DE1282339B - Abtasteinrichtung fuer Lochkarten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G06k

Deutsche KI.: 42 m6 - 7/02

Nummer: 1282 339

Aktenzeichen: P 12 82 339.1-53 (J 32882)

Anmeldetag: 28. Januar 1967

Auslegetag: 7. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung für Lochkarten mit einer dicht oberhalb der Karte angeordneten, alle Zählpunktstellen der Karte überdeckenden, elastischen Membran, die unter dem Einfluß eines bei der Abtastung auf sie ausgeübten Druckes gegen die Karte gepreßt wird, wobei infolge der Deformation der Membran an den Lochungen aufweisenden Zählpunktstellen auf der anderen Seite der Karte angeordnete, druckempfindliche Wandler betätigt werden,

Es ist bekannt, zur Abtastung von Lochkarten dicht über der Karte eine elastische Membran anzuordnen, die infolge eines auf sie ausgeübten Druckes gegen die Karte gepreßt wird. In den bekannten Anordnungen wird dabei eine anfänglich glatte Membran durch den auf sie ausgeübten Druck derart deformiert, daß sie an den Zählpunktstellen, die Lochungen aufweisen, durch die Karte hindurchtritt und eine auf der anderen Seite der Karte angeordnete Kontakteinrichtung betätigt. Eine derartige An- ao Ordnung ist jedoch mit die Betriebssicherheit beeinträchtigenden Nachteilen behaftet. Denn die Membran muß in einem kleinen Bereich eine relativ große Ausbeulung erfahren. Hierzu kommt, daß sich die Membran am Rand der Lochung anlegt, so daß eine as stark inhomogene Materialdehnung eintritt. Somit ist auch eine relativ große Kraft erforderlich, um die Membranausbeulung durch die Lochung der Karte zu drücken. Ferner weist die durch die Karte hindurchtretende Kuppe eine relativ flache und elastische Oberfläche auf, die nicht besonders geeignet ist, in einem bestimmten Punkt den notwendigen Kontaktdruck zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abtasteinrichtung der genannten Art anzugeben, bei der unter Vermeidung der genannten Nachteile Dehnung, Spannung und Elastizität der Membran weniger kritisch sind und bei der die Betriebssicherheit gegenüber den bekannten Anordnungen verbessert ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die elastische Membran auf ihrer der Lochkarte zugewandten Seite an den einzelnen Zählpunktstellen kegelartige, elastische Vorsprünge aufweist, die mit ihren Spitzen durch die Lochungen der Karte hindurchtreten und die druckempfindlichen Wandler betätigen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet^ daß über der Membran zur Begrenzung ihrer Rückbewegung eine siebartige Öffnungen aufweisende Pufl;erplatte^; angeordnet ist. In vorteilhafter Weise ist ferner die Kartenauflage als Gitterplatte mit den Lochpositionen der Karte ent-Abtasteinrichtung für Lochkarten

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. H. Schmandt, Patent-Assessor,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Morris Krakinowski, Ossining, N. Y.;

Silvio Ugo Blaskovic, Yorktown Heights, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Februar 1966
(526 902)

sprechenden Öffnungen ausgebildet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die auf der anderen Kartenseite angeordneten, druckempfindlichen Wandler aus gekapselten Membranschaltern bestehen.

Die Erfindung wird an Hand von durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine pneumatisch wirkende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung in der Ruhestellung im Schnitt,

Fig. 2, ebenfalls im Schnitt, eine hydraulisch arbeitende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichung in der Abtaststellung und

F i g. 3, ebenfalls im Schnitt, einen Membranschalter, der in den beiden Ausführungsformen als Abfühlelement benutzt wird.

Die in F i g. 1 dargestellte Abtasteinrichtung besitzt eine Deckplatte 10 mit einer öffnung 12, die durch den luftdichten Schlauch 14 mit dem elektrisch gesteuerten Ventil 16 verbunden ist. Wenn sich das Ventil 16 in der einen Stellung befindet, ist der Schlauch 14 mit dem Druckluftbehälter 18 verbunden, und wenn sich das Ventil in der anderen Stellung befindet, ist der Schlauch 14 mit der Unterdruckkammer 20 verbunden. Die rohrförmige öffnung 12 mündet in die Luftkammer 22, deren Seiten und Unterfläche durch die Pufferplatte 24 begrenzt werden. In der Pufferplatte 24 sind öffnungen 26 vor-

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handen, durch welche der Über- oder Unterdruck der Kammer 22 auf die elastische Membran 28 einwirkt. Die Membran 28 besitzt auf ihrer Unterseite Vorsprünge 30. Membran 28 und Vorsprünge 30 bestehen aus Gummi oder irgendeinem anderen geeigneten, gummiartigen Material. Der abzutastende Aufzeichnungsträger 32 ruht auf dem Gitter 34, das Öffnungen 36 enthält, Die Vorsprünge 30 der Membran 28 liegen in den Indexpositionen des Aufzeichnungsträgers 32 und den öffnungen 36 des Gitters 34. Eine Reihe von druckempfindlichen Wandlern 38, jeweils einer für jeden der Vorsprünge 30, sind unterhalb des Gitters 34 angeordnet. Die Abtasteinrichtung wird unten durch die- Grundplatte 40 abgeschlossen.

Die druckempfindlichen Wandler 38 können von beliebiger Bauarf sein, vorzugsweise werden Schalter mit kleinem Hub (z. B. 0,13 bis 0,25 mm) verwendet. Ein solcher Schalter ist in Fig. 3 im Schnitt dargestellt. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, besitzen diese Schalter eine Grundplatte 50, auf der das Segment 52 aus leitendem Material befestigt ist. Die Grundplatte 50 wird durch die Isolierschicht 54, in der sich die Öffnung 56 befindet, gegenüber der elastischen Membran 58 auf Abstand gehalten. Auf der Unterseite der elastischen Membran 58 ist gegenüber dem leitenden Segment 52 das leitende Segment 60 befestigt. Die beiden Segmente 52 und 60 sind normalerweise durch den Abstand S voneinander getrennt. Über der elastischen Membran 58 befindet sich die gummiartige. Schicht 62, durch die der Schalter aach oben abgeschlossen wird. Da die Schicht 62 und die Membran 58 sich relativ gegeneinander bewegen, kann zwischen ihnen ein Schmiermittelfilm 64 vorgesehen sein. Der in F i g. 3 dargestellte Schalter wird dadurch betätigt, daß auf die Schicht 62 in einem Punkt oberhalb des leitenden Segments 60 ein Druck ausgeübt wird. Dadurch werden die Schicht 62 und die Membran 58 deformiert, so daß das Segment 60 mit dem Segment 52 in Berührung kommt und dadurch einen Stromkreis schließt. Wird eine Reihe von Membranschaltern 38 (Fig. 1) verwendet^ so wird der in Fig. 3 dargestellte Schalter in der Weise abgeändert, daß die gesamte Unterseite der Membran 58 mit einer leitenden Schicht überzogen wird und ein geeignetes Potential an diese Schicht gelegt wird. Beim Schließen eines Kontaktes gelangt das an diese gemeinsam leitende Fläche gelegte Potential an die Ausgangsleitung des betreffenden Kontaktsegments 52^

Aus Fig.2 ist zu ersehen, daß die hydraulische Ausführungsform der Erfindung mit der pneumatischen Ausführungsform identisch ist mit der Ausnahme, daß die Elemente 12 bis 20 durch die Pumpe 70 mit dem sich hin* und herbewegenden Kolben 72 zur Beaufschlagung der Flüssigkeitskammer 22 rnit einem hydraulischen Druck ersetzt worden sind und daß die elastische Einlage 74 zwischen der Pufferplatte 24 und der Membran 28 angeordnet ist, um ein Leckwerden der Kammer zu verhindern. Zur Füllung der Kammer 22 kann Öl, Wasser oder jede andere geeignete Flüssigkeit verwendet werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:

Zunächst wird ein Aufzeichnungsträger 32 entweder manuell oder durch eine geeignete Zuführeinrichtung auf das Gitter 34 gebracht. Für den Fall, daß ein Lochstreifen abgetastet werden soll, kann ein schrittweise arbeitender Zuführmechanismus vorgesehen sein, der nacheinander Abschnitte des Bandes in die Abtastlage bringt. Nach der richtigen Positionierung des Aufzeichnungsträgers wird oberhalb der Membran 28 ein Druck erzeugt. Dies kann durch Anlegen eines elektrischen Impulses an das Ventil 16 geschehen, durch den die Kammer 22 mit demDruckluftbehälter verbunden wird, oder indem der Kolben 72 nach unten bewegt wird. Wird auf die Membran 28 ein Druck ausgeübt, so werden die Vorsprünge 30, die über den Lochungen 76 des Aufzeichnungsträgers 32 liegen, durch diese Lochungen und durch die damit fluchtenden öffnungen 36 der Kartenauflage 34 hindurchgedrückt, so daß der Druck auf die Ober-. fläche der entsprechenden druckempfindlichen Wandler 38 übertragen wird. Durch Deformation der Membran 58 an den entsprechenden Stellen wird die

leitende Fläche· 60 mit dem Segment 52 in Kontakt gebracht und. ein elektrischer Stromkreis geschlossen:

Nach erfolgter-Abtastung kehrt die Membran 28 entweder durch Umschalten des Ventils 16 in die . Vakuumlage oder, durch Rückbewegung des Kolbens 72 in die Normalstellung zurück. Die in F i g. 1 dargestellte pneumatische Ausführungsform der Erfindung weist dabei eine etwas höhere ArbeitSgeschw'indigkeit auf, da das bei der.Umschaltung des Ventils .- 16 auf die Membran 28 einwirkende Vakuum eine positive Rückführung der Membran in ihre normale Lage bewirkt, während bei· der. hydraulischen Aus-' führung die. Rückführung der Membran lediglich durch ihre Elastizität erfolgt. Die Pufferplatte 24. • dient dazu, die Rückbewegung der Membran 28 zu begrenzen. Der, Gesamtweg der Membran beträgt dabei etwa 1,6 mm. An Stelle des Unterdruckbehälters 20 kann das Ventil 16 bei der Rückführung der Membran 28 auch mit der offenen Atmosphäre

_; verbunden werden. ' .

Eine serielle Ausgabe der Äbtastergebnisse kann dadurch erhalten werden, daß die Ausgänge der Schalter 38 einem Hochgeschwindigkeitskommutator zugeführt werden. . · .

-v Ein Vorteil des beschriebenen Lochkartenabtasters besteht darin, daß derselbe Druck, der auf einem an einer nicht gelochten Kartenindexposition unterstützten Vorsprung lastet, auch auf jeden Vorsprung wirkt, der durch eine Löchüng hindurchtritt und den entsprechenden Wandler 38 betätigt. Da ein Druck von nur 0,7 bis 1,0 Kp/cm² erforderlich ist, um den Membranschalter zu betätigen, wird auf den Aufzeichnungsträger nur ein geringer Druck ausgeübt.

Die Deformation des Aufzeichnungsträgers wird weiterhin dadurch reduziert, daß die eine gewisse Elastizität besitzenden Vorsprünge 30 dazu neigen, sich zu verbiegen und dadurch den auf den Aufzeichnungsträger ausgeübten Druck auf einen großen Bereich verteilen. Somit sind auch keine harten, scharfen Kanten vorhanden, die den Aufzeichnungsträger beschädigen könnten.

Die Vorsprünge 30 auf der Unterseite der Membran 28 werden in einem einzigen Arbeitsgang geformt, so daß die gesamte Anordnung wesentlich weniger aufwendig in der Herstellung ist als die Herstellung von 960 Stiften mit zugehörigen Federn Anschlägen, Führungen usw. Die Vorsprünge 30 sind auch sehr klein und können daher sehr dicht beieinander angeordnet werden, so daß Aufzeich- ; nungsträger mit Lochungen großer Dichte abgetastet werden können. Da die einzigen sich bewegenden Teile der Anordnung die elastischen Membranen

sind, sind keinerlei Aufwendungen für Justierung und Wartung erforderlich. Die kleinen Auslenkungen der Vorsprünge 30 und die kleine Massenträgheit der gesamten Anordnung erlauben eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit. Da die Betätigung der Einrichtung lediglich das Anlegen eines einzigen Impulses an ein elektrisch gesteuertes Ventil erfordert, ist die Betriebsweise sehr einfach und kann leicht automatisiert werden. Weitere Vorteile bestehen darin, daß die gesamte Anordnung weniger als 3 cm dick ist und daß, da die Membranschalter 28 vollständig gekapselt sind, ihre Kontakte nicht verschmutzen und daher in jeder beliebigen Umgebung verwendet werden können.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abtasteinrichtung für Lochkarten mit einer dicht oberhalb der Karte angeordneten, alle Zählpunktstellen der Karte überdeckenden, elastischen Membran, die unter dem Einfluß eines bei der ao Abtastung auf sie ausgeübten Druckes gegen die Karte gepreßt wird, wobei infolge der Deformation der Membran an den Lochungen aufweisenden Zählpunktstellen auf der anderen Seite der Karte angeordnete, druckempfindliche Wandler as betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (28) auf ihrer der Lochkarte zugewandten Seite an den einzelnen ZählpunktsteUen kegelartige, elastische Vorspränge (30) aufweist, die mit ihren Spitzen durch die Lochungen (36) der Karte hindurchtreten und die druckempfindlichen Wandler (38) betätigen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über der Lochkarte befindliche, elastische Membran (28) und die auf ihr in den einzelnen Lochpositionen angeordneten Vorsprünge (30) aus einem Stück eines gummiartigen Materials bestehen.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß über der Membran zur Begrenzung ihrer Rückbewegung eine siebartige Öffnungen aufweisende Pufferplatte (26) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartenauflage als Gitterplatte (34) mit den Lochpositionen der Karte entsprechenden öffnungen (36) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen Kartenseite angeordneten, druckempfindlichen Wandler (38) aus gekapselten Membranschaltern (52,56,60) bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1845 197;
britische Patentschrift Nr. 791589.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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