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Einrichtung zum intermittierenden Transport von Aufzeichnungsträgern,
insbesondere Lochkarten Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung
für Lochkartenmaschinen, z. B. Kartenlocher und Lochprüfer, und dient dazu, die
Aufzeichnungsträger innerhalb der Maschine an einer Bearbeitungsstation vorbeizuführen.
Sie betrifft vor allem den intermittierenden, d. h. den schrittweisen Transport
von Lochkarten mit Transportrollen auf einer Kartenbahn. In den genannten Maschinen
werden die Lochkarten durch eine oder mehrere Bearbeitungsstationen geführt, wo
sie gelocht und/oder geprüft werden.
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Die Bearbeitung der Lochkarten, insbesondere die Herstellung und Prüfung
eines Kartenloches oder die Prüfung einer Oberflächenmarkierung nimmt eine gewisse
Zeit in Anspruch. Aus diesem Grund kann die Lochkarte nicht kontinuieilich durch
die Bearbeitungsstation geführt werden.
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Die das Kartenbild ergebenden Lochpositionen sind spalten- und zeilenweise
auf der Kartenfläche angeordnet. Der intermittierende Transport durch die Bearbeitungsstation
muß mit Schritten erfolgen, deren Weite dem Abstand von Zeile zu Zeile bei zeilenweisem
Vorschub oder dem Abstand von Spalte zu Spalte bei spaltenweisem Vorschub entspricht.
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Einrichtungen zum intermittierenden Transport von Aufzeichnungsträgern
sind bekannt und werden in verschiedener Ausführung benutzt. Die bekannten Transporteinrichtungen
entsprechen den heute in der Lochkartentechnik und der maschinellen Datenverarbeitung
geforderten Geschwindigkeiten nicht und gestatten es wegen des komplizierten Aufbaues
auch nicht, die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Ursache muß darin gesehen
werden, daß bei allen bekannten Transporteinrichtungen für intermittierenden Vorschub
die zu bewegenden Massen zu groß sind und nur bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit
beschleunigt werden können. Wird diese Geschwindigkeit überschritten, dann ist der
Transport nicht mehr genau und die Transporteinrichtung kann für die Bearbeitung
von Lochkarten nicht mehr benutzt werden. Diese Feststellung trifft sowohl für eine
Transporteinrichtung zu, in welcher ein Malteserkreuz als Schritterzeuger dient,
als auch für mit Nokken und Hebeln arbeitende Schritterzeuger. Auch mit Planetengetrieben,
die relativ teuer sind, konnten die Geschwindigkeiten des intermittierenden Transportes
nicht gesteigert werden.
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Es sind auch schon Experimente in der Richtung durchgeführt worden,
den intermittierenden Transport in Lochkartenmaschinen mit Schrittschaltmotoren
zu steuern. Doch auch der Schrittschaltmotor konnte sich hier nicht durchsetzen,
was wohl damit im Zusammenhang steht, daß seine Maximalgeschwindigkeit nicht auf
die gewünschte Höhe gebracht werden konnte.
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Es ist auch bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, welche
für den kontinuierlichen und den intermittierenden Antrieb der Transportrollen einer
Lochkartenmaschine benutzt werden kann. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes
Zweigeschwindigkeitsgetriebe, das von einer kontinuierlichen höheren Geschwindigkeit
mittels Magneten auf eine geringere Geschwindigkeit, in welcher die Transportrollen
intermittierend angetrieben werden, umgeschaltet werden kann.
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Die intermittierende Drehbewegung der Transportrollen wird in dieser
bekannten Einrichtung mit der seitlichen Steigung einer Kurvenscheibe gesteuert.
Die Kurvenscheibe ist auf einer angetriebenen Welle auf einer Hülse axial verschiebbar
gelagert und in Drehrichtung starr mit der Welle verbunden. Die seitliche Steigung
der Kurvenscheibe läuft an einer feststehenden Rolle ab.
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Auf derselben angetriebenen Welle ist axial verschiebbar und frei
drehbar auf einer Hülse eine Schnecke gelagert, die mit dem Schneckenrad der Transportrollen
im Eingriff steht. Die die Schnecke tragende Hülse wird mit einer Spiralfeder, die
ebenfalls auf der angetriebenen Welle gelagert ist und mit einem Ende sich an einen
mit der Welle verbundenen Anschlagring stützt, beim intermittierenden Antrieb gegen
die die Kurvenscheibe tragende Hülse gedrückt, so daß eine elastische, aber nicht
starre Verbindung
zwischen der steuernden Kurvenscheibe und der
gesteuerten Schnecke gegeben ist.
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Beim intermittierenden Antrieb ist die Schnecke über eine Kupplungsmuffe
mit dem Zahnrad eines Untersetzungsgetriebes verbunden, das in der bekannten Einrichtung
sein Drehmoment von der gleichen Welle erhält, auf welcher die Kurvenscheibe und
auch die Schnecke gelagert sind. Beim intermittierenden Antrieb wird somit die Schnecke
mit einer geringeren Geschwindigkeit gedreht als die Kurvenscheibe. Bei jeder Umdrehung
der Kurvenscheibe wird mit dem Auflaufen der seitlichen Steigung auf die feststehende
Rolle die Kurvenscheibe mit der sie tragenden Hülse verschoben. Dabei drückt sie
auf die die Schnecke tragende Hülse, und in das Drehmoment der Schnecke wirkt eine
Schubkraft hinein, welche die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke abbremst und
das mit der Schnecke im Eingriff stehende Schneckenrad für einen kurzen Augenblick
zum Stillstand bringt. Nach dem Durchgang der Steigung der Kurvenscheibe an der
feststehenden Rolle drückt die Feder die Schnecke und Kurvenscheibe zurück, und
das Drehmoment der Schnecke erhöht sich wieder, so daß das Schneckenrad wieder beschleunigt
angetrieben wird. Der dargestellte Vorgang wiederholt sich bei jeder Umdrehung der
Kurvenscheibe.
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Auch diese vorgeschlagene Einrichtung besitzt in der für den intermittierenden
Transport vorgesehenen Schaltstellung einige größere Mängel. Der große Aufwand von
Teilen, die mit großer Genauigkeit hergestellt werden müssen, bringt nicht nur hohe
Herstellungs- und Betriebskosten mit sich, sondern läßt es auch nicht zu, daß Geschwindigkeiten
der modernen Lochkartentechnik erreicht werden können. Vor allem die Anwendung von
zwei unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten für die Schnecke und die Kurvenscheibe
muß sich nachteilig auf die Lebensdauer der die Bremswirkung aufnehmenden Teile
auswirken.
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In der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Transport von Aufzeichnungsträgern,
insbesondere Lochkarten, wird ebenfalls eine Kurvenscheibe mit seitlicher Steigung
als Schritterzeuger benutzt. Die Kurvenscheibe ist auf ihrem die Steigung aufweisenden
Umfang gleichmäßig dick, d. h., der auf einer Seite ausgebildeten Steigung liegt
auf der anderen Seite eine räumlich der Steigung entsprechende Vertiefung gegenüber.
Die Kurvenscheibe wird mit dem die seitliche Steigung aufweisenden Umfang zwischen
zwei ortsfesten Rollen geführt.
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Des weiteren ist in der erfindungsgemäßen Einrichtung für den intermittierenden
Transport die Kurvenscheibe über eine Hülse oder direkt mit der Schnecke starr verbunden
und axial verschiebbar auf einer angetriebenen Welle gelagert. Kurvenscheibe und
Schnecke können natürlich auch auf einer axial verschiebbaren Welle fest aufgezogen
sein. Die Schnecke steht mit dem Schneckenrad der Transportrollen im Eingriff. Bei
jeder Umdrehung der Kurvenscheibe wird das von der Schnecke auf das Schneckenrad
übertragene Drehmoment beim Durchgang der seitlichen Steigung zwischen den ortsfesten
Rollen und die dadurch bewirkte axiale Verschiebung der Schnecke abgebremst, so
daß das Schneckenrad für einen kurzen Augenblick zum Stillstand kommt. Nach dem
Durchgang der Steigung der Kurvenscheibe zwischen den ortsfesten Rollen wird das
Drehmoment der Schnecke wieder beschleunigt und das Schneckenrad mit der vorgesehenen
Geschwindigkeit angetrieben.
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Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung besteht in einer Einrichtung
zur übertragung eines intermittierenden Drehmomentes auf ein mit den Transportrollen
verbundenes Schneckenrad durch eine axial verschiebbare mit einer Kurvenscheibe
verbundene Schnecke. Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steigung
der Kurvenscheibe auf der einen Seite eine räumlich entsprechende Vertiefung auf
der anderen Seite gegenüberliegt und daß die Kurvenscheibe mit dem die seitliche
Steigung und Vertiefung aufweisenden Umfang zwischen zwei ortsfesten Rollen geführt
wird und mit der Schnecke starr verbunden ist, so daß bei der axialen Verschiebung
der Schnecke beim Durchgang der Steigung zwischen den ortsfesten Rollen mit dem
Drehmoment erst eine Bremskraft und dann eine Beschleunigungskraft unmittelbar auf
das Schneckenrad übertragen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben,
das eine Einrichtung zum intermittierenden Transport von Lochkarten durch die Stanzstation
eines Kartenlochers zeigt. Zur Erläuterung dienen die Zeichnungen, wo F i g. 1 den
Schnitt der Kartenbahn und der Stanzstation des Kartenlochers, F i g. 2 den Schnitt
des Schrittwerkes, F i g. 3 das Drehmoment in der Schneckensteigung darstellt.
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In einem Kartenlocher wird die in dem Kartenmagazin M untergebrachte
Lochkarte von dem Kartenmesser 2 der Karteneingabevorrichtung 1 erfaßt,
das unter dem Einfluß der mit einer Nockenscheibe 4
gesteuerten Blattfeder
3 steht. Die Blattfeder 3 drückt das Kartenmesser 2 nach links, so daß die Lochkarte
durch den Kartenschlitz 6 in das erste Transportrollenpaar 8,16 geschoben
und über das zweite Transportrollenpaar 14,17 auf die Kartenbahn
7 gelangt. Die Nockenscheibe 4 ist mit ihrer Welle 5 auf geeignete
Weise im Rahmen der Kartenbahn gelagert und mit einem Antrieb (nicht dargestellt)
gekoppelt, dessen Drehmoment so eingestellt ist, daß die Karte aus dem Magazin M
jeweils in die Transportrollen 8,16 erst dann gedrückt wird, wenn die vorhergehende
Karte diese Transportrollen verlassen hat.
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Mit dem ersten Transportrollenpaar 8,16 wird die Lochkarte
in das folgende Transportrollenpaar 14,17
geschoben und gelangt dann an einen
in der F i g. 1 nicht dargestellten Kartenstopp, wo sie ausgerichtet wird. Wie aus
der F i g. 1 ersichtlich, liegen die oberen Transportrollen 16,17 mit Federdruck
belastet auf den unteren Transportrollen 8,14 auf. Die unteren Transportrollen
8, 14 werden kontinuierlich angetrieben, wobei die Welle der Transportrolle
8 mit dem Antrieb (nicht dargestellt) verbunden ist. Die hinter dem nicht
dargestellten Kartenstopp liegenden Transportrollen 31, 32 werden intermittierend
mit der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung angetrieben. Dabei setzt der intermittierende
Transport mit dem Öffnen des Kartenstopps ein, und zwar durch Anziehen einer Magnetkupplung
19, die mit dem Kartenstopp in einem Stromkreis liegt.
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Unmittelbar neben der Kartenbahn 7 liegt parallel die angetriebene
Welle 10, welche ihr Drehmoment über das Kegelradgetriebe 11 von der
Welle 12 erhält. Die Welle 12 kann die Welle der Transportrolle 8
sein. Unter Berücksichtigung der obengenannten
Aufteilung der Kartenbahn
7 ist die Welle 10 durch Magnetkupplungen 19 in drei Abschnitte unterteilt,
so daß die kontinuierlich angetriebenen Transportrollen 8, 14 und auch die intermittierend
angetriebenen Transportrollen 31, 32 abgeschaltet werden können. Normalerweise ist
am Kartenlocher noch ein Kartenrücktransport durch eine Umsteuerung vorgesehen.
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Auf die angetriebene Welle 10 ist eine Hülse 20
verschiebbar
aufgesetzt, die auf einem Ende kraftschlüssig mit der Kurvenscheibe 21 verbunden
ist und auf dem anderen Ende eine ebenfalls mit ihr kraftschlüssig verbundene Schnecke
22 trägt. Die Hülse 20 ist auf der Welle 10 axial verschiebbar, in Drehrichtung
jedoch ist sie auf geeignete Weise mit der Welle 10 starr verbunden (nicht dargestellt).
Die Kurvenscheibe 21 besitzt auf einer Seite eine Steigung 39, welcher auf der anderen
Seite räumlich eine Vertiefung 39 a entspricht. Die Schnecke 22 steht im Eingriff
mit dem Schneckenrad 24, das zusammen mit dem Zahnrad 26 auf der Welle 25
befestigt ist. Das Zahnrad 26 kämmt mit den Zahnrädern 27, 28, die auf den Wellen
29, 30 der Transportrollen 31, 32 befestigt sind.
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Die Kurvenscheibe 21 wird zwischen den beiden ortsfesten Rollen 23
geführt, die ihr Gegenlager bilden und auf einer mit dem Maschinenrahmen verbundenen
Platte angeordnet sind.
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Diesem Aufbau entspricht folgende Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Transporteinrichtung. Die Welle 12 wird auf geeignete Weise vom Motor (nicht dargestellt)
angetrieben. Das Drehmoment wird über die Kegelräder 11 auf die Welle 10 übertragen,
welche durch Magnetkupplungen 19 unterbrochen ist. Bei angezogenen Magnetkupplungen
19 wird das Drehmoment von der Welle 10 auf die Hülse 20 übertragen.
Durch die Führung der kraftschlüssig mit der Hülse 20 verbundenen Kurvenscheibe
21 zwischen den ortsfesten Rollen 23 wird bei jeder Umdrehung der Welle
10 mit der ansteigenden Fläche der Steigung 39 das Drehmoment der Hülse 20
und der mit ihr kraftschlüssig verbundenen Schnecke 22 abgebremst, wodurch das mit
der Schnecke 22 im Eingriff stehende Schneckenrad 24 ebenfalls abgebremst und für
einen kurzen Augenblick zum Stillstand gebracht wird (Strecke A in F i g. 3). Unmittelbar
nach dem Durchgang des Gipfels der Steigung 39 zwischen den ortsfesten Rollen 23
wird mit der abfallenden Fläche der Steigung 39 das von der Welle 10 übertragene
Drehmoment wieder wirksam, und durch die abfallende Fläche wirkt zusätzlich zum
Drehmoment über die Schnecke 22 eine Schubkraft B (F i g. 3) auf das Schneckenrad
24 ein, dessen Drehmoment dadurch beschleunigt wird. Mit der weiteren Umdrehung
der Kurvenscheibe 21 wiederholt sich der dargestellte Arbeitszyklus.
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Es ist selbstverständlich, daß die intermittierende Drehbewegung des
Schneckenrades 24 nur dann voll wirksam wird, wenn die Steigung der Kurvenscheibe
und die Steigung 40 der Schnecke 22 zueinander in einem bestimmten Verhältnis stehen.
In der als Ausführungsbeispiel beschriebenen Transporteinrichtung wird das Drehmoment
vom Schneckenrad 24 über das auf gleicher Welle 25 sitzende Zahnrad 26 auf die Zahnräder
27, 28 übertragen, welche auf den gleichen Wellen 29, 30 wie die Transportrollen
31, 32 sitzen. Somit wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der
Kurvenscheibe 21, der Schnecke 22 und des Schneckenrades 24 sowie die Führung der
Kurvenscheibe in dem ortsfesten Rollenpaar 23 das Schrittwerk des Kartenlochers
bei jeder Umdrehung der Welle 10 intermittierend angetrieben und gewährleistet,
daß die Lochkarte schrittweise durch die Stanzstation geführt wird.
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Wie aus der obigen Beschreibung eindeutig zu ersehen ist, sind in
der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung die angetriebenen Massen auf ein Minimum
reduziert. Die Kurvenscheibe bildet mit Schnecke und Hülse eine kompakte Einheit
und wird in einem festen Rollenpaar geführt. Dabei kann die angetriebene Welle sehr
kurz gelagert sein, was jede Vibration ausschließt. Die Herstellungskosten der Transporteinrichtung
können durch Serienfertigung sehr niedrig gehalten werden, und was besonders einen
wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten Transporteinrichtungen für den
intermittierenden Transport darstellt, ist die Tatsache, daß für die Auswechslung
abgenutzter oder schadhafter Teile außerordentlich günstige Voraussetzungen bei
der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung gegeben sind.
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Die Erfindung soll natürlich auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
nicht beschränkt sein. Es kann z. B. die Hülse, welche die Kurvenscheibe und die
Schnecke trägt, fortfallen, wenn eine Welle in zwei Lagern verschiebbar gelagert
wird, welche die Kurvenscheibe und die Schnecke trägt.