DE1449335A1 - Einrichtung zum Ausrichten einer Informationsaustauschvorrichtung auf ein Speichermittel - Google Patents

Description

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BataProducts Corporation, Culver City/California (V.St.A.)

Einrichtung zum Ausrichten einer Informationsaustauschvorrichtung auf ein Speichermittel

Die Erfindung "bezieht sich allgemein auf die 'Technik des dynamischen Austausches von Informationen zwischen einer einen Eingang und einen Ausgang aufweisenden einrichtung und einem sich bewegenden Speichermittel, und im besonderen auf eine einrichtung zum Ausrichten von InformationaaustauBchyorrichtungen und der zugehörigen Ausstattung_f wobei diese in die unmittelbare Betriebsnähe eines sich bewegenden Speichermittels gebracht werden.

Me Erfindung sieht eine Einrichtung vor, die eine Informationsaustauschvorrichtung in die Betriebsnähe zu einem sich bewegenden Speichermittel bringt und aufweist: einen Wandler, ein hohles Gehäuse, das an eine Druckmittelquelle "angeschlossen werden kann und eine Öffnung aufweist» ein vorschiebbares Glied in der genannten Öffnung,

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ΝβΙΙβ Unteriagen {Art 7 11 At* 2 Nr. l Satz 3 des Änctarungagae. v. 4. δ.

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das eine ijagerfläche aufweist, ein Halteglied für den Wandler mit einer Lagerfläche, die mit der Lagerfläche an dem genannten vorschiebbaren G-lied zusammenwirkt, und ein Mittel, das dem genannten Gehäuse und dem genannten Halteglied für den Wandler zugeordnet ist, das genannte Halteglied in Richtung zum genannten vorschiebbaren Glied zu bewegen sucht und eine vorherbestimmte Beziehung zwischen dem genannten Halteglied für den Wandler und einer Achse des genannten Gehäuses aufrecht erhält.

Für Speichervorrichtungen der verschiedensten Art wurden zahlreiche Verwendungsgebiete erschlossen, die·mit der Durchführung von Aufgaben in Verbindung stehen, wie sie allgemein bei Rechengeräten und dergleichen gestellt werden. ii)in wichtiger l'eil einer solchen einrichtung besteht im allgemeinen aus einer Speichereinrichtung, die zum dauernden oder kurzzeitigen Speichern von Information benutzt wird, die die i'orm eines magnetisch aufgezeichneten binären Kode aufweisen kann derart, daß ein rascher und genauer Zugang zum Aufzeichnen und Ablesen erhalten werden kann. Solche Arbeitsvorgänge stellen den Austausch von Information zwischen der einen eingang und einen Ausgang aufweisenden einrichtung und der Speichereinrichtung dar, die ein Speichermittel in irgendeiner Form enthält»

ils wurde ermittelt, daß bedeutend mehr Information in einer Anlage gespeichert werden kann, bei der eine

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relative Bewegung zwischen einem üpeichermittel und einer einrichtung zum Austaijschen von Info i'inat ion stattfindet. Beispiele für solche Anlagen sind die herkömmlichen Magnetband- und Ilagnetucheibenvorrichtungen, bei denen das Üpeichermittel sich beständig bewegt, wobei durch verschiedene kittel ein Austausch von Information in geeigneten Zeitpunkten erfolgt, um ein befriedigendes Arbeiten von Rechengeräten und dergleichen mit sicherheit zu. erzielen.

Lei einer magnetischen Informationsaustauschanlage z„13o bestimmt der G-rad der Verkopplung zwischen einem zum Ablesen oder eintragen von Information benutzten Wandler und dem Speicherinittel weitgehend die Treue oder die Genauigkeit des Informationsaustausches, jiis hat sich gezeigt, daß die relative Bewegung zwischen einer Haltevorrichtung für solche V/andler und dem Speichermittel bei der zum Bewegen des bpeichermittels normalerweise benutzten Geschwindigkeit einen dünnen Luftfilin auf den Grenzflächen des öpeichermittels erzeugt. Diese Luftgrenzschicht kann ausgenutzt werden, um eine Halterung für den y/andler in einer vorherbestimmten Entfernung von der Außenseite des LSpeichermittels zu tragen und wurde im allgemeinen bei den älteren einrichtungen benutzt. Von den bei der Ausnutzung des GrenzschichtPhänomens auftretenden Schwierigkeiten sei die ochwieri^keit angeführt, die bei oberhalb eines vorherbestimmten Wertes liegenden Geschwindigkeiten des

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Speiohermittels entstehen^ wobei die τοπ. der Grenzschicht auf die Wandlerhalterimgen ausgeübte Kraft so groß wird, daß die Halterungen uni damit die Wandler in einer zn großen Entfernung vom Speichermittel gehalten werdes_? wodurch ein genauer Informationsaustausch gefährdet wird. Sine weitere Schwierigkeit entsteht daöurehj daß Unebenheiten der Oberfläche und eine dynamische Uiibalanz öes Speiehermittels eine "beständig wechselnde Bewegung der Wandlerhaltesiung verursachen mit der Folge ₉ daß die Treue beim Informationsaustausch verlorengeht, unä daß ferner das Speichermittel oder die* Wandl erhalt er ung bei einer gegenseitigen Berührung infolge solcher "ÖTaergangserssheinungen beschädigt wird« Bemißt sich., die günstigste Entf er*« nung zwischen den Wandlern und dem Speichermittel naßh Tierzigsteln Millimatern, so sind die obengenanntem Seftwierigkeiten leicht vorherzusehen_e Bei verschiedenen älteren zum Einstellen und Ausrichten der Wandler benutzten Torrichtungen wird eine Bruckluftquelle mit einem h®hlen Gehäuse verbundenj in das ein sphärisches Glied eingesetzt ist j das in das Gehäuse verhältnismäßig genau" hineinpaßt, so daß die Druckluft das sphärische Glied nach unten-gegen ein sich bewegendes Öpeichermittel zu drücken sucht« An dem sphärischen GIi eel. ist eine Wandlerhalte rung geeigneter Ausbildung angebracht und wird nach unten in Itichtung zn eines Speichermittel gedrückt entgegen ä©r naeh ©"ben

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gerichteten Kraft, die von der Grenzsehioht ausgeübt wird, wobei geeignete Halteanordnungen vorgesehen sind, die Un ebenheiten der Oberfläche des Speichermittels nachgeben, so daß die Wandler in einer vorherbestimmten Durchschnittsentfernung von der Oberfläche des Speichermittels gehalten werden· Obwohl diese Vorrichtungen in gewerblichen Verwendungsgebieten mit Erfolg benutzt wurden, mußte äußerste Sorgfalt für die Aufrechterhaltung der Druckluftzuführung aufgewendet werden, und ferner mußte die Druckluft mit Sicherheit vollständig frei von allen iremdstoffen gehalten werden, die sich in dem Kaum zwischen dem sphärischen Glied und dem Gehäuse absetzen können. Wurden keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen, so erfolgte ein Verklemmen und eine hierdurch verursachte schwere Beschädigung des Aufzeichnungsmittels·

£a ißt leicht einzusehen, daß die bei den älteren Einrichtungen erforderlichen Toleranzen zusammen mit der Notwendigkeit, beständig saubere Luft zuzuführen, die Konstruktion und die Wartung einer solchen Einrichtung erheblioh verteuerten.

Wie später noch ausführlich erläutert wird, sieht die Erfindung eine verbesserte Wandlerhalterung vor, bei dem die Hotwendigkeit der beständigen Zufuhr eines gefil terten Druckmittels entfällt, die mit erhöhter Wirksamkeit arbeitet und aus !eilen zusammengesetzt werden kann, deren

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!Toleranzen bei der Herstellung weit bemessen werden 'kön nen. Es ist ferner leicht einzusehen, daß die Ansprache der Wandlerhalterung selbst wesentlich dadurch verbessert wird, daß ein wesentlicher Teil der bei den älteren Vorrichtungen vorhandenen Masse beseitigt ist.

Die Erfindung sieht vor:

eine verbesserte Wandl.erhalterung für Informationsaustauscheinrichtungen, wobei zwischen dem Speichermittel und dem Wandler eine relative Bewegung erfolgt,

eine Wandlerhalterung, bei der ein susammendrückbares Druckmittel zum Einstellen der Wandlerhalterung benutzt wird,

eine betriebssichere Wandlereinstelleinrichtung für dynamische Informationsaustauscheinrichtungen,

eine verbesserte Wandlereinstelleinrichtung für eine Anlage, bei der ein Wandler oberhalb der Oberseite eines Speichermittels durch Luftdruck getragen wird, wobei die Luft durch die relative Bewegung zwischen den genannten beiden Elementen zugeführt wird.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die

Fig, 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung in Beziehung gesetzt zu einem bewegbaren Speichermittel,

Pig» 2 eine Seitenansicht der in der Pig» 1 dargestellten Einrichtung,

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Fig· 3 eine Draufsicht auf die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung und die

Pig, 4 eine schauMldliche Darstellung einer weiteren Aueführungsform der Erfindung.

Die Figuren 1, 2 und 3, in denen gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen ein scheibenförmiges magnetisches Speichermittel 13» das sich um eine Drehachse 14 mit einer vorherbestimmten gleichbleibenden Drehzahl dreht, xiadial längs des magnetischen Speichermittels 13 verlaufen mehrere, nicht dargestellte Informationsspeicherspuren. Es ist ein in den durch einen Pfeil angezeigten Richtungen bewegbarer Arm 10 vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Wand!erhalterung beliebig an vorherbestimmten Stellen in bezug auf das magnet is ch,e Speichermittel 13 zwecks Informationsaustausches angeordnet werden kann. Der nur als Beispiel dargestellte Arm 10 wird von einer geeigneten, nicht dargestellten Vorrichtung radial zum magnetischen bpeichermittel 13 so getragen, daß der Arm 10 boi einem Empfang von Signalen ans z.B* einer Recheneinrichtung zwecks Austausches einer an vorherbestimmten Stellen auf α em magnetischen bpeichermittel 13 eingetragenen Information durch Hin- und Herbewegen genau eingestellt werde...! kann, üor Arm 10 kann offenbar auch einer von ;:wei Armen so Ir, dio beiderseits des magnetischen Speicnermitteis 1 ;,· ·ü d^aeu Ober- und Unterhöhlte angeordnet

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sind. Der Arm 10 wird von einem üfegskanal 11 durchbogen* an den eine geeignete Quelle ©ines aus amme n&rtiolsrbaren Druckmittels angeschlossen wird»

Wie dargestellt_s ist am Ende äes Armee 10 eine laadlerhalterung c&er -einstellvorrichtung angebracht, welcher Wandler zum Austausch "von Information zwischen äem magnetischen Speichermittel. 13 und nioht dargestellten Bingangs- und Ausgangseimriohtungen benutst wird« Selbßtverständlich können auoh längs &@b Armee 10 mehrere Yorrioiitungen angeordnet werden? wofiuroh die Btrecke &W& Einstellen eines Wandlers auf die gewünschte Spur oder auf de$enig©n Teil des magnetischen Speiohermittels 13, die (der) für. den Aueteiiseh benutzt weräea soll» verkürzt wird. Zum 'Verbinden eines gewünschtön Wandlers mit den erforderlichen Leitern werden geeignet© Schaltmittal verwendet«

Sie Wandlerhalterung umfaSt ein Gehäuse oder «int Umschließung 20 mit einer Öffnung 21, die über einen Durchlaß 12 mit dem Kanal 11 Im Arm to in Verbindung ateht· Das Q-ehäuae 20 kann am Arm 10 ε·Β. mittels Schrauben 501 51 derart befestigt werden, daß zwischen der öffnung 21 un4 dem Kanal 11 nee Armes 10 sine druckmittelÄiohti ?»£blndung hergestellt wiräe Auf die Öffnung 21 ist außta «in Abdeckglied 22 in Form eines Balgens mit einem Lagerunge-» ■ glied 23 aufgesetzt, welchem Abdeckglied 22 druckmittel»

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dioht an Gehäuse 20 festgehalten wird, so daß das Druckmittel nioht entweichen kannι das In das Innere des Gehttuses 20 eingelaaeen wird, und zwar duroh den Kanal 11 de« Armee 10. Unterhalb des Lagerungsgliedea 23 ist mitttls eines druokausübenden Gliedes 45 ein Wandlerhalteglied 30 gelagert, dessen Unterseite mit der auf der Oberseite des sieh bewegenden magnetischen Speichermittels 13 bestehenden luftgrenzschioht zusammenwirkt, so daß ein körperlicher Kontakt verhindert wird. Pas druckausübende Glied 45» das vorzugsweise aus einem etwas federnden Material besteht und leicht gekrümmt verläuft, wie in der Hg· 2 dargestellt, ist am linken Ende an einem Glied 48 z.B. mittels Nieten 46, 47 befestigt. Das Glied 48 ist seinerseits am Gehäuse 20 mit Hilfe der Schrauben 49 befestigt· Das federnde Glied 45 gabelt sich am rechten Ende und weist zwei stiftaufnehmende Glieder 33 und 34 auf, deren Zweck später nooh erläutert wird. Längs des federnden Gliedes 45 sind zwischen dessen Enden zwei halbkreisförmige Ausschnitte 46 vorgesehen, deren Zweck später noch erläutert wird.

Das Wandlerhalteglied 30 ist mit dem federnden Glied 45 duroh einen Stift 25 verbunden, der durch das Glied 30 hindurch in die Lagerglieder 33 und 34 eingesetzt ist. Die von dem Glied 45 ausgeübte, nach oben wirkende Federkraft bewirkt, daß der Stift und damit dae Wandler-

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halteglied 3Ü sich an das Ende des Lagerungsglieäes 23 an~ legt, wodurch zwei zusammenwirkende lagerflächen gebildet werden« Es wird darauf hingewiesen, daß das 'tinäe 26 des Lagerungsgliedes 23 der Scheitel eines kegelförmigen Abschnittes ist, wobei quer hierzu eine kleine Rille längs einer Achse vorgesehen ist_f die senkrecht zur !Richtung der relativen Bewegung zwischen der Wand!erhalterung und dem magnetischen Speichermittel liegt« Hieraus iat zu ersehen, daß das Wandlerhalteglied 30 in bezug auf das Gehause 20 von den Kräften nach oben und nach unten hin- und herbewegt wird, die von der Luftgrenzschicht zwischen, dem Halteglied und dem magnetischen Speiohermittel 13 und von dem zusammendrückbaren Druckmittel und dem Abdeckglied 22 ausgeübt werden. Aufgrund der Krümmung des federnden Gliedes 45 erfolgt die Aufwärts- und Abwärtsbewegung im wesentlichen geradlinig. Der Kontakt zwischen den Lagerflächen am Ende des Lagerungsgliedes 25 und des Stiftes 25 aufgrund der Pederwirkung des Gliedes 45 ermöglicht eine Drehbewegung in der Querrichtung, wie in der Fig» 1 durch den kreisrunden ^feil angezeigt. Es ist eine weitere Drehbewegung um die Achse des Stiftes 25 möglich, so daß das Halteglied 30 für den Wandler außer der oben beschriebenen Hin- und Herbewegung nach oben und unten kleinen Unebenheiten an der Oberseite des öpeichermittels 13 folgen kann₀. Me Fig· 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der

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Erfindung» wobei die den in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Elementen entsprechenden 'feile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Wach der Fig. 4 ist ein Arm mit einem an eine geeignete Quelle für ein Druckmittel anzuschließenden Innenkanal 11 mit einer Aussenkung versehen, die durch ein ausdehnbares Abdeckglied 22 abgedeckt wird, an dem ein Lagerungsglied 23 angebracht ist. Die Spitze des kegeligen Seiles des Lagerungsgliedes 23 ist mit einer kleinen quer verlaufenden Rille 26 versehen, die mit einem Stift 25 wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform zusammenwirkt. Ein Wandlerhalteglied 40 mit zwei an diesem befestigten Wandlern 41, 42 ist mit einem Halteglied 60 verbunden, das an dem Arm 10 befestigt ist* Die Befestigung kann mittels Schrauben oder Nieten erfolgen* Das gleichfalle vorgesehene federnde Glied 45 weist ebenfalls zwischen den Enden zwei halbkreisförmige Ausschnitte 46 auf, um die Elastizität um die Längsachse zu erhöhen· Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gabelt sich das federnde Glied 45 an dem einen Ende und ist hier mit zwei Lagern versehen, die mit einem Stift zusammenwirken. Der Stift 25 erstreckt sich durch die beiden am federnden Glied 45 vorgesehenen Lager und durch die am Wandlerhalteglied 40 vorgesehenen Ansätze 43, 44« Zwei Anschlußkabel 61, 62 stellen eine Verbindung zwischen den Wandlern 41, 42 und der den Eingang und den Ausgang auswertenden Ein-

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richtung her.

Im normalen Betrieb wird das magnetische Speieher<mittel 13 mit einer vorherbestimmten Drehzahl angetrieben, die im wesentlichen konstant bleibt, bis in den Kanal 11 des Armes 10 und danach in die vom Abdeckglied 22 abgeschlossene Auseenkung ein Druckmittel, z.B. Luft oder Stickstoff eingelassen wird. Über das Lagerungsglied 23 wird auf den Stift 25 gegen die Kraft des federnden Gliedes 45 ein Druck ausgeübt, der das Wandlerhalteglied 40 in die Nähe des sich bewegenden Speichergliedes und in die Informationsaustauschstellung bewegt. Durch die Zuführung des Druckmittels wird eine Kraft erzeugt, die der Hebekraft der Grenzschicht auf der Oberseite des Speichermittels entgegenwirkt und das Wandlerhalteglied in eine vorherbestimmte günstigste Entfernung von der Oberseite des magnetischen Speichermittels zu bringen sucht» woduroh eine ausreichende Verkopplung hergestellt und mit Sicherheit ein genauer und zuverlässiger Informationsaustausch durchgeführt wird. Hieraus ist zu ersehen, daß das Druokmittel als peder wirkt, deren ^ederspannung im wesentlichen den Wert Mull aufweist, so daß das Wandlerhalteglied aich aiemlich rasch den Unebenheiten auf der Oberseite des magnetischen Speichermittels anpassen kann. Dajäiese Unebenheiten sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung verlaufen können,,so ermöglicht die Bewegungsfreiheit dee Wandler-

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haltegliedes eine Anpassung an solche Unregelmäßigkeiten, während andererseits der vorherbestimmte günstigste Abstand zwischen dem Wandler und dem Speichermittel zum befriedigenden Informationsaustausch aufrecht erhalten wird·

Im Betrieb einer Ausführungsform der Erfindung wurde festgeatellt, daß ein Druck des Druckmittels im Bereich von 350 bis 700 g/q.cm für das ordnungsgemäße Arbeiten der Wandlerhalterung ausreichend war, und daß Schwankungen des Druckes im wesentlichen keine Wirkung auf die G-üte des Informationsaustausches hatten. Bs wird ferner darauf hingewiesen! daß durch die Erfindung die Masse der Wandlerhalteglieder 30 und 40 erheblich vermindert wird mit der Folge einer erhöhten dynamischen Ansprache auf vorübergehende Unebenheiten an der Oberseite des Speichermittels.

Sachkundige werden ferner feststellen» daß die Anzahl der Elemente, aus denen die Wandlerhalterung besteht, und die bei der Herstellung Präzisionstoleranzen erfordern, außerordentlich klein ist. Die Halterung kann daher wirtschaftlich unter Anwendung von Verfahren hergestellt werden, die keine teure Präzisionsarbeit erfordern. Z.B. können Kunststoffdruckguß-, Stanz-, Formlinge- und Zusammenbauverfahren zur Herstellung einer Vorrichtung angewendet werden, die eine den älteren dem gleichen Zweck dienenden Vorrichtungen überlegenere Leistung aufweist.

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Es wird ferner darauf hingewiesen, daß durch das Fehlen von engen !Toleranzen aufweisenden Verbindungen zwischen Seilen das "bisher bestehende Erfordernis eines sauberen Druckmittels entfällt. Weiterhin wird das betriebssichere Zurückziehen der Wandlerhalterung bei einem Ausfall der Druekmittelversorgung durch das Fehlen von G-leitgliedern mit engen ioleranzen stark begünstigt.

An den vorstehend beschriebenen AusfUhrungsbeispielen der Erfindung können von Sachkundigen ahne Abweichung vom Erfindungsgedanken Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt O

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Claims (4)

U49335 - 15 Patentansprüche

1. Einrichtung zum Einstellen eines Wandlers nahe an einem sich bewegenden magnetischen Speichermittel zwecks Austausch von Daten zwischen Eingangs- und Ausgangsmitteln mit einem Arm, der den Wandler oberhalb des sich bewegenden magnetischen bpeichermittels federnd trägt, und mit einer einen Gasdruck benutzenden Einrichtung, die bewirkt, daß der Wandler nahe am Speichermittel gelegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (10) hohl ist und mit einer Bruokgasquelle in Verbindung steht, daß der genannte Arm am freien Ende eine Öffnung (21) aufweist, die durch ein biegsames Glied (22) abgeschlossen wird, das ein Lagerglied (23) trägt, wodurch ein geschlossenes Gasdrucksystem gebildet wird, daß der Wandler (4-1) an einem Tragglied (30) angebracht ist, das eine Lagerflache (25) aufweist, die mit einer Lagerflache (26) am genannten Lagerglied (23) zusammenwirkt, und daß ein Glied (45) vorgesehen iat, das das genannte Wandlertragglied (30) gegen das genannte biegsame Glied (22) zu bewegen sucht, wobei das genannte Wandlertragglied (30) in einer vorherbestimmten Beziehung zu einer Achse des genannten Armes (10) gehalten wird.

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. · ι u»^nnan (Art. 7 8 1 Aba. 2 Nr. 1 SaU 3 des Änderungsgsa. v. 4. 9.

2. Einrichtung nach Ans pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (26) des biegsamen Gliedes (22) mit einer Aussenkung versehen und kegelförmig ausgestaltet ist·

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte biegsame Giied (22) aus einer Membran besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Membran aus einem biegsamen Material besteht und aufgrund von Veränderungen des Druckmittel druckes im Arm (10) in bezug auf die genannte öffnung (21) bewegbar ist·

5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß das genannte, das biegsame Glied.zu bewegen suchende Glied eine geradlinige Bewegung des Wandlers (41) längs einer zur Ebene der öffnung senkrechte Achse bewirkt.

6» Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das genannte) das biegsame Glied Eu bewegen suchende Glied aus einem gebogenen Streifen eines elastischen Materials besteht und zwischen den Enden mit zwei Ausschnitten (46) versehen ist, die dl* Biegsamkeit um die Längsachse zu erhöhen»

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, 7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Streifen aus einem "biegsamen Material am freien Ende gegabelt ist und den Stift (25) trägt, der mit zwei am Wandlertragglied (40) vorgesehenen Gliedern (43» 44) zusammenwirkte

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