DE1424839A1 - Vorrichtung zur Umwandlung von Stroemungsdruck in mechanische Bewegung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstaerkung des Wirkungsgrades eines auf ein kolbenartiges Organ einuiirkenden Druckmediums, wobei diese Vorrichtung insbesondere in einem neuen und verbesserten Kartenlocher verwendet luerdan kann.

Die in der Technik bekannten Kartenlocher mit ihren vielfdeltigen Einsatzmoeglichkeiten werden elektromagnetisch betaetigt, wobei die Lochstempel kreisfoerrnig auf Hebelarmen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Obwohl diese Kartenlocher an und fuer sich recht zuverlaessig arbeiten, sind zu ihrer Betaetigung doch verschiedene Bauteile erforderlich, die zwecks Kraftvergroesserung gelenkartig miteinander verbunden sind, um eine effektive Durchschlagswirkung zu erreichen. Derartige mechanische Gelenkmechanismen haben indessen den Nachteil, dass ihre Bauteile einer durch Lagerreibung, Kraftmoment usw. bedingten Abnutzung ausgesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung vermeidet bestimmte der oben aufgefuehrten Nachteile mechanischer Gelenkmechanismen dadurch, dass ein direkt angetriebener Lochstempel vorgesehen wird, dessen Betaetigung durch ein unter Druck

909818/0794

stehendes fluessiges oder gasfoermiges medium Luft oder dgl. erfolgt, wobei nur ein einziges bewegliches Teil, naemlich der Kolben bzw. der Lochstempel, vorgesehen ist. Obwohl als Bewegungskraft ein Medium benutzt wird, das unter einem verhaeltnismaessig niedrigen Druck steht, wird diese Kraft durch die neuartige Ausbildung des Kolbens selbst verstaerkt, ohne beim Einbau des Kolbens in sein Gehaeuse auf enge Toleranzen achten zu muessen. UJird ein ausreichender Kolbenweg vorgesehen, so kann die Breite des Gesamtkolbens beinahe der Breite des Stempels entsprechen. Die vorliegende Erfindung stellt also einen durch eine Stroemung betaetigten Lochstempel dar, der sich relativ leicht und ohne kostspielige Maschinen' oder dgl. herstellen laesst. Infolge der Breite des Gesamtkolbens koennen ausserdem bei der Bearbeitung von Kartan wie ueblich mehrere Karten gleichzeitig gestanzt werden. Der erfindungsgemaesse Lochstempel eignet sich daher insbesondere zur Verwendung auf dem Gebiet der sich immer staerker ausbreitenden Stroemungs-Datenverarbeitungstechnik, bei der Daten mittels eines stroemenden [mediums uebermittelt und verarbeitet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist dsmgemaess, einen direkt betaetigten Lochstempel vorzusehen, der mit einem stroemenden,unter Druck stehenden Medium, wie z. B. Luft, betaetigt wird und der so ausgebildet ist, dass die vpn dem unter relativ niedrigem Druck stehenden Medium erzeugte Kraft wirksam verstaerkt wird.

Der erfindungsgemaesse Lochstempel wird zu diesem Zweck mit einer Anzahl von Umfangsrillen versehen, die in Richtung dBr Laengsachse des Kolbens im Abstand voneinander angeordnet sind und eine Anzahl von Flaschen bilden, die im wesentlichen dem von der Arbeitsstroemung ausgeuebten dynamischen Druck ausgesetzt sind. Der Lochstempel bzw. Kolben ist lose in einem zylinderartigen Gehaeuse so eingepasst, dass sich zwischen dem Aussendurchmesser des Stempels und der Innentuandung des zylinderartigen Gehaeuses ein Zwischenraum ergibt, durch den das Stroemungsmittel fliessen und auf die einzelnen

909818/0794

von den im Stempelkoerper vorgesehenen konzentri Rillen gebildeten Ringflaechen einwirken kann. Diese einzelnen Rillen in Verbindung mit der Stirnseite des Stempels, auf welche die Stroemung gleichfalls einwirkt, ermoeglichen eine wirksame Energieverstaerkung, die bedingt ist durch die kinetische Energie der Stroemungsteilchen, welche mit hoher Geschwindigkeit durch den oben arwaehnten Zwischenraum fliessen. Die unter relativ niedrigem Druck eintretende Stroemung kann daher genuegend Druck an den Kolbenflaechen entwickeln, um eine uebliche Datenkarte zu lochen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Kartenlocher vorzusehen, der aus einem in einen Zylinder lose eingepassten Lochstempel besteht, wobei dieser Stempel bzw. Kolben mit einer Anzahl von Umfangsrillen versehen %

ist, die entlang der Laengsachse des Stempels im Abstand voneinander angeordnet sind, um die Energie der unter verhaeltnismaessig niedrigem Druck stehenden Stroemung zu verstaerken.

Neben dem zum Lochen der Karte vorgesehenen Stempel sind ausserdem noch mittel vorgesehen, um den Stempel wieder in seine Ausgangsstellung zurueckzufuehren und ihn dort fuer den naechsten Lochungsvorgang bereitzuhalten. So werden verschiedene Ausfuehrungsbeispiele der Rueckfuehrmittel beschrieben, die jedoch alle durch ein unter Druck stehendes Stroemungsmedium betaetigt werden, so

dass sich die vorliegende Erfindung in jeder Hinsicht ύ

innerhalb eines Stroemungssystems verwenden laesst.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen durch ein Stroemungsmedium direkt betaetigten Lochstempel vorzusehen, wobei dieses Stroemungsmedium ausserdem zur Rueckfuehrung des Lochstempels in seine Ausgangsstellung nach Beendigung eines Hroeitshubes verwendet wird.

Das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip laesst sich insbesondere in Verbindung mit einem Kartenlocher realisieren und wurde daher speziell im Hinblick auf diese Anwendungsmoeglichkeit beschrieben. Indessen ist die Erfindung nicht nur auf diese Anwendungsmoeglichkeit beschr,aankt, da das Erfindungsprinzip auch usberall

90 9 318/0794

U2A839

dort realisiert iuerden kann, wo die won einem Druckmedium ausgeuebte Kraft wirksam verstaerkt werden soll» So kann z₀ B. der Rillenkolbcn eine Kurbelwelle ueber eine Pleuelstange antreiben_o Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der allgemeinen Bereitstellung einer aus einem Zylinder und einem in diesem lose eingepassten Kolben bestehenden Anordnung, bei der die Energie eines Niederdruckmediums mit Hilfe der im Kolbenkoerper vorgesehenen Rillen wirksam verstaerkt wird.

.Diese sowie weitere Zweckangaben der vorliegenden Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung, aufgefuehrt. In den Zeichnungen sind verschiedene Ausfuehrungsbeispie-Ie dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der in Verbindung mit einem Kartenlocher benutzten Erfindung, in der die aus Stempel und Zylinder bestehende Anordnung sowie die Betaetigungs- und die Rueckfuehrvorrichtung ersichtlich sind;

Fig. 2 einen detaillierten Schnitt durch den erfindungsgemaessen Zylinder und Stempel bzw. Kolben;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Lochstempel, in der insbesondere die Umfangsrillen klar zu erkennen sind;

Fiy. 4 ein anderes Ausfuehrungsbeispiel der Rueckfuehrvorrichtung und

Fig. 5 ein drittes Ausfuehrungsbeispiel der Rueckfuehrvorrichtung. '

Fig. 1 zeigt in schematischer Form die Erfindung bei Verwendung mit einem Kartenlocher. Ein Stanzkolben bzw. Lochstempel 11 ist in einem Stanzzylinder 1G beweglich angeordnet. Das eine Ende 12 dieses Lochstempels 11 ist spitz ausgebildet, so dass es eine Datenkarte 13 leicht durchstessen kann. Wird der Lochstempel 11 nach oben gsgen die Karte 13 gefuehrt, so durchstoesst die Spitze diese Karte und gleitet in die Bohrung 14 des Stanzblokkes 151 Das zur Bewegung dös Lochstempels 11 dienende Druckmedium gelangt in den Zylinder 1Ü durch die Einlassoeffnung 16, wirkt auf die Stirnseite 17 des Loch-

909818/079 4

U-24839

Stempels ein und entweicht ausserdem durch den vom Aussendurchmesser des Lochstempels und Innendurchmesser des Zylinders gebildeten Zwischenraum, um auf eine Anzahl von Umfangsrillen aufzutreffen, die in Fig. 1 nicht gezeigt sind,

Bei diesem Ausfuehrungsbeispiel erfolgt der Arbeits- bziu. Stanzhub des Lochstempels 11 in Aufuiaertsrichtung gegen die Schwerkraft„ Hat die Lochstempelspitze 12 die Datenkarte 13 gelocht, so uiird die Stroemung des durch die Oeffnung 16 eintretenden Mediums unterbrochen und eine Hilfsstroemung in den Zylinder 10 ueber den Durchlass 18 geleitet. Diese Hilfsstroemung trifft auf den Lochstempel 11 auf und drueckt diesen dabei nach unten, so dass die Spitze 12 aus der Karte 13 herausgleitet und der Lochstempel 11 zum Boden des Zylinders 10, d. h. j

zur Einlassoeffnung 16, zurueckgleitet. Die Kraft des Druckmediums braucht nicht gross zu sein, da sie durch die auf den Lochstempel 11 einwirkende Schwerkraft unterstuetzt wird. Ausserdem sind Mittel vorgesehen, um die Karte 13 nach dem Abwaertshub des Lochstempels 11 weiterzutransportieren, so dass υor der Lochposition eine nichtgelochte Flaeche erscheint. Das durch den Lochstempel 11 in die Karte 13 eingestanzte Loch kann auf verschiedene li/eise interpretiert werden, je nachdem, welcher Code in dem betreffenden Datenverarbeitungssystem verwendet wird. Alternativ kann die vorliegende Erfindung darueber hinaus ueberall dort eingesetzt wer- -

den, wo eine fflaterialbahn gelocht werden soll. ™

Die Zufuehrung der durch die Einlassoeffnung 16 eintretenden Stroemung kann von einem Ausgang eines typischen Stroemungsverstaerkers 20 ueber den Kanal 19 erfolgen. Der Stroemungsverstaerker 20 besteht normalerweise aus einem festen mit einer Anzahl von Stroemungskaneelen versehenen Koerper; durch diese Kanaele kann die Arbeitsstroemung fliessen. Als Arbeitsstroemung kann Luft oder ein anderes Gas oder auch Wasser oder eine andere Fluessigkeit verwendet werden. Diese in der Zeichnung nicht gezeigten Stroemungskanaele werden gewoehnlich durch Formpressen oder anderweitige Formverfahren i.n einer Schicht aus Kunststoff vorgesehen, die anschlie-

909818/0794

U2483?

ssend auf beiden Seiten mit massiven Kunststoffplatten abgedeckt wird, so dass die Kanaele umschlossen sind· Ein in Fig. 1 nicht dargestellter Kompressor bzw. eine Pumpe fuehrt den Eingangskanaelen 21 einen entsprechend bemessenen Strom des fluessigen oder gasfoermigen Mediums ueber eine Leitung 22 zu. Diese Arbeitsstroernung fliesst durch eine Duese 23 und tritt als Strahl mit hoher Geschwindigkeit in die Kammer 24 ein. Die Kammer 24 wird von den beiden ineinander uebergehenden linken und rechten Austrittskanaelen 25 bzuj. 26 gebildet. Die linke und die rechte Wand 27 bzui. 28 der Kammer sind gegenueber der Duese 23 zurueckgesetzt, so dass sich gemaess dem Prinzip won Bernoulli - durch den mit hoher Geschwindigkeit aus der Duese 23 tretenden Strahl an diesen UJaenden Zonen geringen Druckes bilden. Innerhalb dieser Zonen niedrigen Druckes treten StroemungsoChichten auf, die weitaus langsamer als der aus der Duese austretende Strahl fliessen. [Klan bezeichnet da«- her diese Zonen als Grenzschientun. Durch entsprechende Bemessung der Kammer 24 koennen diese Zonen niedrigen Druckes zur Steuerung des Stroemungsuieges des aus der Duese 23 austretenden Strahls benutzet werden.

Fuer Steuersignale sind zwei Eingangskanaele 29 und 30 vorgesehen. Der Kanal 29 kann ueber eine Leitung 31 wahlweise mit Stroemung versorgt werden, wobei diese Stroemung aus einer in der Wand 27 befindlichen Duese aus- und in die Kammer 24 eintritt. Ebenso kann der Kanal 30 ueber die Leitung 33 wahlweise mit Stroemung versorgt werden, wobei die Stroemung in diesem Fall aus einer in der Wand 2B angeordneten Duese 34 aus- und in die Kammer 24 eintritt. Beide Steuerstroemungen bestehen normalerweise aus demselben Stroemungsmedium, aus dem die im Kanal 21 befindliche Arbeitsstroemung besteht.

Um die Arbeitsstroemung zu dem mit der Leitung 19 verbundenen Ausgang zu leiten, beginnt aus der Duese 34 ein Steuerstrom zu stroemen, der die Grenzschicht durchbricht bzw. auseinandertreibt und damit einen labilen Zustand hervorruft, welcher bestrebt ist, die Arbeits- _sstroemung in eine der Wand 28 abgewandte Richtung abzu-

909818/0794

H24839

draengen. Bei ihrer nach links erfolgenden Abdraengung zieht die Arbeitsstroemung immer mehr Molekuele des Mediums aus der an der UJand 27 befindlichen Zone ab und erzeugt damit eine Zone niedrigen Druckes. Die Arbeitsstroemung fliesst sodann in diese Zone niedrigen Druckes und haftet dort an der Uland 27, so dass sie nunmehr durch den Kanal 25 ueber die Leitung 19 und die Einlassoeffnung 16 in die Kammer 10 fliesst. IYlIt Beginn dieses Vorganges gleitet der Lochstempel 11 nach oben und durchstoesst schliesslich die Karte 13, wodurch diese gelocht wird.

Im Anschluss an den Arbeitshub wird die aus der Duese austretende Steuerstroemung unterbrochen. Nunmehr beginnt aus der Duese 32 eine Steuerstroemung zu stroemen, welche die Arbeitsstroemung innerhalb des Verstaerkers so i verschiebt, dass sie nunmehr aus dem zweiten Ausgang des V/erstaerkers in die Leitung 35 fliesst, von wo sie zum Saugstutzen der Pumpe zurueckgefuehrt wird. Uon der Leitung 35 kann eine kleinere Leitung 36 abgezweigt werden, ueber die eine Rueckstellstroemung durch den Durchlass 18 fliesst, um den als Lochstempel dienenden Kolben 11 in der zuvor beschriebenen Weise nach unten zu druecken.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch die zum Lochen verwendete aus Zylinder und Lochstempel bestehende Anordnung dar, aus der die neuartige Ausbildung des Lochstempels sowie dessen lose Einpassung im Zylinder ersichtlich ist. Der Lochstempel 11 ist an seinem einen Ende 12 -

zweckmaessig zugeschaerft, so dass dieses Ende die Datenkarte 13 durchstossen kann. Der Aussendurchmesser des Lochstempels 11 ist kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 10, so dass ein Kolbenspielraum besteht, durch den die Eingangsstroemung in achsialer Richtung des Lochstempels in der durch die gestrichelten Pfeile angedeuteten UJeise entweichen kann. Der Stempelkoerper ist ueberwiegend mit einer Anzahl von Rillen 37 - 44 versehen, die maschinell hergestellt sein koennen. In der Zeichnung sind acht derartige Rillen dargestellt, die entlang der Laengsachse des. Stempels 11 angeordnet sind. In Wirklichkeit kann jedoch auch eine groessere

909818/0794

oder kleinere Anzahl derartiger Rillen vorgesehen werden. Jede Rille wird von zwei parallelen Seitenflaechen begrenzt, von denen eine mit a bezeichnet ist. Diese Seitenflaeche ist diejenige Flaeche, auf welcher die zwischen dem Aussendurchmesser des Stempels und der Innenwandung des Zylinders entweichende Stroemung infolge ihrer kinetischen Energie in einer Richtung einwirkt, in welcher sie bestregt ist, den Stempel durch die Datenkarte 13 zu treiben.

Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung duerfte aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich werden. Durch die Einlassoeffnung 16 gelangt das Stroemungsmedium in die Kammer 10 unter einem verhaeltnismaessig niedrigen Druck in der Groessenordnung von 0,35 bis 2,45 kg/cm . liJaere der Stempel 11 im Zylinder 10 genau eingepasst, um ein Entweichen des Mediums zu verhindern, so waere ein betraechtlicher Druck erforderlich, damit die auf die Stirnflaeche-17 des Stempels einwirkende Kraft ausreicht, um eine uebliche D_atenkarte zu lochen,. Infolge der losen Einpassung des Stempels im Zylinder 10 entweicht dagegen durch den vom Aussendurchmesser des Stempels und der Innenmandung des Zylinders gebildeten Zwischenraum ein Teil des Stroemungsmediums mit einer durch den kleinen Uuerschnitt dieses Zwischenraumes bedingten verhaeltnismaessig hohen Geschwindigkeit. Beim Stroemen in Richtung der Laengsachse des Stempels gelangt die Stroemung in die einzelnen Rillen und breitet sich dort aus, wobei sie auf die Seitenflaechen a einen Druck ausuebt, so dass die Energie des mit hoher Geschwindigkeit stroemenden Mediums derart verstaerkt wird, dass die Stempelspitze 12 die Datenkarte durchstoesst. Mittels dieser Anzahl von Rillen und einem spitzen Stempel koennen Karten gestanzt werden, obwohl der Stempel im Zylinder nicht genau eingepasst ist. Da also zwischen dem Aussendurchmesser des Stempels und der Innenwandung des Zylinders keine engen Toleranzen eingehalten werden muessen, laesst sich die erfindungsgemaesse Stanzvorrichtung aeusserst einfach und mit niedrigerem Kostenaufwand als die bisher bekannt-gewordenen Stanzvorrichtungen herstellen. Am zweckmaessig-

909818/0794

sten sollte die vom Stempel eingenommene Flaeche bis in die Naehe der Innenwandung des. Zylinders reichen, jedoch nicht so weit, dass die Strömungsgeschwindigkeit des entuieichenden Mediums ernsthaft beeintraechtigt wird. Bei der gezeigten Ausbildung werden weder Dichtungsringe noch Schmiermittel benoetigt.

Ausserdem wird darauf hingewiesen, dass die Verstaerkung des Druckes in der aus Stempel und Zylinder bestehenden Anordnung in Fig. 2 nicht durch den statischen Druck der eintretenden 5troemung bewirkt wird. Vielmehr ujird diese Uerstaerkung durch die kinetische Energie der mit hoher Geschwindigkeit fliessenden Leckstroemung verursacht. Da die Leckstroemung nach oben zur Karte 13 hingeleitet wird, wirkt sie bei ihrem Eintritt in den Rillenraum zu- λ naechst nur auf die Seitenflaeche a einer Rille ein. Sie wirkt also niemals wesentlich auf die gegenueberliegende Seitenflaeche der Rille ein; andernfalls wuerde der Stempel in seiner Ausgangsstellung festgehalten werden. Auf den mit mehreren Rillen versehenen Stempel wirkt also der dynamische Druck der stroemenden Teilchen des Mediums ein; dies trifft zumindest fuer die auf die Flaechen a der Rillen einwirkende Druckenergie zu. Dagegen kann die auf die Stirnflaeche 17 des Stempels 11 einwirkende Energie sowohl worn statischen als auch vom dynamischen Druck herruehren.

Uie bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, _

ist in der Wandung des Zylinders 10 ein Durchlass 18 vor- ^ gesehen, durch den das Medium stroemt und auf den Stempel auftrifft, SD dass dieser nach Beendigung des Arbeitsbzw. Stanzhubes in seine Ausgangsstellung zuruuckgefuehrt wird, Wie in Fig. 2 deutlicher zu erkennen ist, bilden Durchlass und Zylinderwandung einen solchen Winkel, dass die Stroemung auf den Stempel in Abwaertsrichtung einwirkt, d. h. in entgegengesetzter Richtung zu seinem Arbeitshub. UJird der Lochstempel wie beim bevorzugten Ausfuehrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterhalb der Datenkarte angeordnet, so braucht die durch den Durchlass 18 einstroemende und zur Rueckfuehrung des Stempels benutzte Stroemung nur so stark zu sein, dass die an der Stempelspitze 12 auftretende Reibung der

909818/0 7 94

Lochkarte ueberujunden wird und die Stempelspitze aus der Karte herausgleitet. Andererseits kann der Lochstempel aber auch oberhalb der Karte angeordnet werden. In diesem Fall ist die Einwirkung der zur Rueckfuehrung des Stempels dienenden Stroemung entsprechend zu aendern.

Fig_o 4 zeigt ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel der Rueckfuehrvorrichtung, wobei in diesem Fall kein Durchlass 18 in der Zylinderwandung vorgesehen ist. Stattdessen ist die im Stempelblock 15 vorgesehene Bohrung 14 zu einem Kanal verlaengert, an dessen anderem Ende ein Stroemungseinlass vorgesehen ist, der ueber die Leitung 36 mit dem entsprechenden Ausgang dea in Fig_o 1 gezeigten Stroemungsverstaerkers verbunden ist. Bei Verwendung des in Fig_o 4 gezeigten Ausfuehrungsbeispiels kann der Rueckfuehrstrom erst dann auf den Lochstempel auftreffen, wenn die Stempelspitze 12 die Datenkarte durchbohrt und damit unter die Einwirkung dar durch den Kanal 14 im Stempelblock 15 eintretenden Rueckfuehrstroemung gelangt. Die rtueckfuehrstroemung kann vom Stroemungsverstaerker in der in Fig. 1 dargestellten Weise bereitgestellt werden, d. h. nur zu einer bestimmten Zeit waehrend des Lochungsvorganges. Alternativ kann die in Fig. 4 gezeigte Anordnung aber auch wie folgt arbeiten: Der Kanal 14 wird an eine Stroemungsquelle angeschlossen, so dass sich die Stroemung auch waehrend des Arbeits- bzw. Stanzhubes im Kanal befindet. Solange die Karte 13 nicht gelocht ist, kann diese Stroemung den Stempel im Zylinder 10 nicht bewegen. Sobald die Stempelspitze 12 jedoch dia Karte 13 durchbohrt und in den Kanal 14 eintritt, wirkt sofort der Druck der Stroemung auf sie ein und zwingt den Stempel somit,in seine Ausgangsstellung zurueckzukehren. Nach Unterbrechung des durch den Einlass 16 eintretenden Stroms wird die Datenkarte 13 weitertransport.iert, so dass das soeben gestanzte Loch gegenueber dem Kanal 14 und dem Zylinder 10 verschoben wird. Durch diese Verschiebung wird die Wirkung der Rueckfuehrstroemung durch die nichtgelochte Kartenflaeche aufgehoben» Bei einer kontinuierlichen Stroemung in der Leitung 36 kann der Lochstempel schneller zurueckgöfuehrt werden aj.s bei einer nur zeitweilig auftretenden Stroemung, bei

909818/0794 .

U2A839

welcher das Medium nur dann durch die Leitung 36 stroemt, menn die durch den Einlass 16 eintretende Arbeitsstroemung unterbrachen ist.

Fiy„ 5 zeigt ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel der Stroemungs-Rueckfuehrvorrichtung, die in Verbindung mit der v/orliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Rueckfuehrung des Kolbens bzw. Stempels 11 wird hier durch die Erzeugung einer Saugwirkung in dem der Datenkarte abgewandten Ende des Zylinders veranlasst. Diese Saugwirkung wird durch eine Stroemung erzeugt, die in diesem Ende des Zylinders durch eine Eingangsleitung 40 eintritt und den Zylinder ueber eine Leitung 41 in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung wieder verlaesst. In der Leitung 40 ist ein gewoehnliches Kugelventil 42 angeordnet, welches verhindert, dass das Hfledium in der "

Leitung in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil fliesst.

Im gleichen Zylinderende befindet sich ausserdem ein steuerbares Kugelventil, das aus einer Kugel 43 und einer Fuehrung bzw«, Laufbahn 44 besteht. Die Kugel 43 gleitet a-uf der Laufbahn 44 und kann somit entweder den Einlass 16 oder den Auslass 45 sperren, welcher den Zylinder mit der Leitung 41 verbindet. Fliesst die Arbeitsstroemung durch die-Leitung 19 und den Einlass 16 in den Zylinder 10, so wird die Kugel 43 gegen den Auslass 45 gedrueckt und verhindert damit, dass die Arbeitsstroemung durch diesen Auslass entweicht. Ebenso verhindert das in der Leitung 40 angeordnete Kugelventil " ύ 42, dass irgendein Teil der Arbeitsstroemung ueber den Einlass 46 aus dem Zylinder untweicht. Die Arbeitsstroemung wirkt also auf den Stempel 11 ein und treibt diesen mit seiner Spitze in der zuvor beschriebenen UJeise durch die Karte. Nach Unterbrechung der durch den Einlass 16 eintretenden Arbeitsstroemung gleitet die Kugel 43 zurueck und sperrt nunmehr den Einlass 16, und zwar entweder durch die Schwerkraft (wenn der Stempel nach oben gedrueckt wird) oder durch eine Feder, welche die Kugel 43 mit der Innenwandung des Zylinders derart verbinden kann, dass die Kugel im Einlass 16 festgehalten wird, wenn sich in der Leitung 19 keine Arbeitsstroe-

903818/0794

mung befindet» Anschliessend beginnt das Stroemungsmedium in der Leitung 40 zu fliessen, tritt in den Zylinder 10 ein und verlaesst diesen wieder ueber die Leitung 41, da der Auslass 45 von der Kugel43 nicht mehr gesperrt ist. Durch diese Querstroemung im Zylinder 10 wird der Druck so weit reduziert, dass auf den Stempel 11 ein Saugdruck einwirkt, so dass der Stempel zwecks Vorbereitung auf den naechsten Arbeitshub in seine Ausgangsstellung zurueckgefuehrt wird»

Die Stroemung in der Leitung 40 kann ausserdem dazu verwendet werden, dan Stempel 11 in seiner zurueckgezogenen Stellung zu halten, falls der Zylinder 10 nicht senkrecht angeordnet ist und die Schwerkraft daher fuer diese Aufgabe nicht ausgenutzt werden kann. Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung kann wahlweise in Verbindung mit den in Fig. 2 und 4 gezeigten Vorrichtungen verwendet werden. So kann z. B. die Stroemung· in der Leitung 36 (Fig. 2) zum Zurueckfuehren des Stempels benutzt werden, waehrend anschliessend die aus der Leitung 40 austretende Stroemung dazu verwendet wird, den Stempel in seiner zurueckgezogenen Stellung zu halten. Je nachdem, unter welchen Arbeitsbedingungen die Erfindung eingesetzt wird, koennen die in den Figuren 2, 4 und 5 dargestell-■ tun Rueckfuehrvorrichtungen einzeln oder miteinander kombiniert verwendet werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem Kartenlocher beschrieben wurde, kann der lose eingepasste und mit einer Anzahl von Rillen versehene Stempel nicht nur zum Stanzen von Loechern in flaechenartigem flfiaLu rial, sondern auch zur Durchf uehrung anderer Arbeiten benutzt werden. Wird der erfindungsgemaesse Lochstempel in Verbindung mit einem Kartenlocher benutzt, so kann der Lochstempelzylinder ausserdem oberhalb der Datenkarte statt unterhalb angeordnet werden, so dass die auf den Stempel ausgeuebte Schwerkraft zur Unterstuetzung der Arbeitsstroemung waehrend des Arbeitshubes mit herangezogen werden kann. In diesem Fall muss die Rueckfuehrst^oemung etwas staerker sein* um den Stempel hochziehen und in seiner zurueckgezogenen Stellung halten zu koennen. Der Zylinder kann ausserdem

' 909818/0794

H2A839

auch waagerecht angeordnet werden.

Auf Grund seiner Kenntnisse wird der Fachmann daher zahlreiche Abwandlungen und Aenderungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen koennen, ohne dabei von dem in den Patentanspruechen dargelegten Erfindungsgedanken abweichen zu muessen.

909818/0794

Claims (10)

1. Patentansprüche I 4 Z 4 O J if

   1 . Vorrichtung zur Umwandlung von Stroemungsdruck in mechanische Bewegung mit einem in einem Zylinder beweglich angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben lose in den Zylinder eingepasst ist und an seinem Umfang mindestens eine Rille aufweist, deren eine Seitenflaeche dem dynamischen Druck eines Mediums ausgesetzt
   ist, welches durch den v/on der Aussenflaeche des Kolbens und der Innenujandung des Zylinders gebildeten Zwischenraum fliesst.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Rille einen im wesentlichen rechteckigen Uuerschnitt hat.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Zwischenraum so bemessen ist, dass die
   auf die besagte eine Seitenflaeche der Rille einwirkende Stroemung mit verhaeltnismaessig hoher Geschwindigkeit
   fliessen kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekonnzeichnet, dass die besagte Rille einen im wesentlichen rechteckigen uuerschnitt hat.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben an seinem Umfang mit einer Anzahl v/on in achsialer Richtung im Abstand voneinander angeordneter.
   Rillen versehen ist. · '
6. 6„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben an seiner einen Stirnflaeche zu einem
   Stempel ausgebildet ist, der in Verbindung mit einem
   Stempelblock zum Lochen eines Datentraegers geeignet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Rueckfuehrmittel vorgesehen sind, um den Kolben nach einem Lochungsvorgang rueckzufuehren.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rueckfuehrmittel einen Stroemungskanal in der
   dem Stempel zugewandten Seite der Zylinderiuandung enthalten, durch welchen eine Stroemung fliessen kann, wobei der Stroemungskanal so angeordnet ist, dass die Stroemuhg bei ihrer Einwirkung auf den Kolben diesen zurueckfuehrt.

   . 909818/0794
9. 9» Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rueckfuehrmittel eine am Betaetigungsende vorgesehene Duese aufweisen, durch die eine Stroemung fliessen k_nnn, die zum Zwecke der Rueckfuehrung des Kolbens einen Saugdruck erzeugt»
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9«, dadurch gekennzeichnet, dass die Duese im wesentlichen senkrecht zur Kolbenachse angeordnet ist·.

    90 9818/079