Bremsmagnet 16 erregt, der über die Verbindungsstange 17 die im Punkt 15 drehbar gelagerte Wippe 14 nach links zieht und dabei die Feder 31 spannt. Durch diese Bewegung legt sich die fest auf der Wippe 14 montierte Bremsbacke 10 gegen die Backe 9, klemmt somit das zwischen beiden Backen laufende Lochband ein und bremst dieses wirksam bis zum Stillstand ab. Gleichzeitig wird das über die auf der Wippe 14 gelagerte Andruckrolle laufende Band, welches auf Grund der Kraft der Feder 31 ständig gegen die Antriebsrolle 12 angepreßt wird, von der Antriebsrolle abgehoben.

Bandbremse und Antriebskupplung befinden sich somit in der Stoppstellung. Beim Abschalten des Magneten 16 zieht die Feder 31 die Bandbremse und die Antriebskupplung wieder in die Antriebsstellung zurück. Die Steuerung des Magneten 16 geschieht mit dem elektronischen Schalter 28 für Bandbremse und Antriebskupplung. Der Antrieb und die Steuerung der Spulen 1 und 2 sind nicht gezeigt.

Angenommen, das Lochband 4 wird von der Antriebsrolle 12 in Leserichtung (von links nach rechts) durch den Abfühlkopf gezogen und dabei abgefühlt. Hierzu läuft der Motor 13 mit der Antriebsrolle 12 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Bandbremse ist gelüftet und somit die Antriebskupplung eingerückt. Wenn ein Stoppzeichen gegeben wird, welches entweder durch Lochung des Bandes, z. B. der Kanäle 6 und 5, dargestellt wird (21 in Fig. 2) oder von einem anderen Aggregat, z. B. einer Rechenmaschine, kommt, wird durch dieses Stoppzeichen veranlaßt, daß nach einer gewissen Auslaufzeit das Lochband zum Stillstand kommt und dann mit geringerer Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung bis zu dem eigentlich gewünschten Haltepunkt bewegt wird.

Im einzelnen läuft dieser Vorgang wie folgt ab: Der Stoppbefehl wird entweder vom Lochband in den Abfühlkopf 3 eingelesen, oder er kommt direkt von z. B. einer Rechenmaschine in die Stoppbuchse 19. Der ODER-Schalter 18 leitet diesen Stoppimpuls, der in diesem Ausführungsbeispiel von einem im Band markierten Stoppzeichen herrührt, weiter an den Schalter 28 für Bandbremse und Antriebskupplung, den Motorschalter 24 und den Zählerschalter 21. Der Schalter 28 schließt den Stromkreis zum Magneten 16, der anzieht und somit — wie schon beschrieben — die Bandbremse wirken läßt und den Bandantrieb unterbricht. Der Motorschalter 24 wird auf »rückwärts« geschaltet, wodurch der Motor umgepolt, d. h. seine Drehrichtung geändert wird. Der Zählerschalter 21 schließt und gibt damit den Zähler 22 zur Aufnahme von Zählimpulsen frei. Die Zählimpulse können z.B. von den noch bis zum Stillstand des Bandes zwischen den Abfühlelektroden hindurchlaufenden kapazitiv abgefühlten Transportlöchern 22 (F i g. 2) herrühren, wie in F i g. 1 angenommen worden ist, oder auch z. B. von an den Rollen 7 oder 11 angebrachten Marken, die fotoelektrisch abgefühlt werden könnten, wenn das Band keine Transportlöcher besitzt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Zählimpulse von den die eigentliche Information darstellenden Löchern abzuleiten. Vom Schließen des Zählerschalters 21 an bis zum Stillstand des Bandes werden nun die Zählimpulse, die vom Abfühlkopf 3 über den Verstärker 20 und den geschlossenen Zählerschalter 21 in den Zähler 22 gelangen, gezählt. Dabei ist zu beachten, daß der Stoppimpuls in diesem Beispiel auch über den Verstärker 20 zum Zählschalter 21 gelangt, und da dieser geschlossen wird (durch den Stoppimpuls), auch zum Zähler 22. Der erste Impuls im Zähler 22 ist also der Stoppimpuls. Um zu vermeiden, daß das Band bis zum Stoppzeichen zurückläuft, wird der Rücklauf beendet, sobald festgestellt wird, daß beim Rücklauf eine Einheit weniger als beim Vorlauf gezählt wurde. Diese Vorkehrungen sind überflüssig, wenn z. B. der Zählerschalter 21 derart verzögert anspricht, daß der Stoppimpuls nicht mehr durchgelassen wird oder wenn der Stoppimpuls zeitlich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Informationsimpulsen bzw. von

den Transportlöchern oder -rollen abgeleiteten Impulsen erscheint. In diesem Falle ist dann der später erwähnte Vergleicher 23 überflüssig, da der Zählerstand Null ohne Schwierigkeit am Zähler selbst festgestellt werden kann. Der Bandstillstand wird von dem Stoppentschlüßler 25 festgestellt, der daraufhin über den Impulserzeuger 26 den Zähler 22 derart beeinflußt, daß der gezählte Wert in sein Komplement verwandelt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Zähler nunmehr gewissermaßen rückwärts zählt. Außerdem wird der Schalter 28 für Bandbremse und Antriebskupplung geöffnet, wodurch der Magnet 16 stromlos und damit die Bandbremse also gelüftet wird. Die Rolleil drückt das Band4 wieder gegen die Antriebsrolle 12, die sich nun für den Rücktransport des Bandes im Uhrzeigersinne dreht. Wiederum werden die nun beim Rücktransport im Abfühlkopf 3 erzeugten Zählimpulse über den Verstärker 20 und den Zählerschalter 21 in den Zähler 22 gegeben, bis der Vergleicher 23 feststellt, daß der Zähler 22 beim nächsten Impuls seine Nullstellung erreichen würde. Dies ist der Fall, wenn das Band so weit zurückgelaufen ist, daß das erste Zeichen des neuen Abfühlstückes zwischen den Leseelektroden steht. Der Vergleicher 23 schließt den Schalter 28, wodurch das Band, das mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit zurückläuft, augenblicklich von der Bandbremse stillgesetzt wird. Außerdem schickt der Vergleicher 23 über den Löschimpulserzeuger 27 einen Löschimpuls zum Zähler 22, der dadurch auf Null gestellt wird, einen weiteren Impuls auf den Motorschalter 24, der auf Vorwärtslauf gestellt wird und einen Impuls auf den Zählerschalter 21, der die Zufuhr von Impulsen zum Zähler 22 sperrt. Die zuletzt genannten vier Betätigungen werden gleichzeitig durchgeführt. Damit ist das Band endgültig gestoppt und befindet sich zur weiteren Ablesung in bezug auf die Abfühlelektroden in der richtigen Lage.

Nun ist die Anordnung zu einem neuen Start bereit. Der Startimpuls wird über die Startbuchse 29 dem Schalter 28 zugeführt, der den Stromkreis zum Magneten 16 öffnet und damit die Bremse lüftet und das Band antreibt.

Die Geschwindigkeit eines solchen, oben geschilderten Zyklus verläuft nach Fig. 3 folgendermaßen: Bis zum Punkt A läuft das Band mit 6,6 m/s Geschwindigkeit gleichförmig und wird nach Schließen der Bandbremse 9,10 (F i g. 1) von diesem Punkt an gleichförmig abgebremst. Im Punkt B kommt das Band zum Stillstand und wird bis zum Punkt C in umgekehrter Richtung wieder beschleunigt und auf eine Geschwindigkeit von etwa 0,25 m/s gebracht. Diese Geschwindigkeit behält es bis zum Punkt D bei, wo es augenblicklich stillgesetzt wird. Punkt A liegt genau über Zeichen 0 (Stoppzeichen), während Punkt D über Zeichen 1 liegt.

Es ist, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, auch möglich, an Stelle eines einzigen Zählers, für die Zählung der Impulse beim Vor- und Rücklauf zwei getrennte Zähler zu verwenden, deren Zählerstände durch einen Vergleicher überwacht werden. Dadurch wird vermieden, daß ein Zählerwert in seinem Komplementwert umgewandelt werden muß.

Wie schon erwähnt, können zur Messung der Auslaufstrecke die Transportlöcher des Bandes verwendet werden, die z. B. kapazitiv abgefühlt werden. Um die Anzahl der passierten Transportlöcher sicher feststellen zu können, werden vorteilhafterweise die Platten des Abfühlkondensators für die Transportlochung rechteckig ausgebildet und etwas langer ausgeführt als der Durchmesser eines Transportloches, aber nicht länger als der Zwischenraum zwischen zwei Löchern.

Es sei angenommen, der Abfühlkondensator 30 (Fig. 4a bis 4d) befinde sich gerade zwischen zwei Transportlöchern 22. Je weiter sich nun das eine

ίο Loch zwischen den Kondensator schiebt, umso kleiner wird die Kapazität, die in Fig. 4a bis 4e in Abhängigkeit von der Lage der Löcher zum Kondensator dargestellt ist. Wenn sich das Loch mit seiner gesamten Fläche über dem Kondensator befindet, erreicht diese Kapazität ihren kleinsten Wert. Dieser wird für die Dauer aufrechterhalten, die ein Bandstück mit der Länge, Kondensatorlänge weniger Durchmesser des Transportloches zum Vorbeilaufen benötigt. Dann vergrößert sich die Kapazität wieder

ao auf ihren Ausgangswert.

Damit diese Einrichtung klar unterscheiden kann, ob ein Transportloch noch mitgezählt wird oder nicht, wird zweckmäßigerweise eine an sich bekannte Reizschwelle in die nachgeschaltete, nicht gezeigte Auswertschaltung eingefügt, so daß nur Kapazitätswerte, die einen Mindestwert überschreiten, als Transportlöcher ausgewertet werden.

Claims (6)

Patentansprüche: 30

1. Anordnung zum Anhalten eines schnelllaufenden, absatzweise abzufühlenden Aufzeichnungsträgers, der nach dem Abbremsen in die Ausgangsstellung für die nachfolgende Abfühlung mit stark verminderter Geschwindigkeit zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Rückführstrecke durch Zählung auf dem Aufzeichnungsträger aufgebrachter Markierungen oder Transportlochungen erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung der zwischen Stoppsignal und Stillstand des Aufzeichnungsträgers abgefühlten Markierungen durch einen einzigen, sowohl vorwärts als auch z.B. durch Umwandlung des Zählwertes in sein Komplement rückwärts zählenden Zähler (22) erfolgt, der die beim Stillstand des Aufzeichnungsträgers eingeleitete Rückwärtsbewegung bei einem bestimmten Zählwert, vorzugsweise bei seiner Nullstellung, beendet.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zähler vorgesehen sind, deren einer die zwischen Stoppsignal und Stillstand des Aufzeichnungsträgers abgefühlten Markierungen zählt, während der andere während der Rückwärtsbewegung des Aufzeichnungsträgers dessen Markierungen zählt, bis ein Vergleicher, nachdem beide Zähler bestimmte, vorzugsweise gleiche, Werte enthalten, die Rückwärtsbewegung des Aufzeichnungsträgers (4) beendet.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlung des Aufzeichnungsträgers durch ein geschwindigkeitsunabhängiges Leseverfahren erfolgt und geschwindigkeitsunabhängige Zählwerke benutzt werden.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsträger ein gelochtes Papierband benutzt wird, das kapazitiv abgefühlt wird.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Transportlochung (22) abfühlende Abfühlkondensator (30) rechteckförmige Gestalt aufweist und, in Laufrichtung des Bandes gemessen, länger ist als der Durchmesser des Transportloches (22), aber nicht

länger als der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Transportlöchern (22).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1066771; Electronics, 1958, November 21, S. 92 bis

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1106 994.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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