DE1524463A1 - Papierbandlocher - Google Patents

Description

. H. MARSCH * Düsseldorf, 14.6.1966

B e sch r e i b u ng zum Patentgesuch

der Navigation Computer Corporation, Valley Forge Industrial Park, Morristown, Pennsylvania /U.S.A.

betreffend:
"Papierbandlocher"

Die Erfindung bezieht sich auf Papierbandlocher und insbesondere auf die Locheinrichtung in schnellen Papierbandlochern solcher Typen, die in Telegraphenübertragungsanlagen und Digitalrechnern Verwendung finden. '

Die Nachteile bisher benutzter Locher für Datenverarbeitungsanwendung bzw» die Vorbereitung des kodierten Papierbandes liegen grundsätzlich in der begrenzten Arbeitsgeschwindigkeit, in der Wartung, im Verschleiß und in der Justage kritischer Toleranzen. Da zehn Locher und die zugehörigen Mechanismen, auf einem Bereich von etwa 2,1/2 cm untergebracht werden müssen, um die genormten Abmessungen für die Papierbänder nicht zu überschreiten, ist es schwierig, zuverlässige Locheinrichtungen mit kleinen Komponenten aufzubauen. Konventionelle Einrichtungen haben von zyklisch arbeitenden Einrichtungen Gebrauch gemacht, die bewegliche Nockenwellen oder kontinuierlich laufende Motoren verwendeten, um die Kraft für den Antrieb der Lochstifte zu erzeugen, nachdem die einzelnen Stifte durch Erregen eines Zwischenwählers mittels elektromagnetischer Spulen oder dergleichen ausgewählt wurden. Dies ist sehr nachteilig, da ein äußeres Datenverarbeitungssystem erforderlich ist, das mit dem motorischen Antrieb oder dem Lochermechanismus synchronisiert werden muß.

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Demgemäß ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein schneller Lochapparat, der auf kleinem Raum untergebracht werden kann und die oben geschilderten Wachteile der bisher bekannten Locheinrichtungen vermeidet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Lochersystem mit wenig beweglichen Teilen, das nur einen geringen ' Verschleiß, der Teile erlaubt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein für Datenverarbeitungsanwendungen brauchbarer Papierbandlocher, der keine kritischen Justagearbeiten während des Betriebes erfordert

und der eine hohe Lebensdauer bei großer Geschwindigkeit besitzt, ohne daß routinemäßige oder Fehlerwartungsprobleme aufträten.

Gemäß vorliegender Erfindung weist ein Papierbandlocher eine elektromagnetisch betriebene hin- und hergehende Kraftquelle auf, die asynchron zu jeder Zeit und mit hoher Geschwindigkeit für einen Lochzyklus betätigt werden kann. In Verbindung mit den asynchronen Antriebsmitteln wird ein Satz von Lochstiften wahlweise betätigt durch ein kodiertes Signal, das Zwischenwähler einstellt, die auch mit sehr hoher Geschwindigkeit betrieben werden können. Der Zwischenwähler gemäß vorliegender Erfindung besteht aus einem elastischen Draht oder Pinger mit einem feststehenden Endeyi und einer freien dreidimensionalen Bewegungsmöglichkeit am anderen Ende. Dieser Pinger wird von ι einer elektromagnetischen Spule zu einer Bewegung in die oder aus der Zwischenwählerstellung veranlaßt entsprechend dem Empfang des Eingangskodesignals.

Demgemäß wird ein Bandlochmechanismus vorgeschlagen, ' der asynchron betrieben wird, geringen Raumbedarf besitzt bei hohen Geschwindigkeiten mit sehr wenigen beweglichen Teilen, geringem Verschleiß oder Wartung betrieben werden kann. Entsprechend den vorangehenden Eigenschaften und Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen

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Fig. 1 eine Seitenansicht,teilweise im .Schnitt* eines

Kodepapierbandlochers zeigt, der gemäß vorliegender Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 eine Rückansicht des Papiervorschubmechanismus darstellt, der teilweise in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Baugruppe ^. ,..,zeigt, wobei der Betrieb des Zwischenwähler-

mechanismus bei Empfang eines Kodesignals · dargestellt wird;

Fig. 4 eine seitliche ieilansicht der Zwischehwähieranordnung nach Fig. i darstellt, und zwar gemäß der Achse X in Fig. 3;

Fig. 5 eine Teilansicht von links des Zwischenwählers nach Flg. 1 zeigt* und zwar entlang der Achse ¥ in Fig. 3;

Fig. 6 eine Teilansicht eineis Weiteren Ausfünrüngsbeispieis einer Zwischenwähleranordnung darstellt mit anderen Stifirückzügseiririchtüngeh;

Fig. 7 eine Skizze in perspektivischer Darstellung

eines anderehelektromagnetischen iwischenwählerantriebsmechanismUs zeigt; und

gi -8 eine iöilseitenanlicnt des Aüsführütigsbeiöpielö

der Fig; 7 % gesehen in der Richtung A-J^ darstellt.

Ih Fig. 1 erkennt: man die elektromagnetische Solenoidspüle 11, lüi iii itrmttur 12 wirkt und das Rucksehlüßteii 13 in eiher •GegenbewegUng auf-und abbewegt. Dieses Rückschlußteil bewegt ein (besser erkennbar in fig. 5) auf und ab in dem

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Traglager 15, das beispielsweise aus Nylon-sein" kann, um auf die Zwischenwählerfinger 16 zu wirken, die die Stanzstifte 17 durch den Führungsblock 18 und das Papier 19 schieben, um Löcher aus dem Papier im Zusammenwirken mit dem Anker 20 auszuschneiden. Um die Wirkungsweise besser darzustellen, ist der Zwischenwählermechanismus in Fig. 3 noch einmal dargestellt, wo eine einzelne dünne laminare Zwischenwählarauswahlspule 21 mit ihrem entsprechenden Unförmigen Kern 22 vorgesehen ist für die Betätigung der elektromagnetischen Finger 16 zum oder vom Zwischenwählerspalt, wie man genauer bei der Erläuterung der Fig. 5 erkennen wird. Wenn also die elektromagnetische Spule 2l mit dem Kodesignal erregt wird, so kann der entsprechende . Zwischenwählerarm 16, der mit dem Stift 17 zusammenwirkt (einer der Mehrzahl von Stiften, die quer zur Papierbandrichtung 19 angeordnet sind), entweder die Stellung 1 oder die Stellung einnehmen, wie sie in Fig. 5 zwischen dem Kamm 14 und dem Stift dargestellt sind/ so daß der Schlag des Kammes 14 entweder den Stift niederdrückt durch die Stanzstellung oder den Stift in seiner Lage beläßt und damit gestattet, daß der flexible Finger zwischen die Zähne der Kammbaugruppe l4 eintritt.

Man erkennt_r daß ein zweiter flexibler federnder Teil 23, der der Feder 16 parallel angeordnet ist, in einen Schlitz 24 des Stiftes 17 eingreift, um eine Rückkehrvorspannung für das Zurückziehen des Stifte.srnach dem STanzschlag zu erzeugen, nachdem die schneidende Kante des Stiftes das Loch in das Papierband eingeschlagen hat. Demgemäß bewegt sich der flexible Finger 23 nur in einer einzigen Ebene der Bewegung, die mit X gekennzeichnet ist, während der Betätigungsfinger 16 sowohl in Richtung der Ebene Y unter dem Einfluß des elektrischen Zwischenwählers als auch in Richtung der Ebene X um einen von dem ersteren unterschiedlichen Bev/egungsbetrag· während des Stanzschlagzyklus sich bewegt. Beide Finger sind eigentlich kleine Federdrähte, die durch Punktschweißen öder irgendi^e sonst an den Stellen 26 und 27 an einer Träger— anordnung 28 befestigt sind, die einstellbar längs des magnetischen Annes 29 des U-förmigen Kernes 22 mittels der Einstellschraube angebracht ist. Man erkennt, daß ein kleiner Luftspalt zwischen dem

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anderen Magnetarm 31 und dem elastischen Finger 16 vorgesehen ist. Bei Erregung der Magnetspule 21 wird dieser Luftspalt geschlossen, da das elastische ferromagnetische Teil 16 in Kontakt mit dem Magnetpol 31 gezogen wird. Keinesfalls jedoch während 'weder-dieser Bewegung noch während des Stanzvorganges kommt der Federteil des Zwischenwählers an die Grenzen seines elastischen Verhaltens,und daher tritt auch kein Verschleiß des Zwischenwählers auf mit Ausnahme des Abschnitts, wo er · zwischen dem Kamm und dem Stanzstift angeordnet ist, und aus diesem Grunde ist er auch in diesem Bereich durch einen TemperproBeß gehärtet.

Man erkennt/ daß die Baugruppe so dünn ist, daß zehn solcher Baugruppen auf etwa 25 mm quer zu dem normal gebräuchlichen Papierband angeordnet werden können. Auch ist es vorteilhaft, daß die Justage der Trägeranordnung 28 mittels Lösens oder Anziehens der Schraube 30 möglich ist, um den Swisehenwähler in die richtige Stellung entsprechend den Toleranzen der Baueinheit für den Schlag durch den Kamm 14 auf den Stift 17 zu bringen. Dies wird bei dieser Anordnung durchgeführt ohne Veränderung des Luftspalts zwischen dem Zwischenwählerarm und dem Magnet, da die Justage in der Ebene X stattfindet, wobei in keiner Weise der Luftspalt zwischen dem Zwischenwähler 16 und dem Magnetpol 31 berührt wird. Da die Feder sehr leicht und sehr klein ist, kann sie mit sehr hohen Geschwindigkeiten von der Magnetanordnung erregt werden, sogar obwohl sie in einem sehr kleinen Raum angebracht ist und ein kräftiger Schlag auf sie erforderlieh ist, um den Stanzstift durch den Stanzzyklus zu treiben.

In Fig. 6 ist eine v/eitere Ausführnngsform des erfindungsgemäßen Zwischenwählers dargestellt, bei dem die Stifte zwangsweise zurückgeführt werden, und zwar mittels der Rückbewegung der Kammanordnung 14, an der mittels des Verbinders 36 eine Rückführstange 35 angebracht ist. Diese Rückführstange

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wirkt mit dem abgewandelten Schlitz 24* zusammen,, der rechtwinklig zu dem vorigen Schlitz 24 angeordnet ist, so daß die Rückführstange 35 gleichzeitig alle benachbarten Stanzstifte 17, 17' usw. betätigen kann. Der Weg, den die Kammanordnung dabei zurücklegt, ist etwa ebenso groB wie der in der Darstellung von Fig. 5 durch die beiden Pfeile links der Kammanordnung 14 angedeutete Weg. Im Prinzip arbeitet ' die Anordnung so, daß, wenn der Zwischenwähler l€ nicht in der Stellung ist, daß der entsprechende Stift einen Schlag von der Kaminanordnung 14 empfangen soll, so wird der Stift nicht bewegt, da die Rückfuhrstange 35 in dem erweiterten Schlitz 24' auf- und abgleiten kann während der vollständigen Dauer des StanzZyklus. Wenn sich jedoch andererseits der Zwischenwähler in der "1" -Stellung befindet und der Stift durch die Kammanordnung für das Ausschneiden niedergedrückt wird, so wirkt beim Rückweg die Rückführstange 35 mit der oberen Kante des Schlitzes zusammen und führt den Stift in seine Ruhestellung zurück.

Eine weitere Abwandlung des Swischenwählers ist

in den Flg. 7 und'8 dargestellt. Infolge der kleinen Abmessungen der elastischen Finger 16, die aus Federstahl oder dergleichen bestehen, kann die Betriebsgeschwindigkeit and durch eine Schwingnngstendenz begrenzt werden. Außerdem sind die elastischen Finger von so kleinen Abmessungen, daß berücksichtigenswerte magnetische Widerstände zwischen den Polen und 31 des Magneten 22 auftreten. Demgemäß ist hier ein magnetisches Eilfsjoch 40 vorgesehen, um den effektiven Luftspalt zwis'chen den beiden Polen 29 und 31 des Magneten zu verringern. Auf diese Weise wird das wirksame Feld zwischen den engen Spalten zwischen dem Hilfsjoch 4O und dem Pol 31 aufgebaut, um auf den beweglichen elektromagnetischen Finger mit einem besseren magnetischen Wirkungsgrad einzuwirken* Zusätzlich ist eine Zwischenlage 42 aus Pilz oderdergleichen auf einem Anschlag 41 angebracht, um jede Teiadenz des Federendes

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zu Schwinglangen zu unterbinden, wenn es aus der geschlossenen magnetischen Stellung am Pol 31 ausgelöst wird. Entsprechend kann man erkennen, daß der neue federnde Zwischenwähler gemäß den Lehren vorliegender Erfindung, der an einem Ende befestigt ist, auf die verschiedenste Weise elektromagnetisch betätigt werden kann, um eine schn-elle Zwischenwählaktion mit sehr geringer Trägheit und ohne ins Gewicht fallenden Verschleiß oder ins Gewicht fallende Wartungsprobleme an beweglichen Teilen vorzusehen.

In Fig. 1 werden weitere wichtige Bauteile der Anordnung erkennbar. Man sieht, daß' eine Mehrzahl von magnetischen Zwischenwählern und zugehörigen Betätigungseinrichtungen 22 in einer Reihe angeordnet sind, die senkrecht zur Zeichenebene steht, um eine !■lehrzahl entsprechender Stanzstifte 1? mittels der Kaminanordnung 14 zu betätigen, wenn durch die Spule 11 der Stanzschlag ausgelöst wird. Dieser Stanzschlag dient gleichzeitig zum schrittweisen Fortschalten des Papierbandes mittels des Stiftrades 54 und des Betätigungshebels 55, wie es genauer in Fig. 2 dargestellt ist.

Man erkennt, daß der Betätigungshebel 55, der an einem Ende beim Punkt 56 drehbar gelagert ist, von der hin-und hergehenden Bewegung der Solenoidspule mitbetätigt wird und auf das Schaltrad 57 einwirkt, indem er über dessen Zahn entgegen der Kraft der Feder 58 gleitet^ während des äbwärtsschlages des Hebels 55 und in eine weitere Zahnlücke für das Weitertransportieren des Bandes in die nächste Stellung mittels des Stiftrades beim Zurückkehren eingreift. Auf diese Weise wird das Band während des Stanzvorganges stillgehalten, und zwar mittels des Stillsetzrades 60, das den Stillsetzhebel 61 in die oder aus den Kockenoberflachen entgegen der Wirkung der Feder 62 drückt* Demgemäß wirkt in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung die Antriebsspule nicht nur als Kraftquelle für den Stanzschlag der verschiedenen Stanzstifte, sondern dient außerden auch zum Fortschalten des Papierbandes IS Schritt für Schritt, da jeder Zyklus in asynchroner Weise ausgeführt wird und einzig und allein durch Erregung der Solenoiüspule 11 ausgelöst wird.

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BAD OBKavNAL

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. Wie man aus Fig. 1 entnimmt, dient die Feder 65 dazu, nach vollendetem Arbeitsgang die Baugruppe 13 vollständig wieder in ihre Ausgangsposition zurückzuführen, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Um eine geeignete Justiermöglichkeit für die Schlagamplitude und die Zugkraft der Betätigungsspule zu haben, ist an der Baugruppe 13 ein Gewinde an ihrem äußeren Ende für die Längsjüstage vorgesehen, das mittels der Sicherungsmutter 66 verriegelt wird. Um das während des Betriebes entstehende Geräusch zu dämpfen sind Urethan- oder Gummipuffer 67 und 68 an jeden Anschlagende vorgesehen, wobei der dazwischen befindliche Luftspalt oder Abstand 69 einstellbar ist.

Patentansprüche

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Claims (8)

Paten t an s ρ r ü σ he

1) Papierbandlocher, gekennzeichnet durch ein hin- und hergehendes Antriebsteil, das über wahlweise zwischen das Antriebsteil und einen Satz Stanzstifte eintretende Zwischenwähler aus ferromagnetischem Material die Stanzstifte betätigt, mit elastischen, einseitig befestigten Fingern als Zwischenwählern, deren anderes, drei-dimensional bewegliches Ende unter dem EiniLuß des Antriebsteils sich um einen ersten Betrag und unter dem wahlweisen Einfluß magnetischer Mittel um einen zweiten Betrag, der die Zwischenwähler in die oder aus der Stanzstellung bringt, elastisch verformt.

2) Papierbandlocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenwähler zuerst um den zweiten und danach um den ersten Betrag ausgelenkt wird. '

3) Papierbandlocher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten elastischen Finger parallel zu dem ersten, der mit dem Stanzstift zusammenwirkt, um diesen nach vollendetem Stanzvorgahg in die Ausgangsstellung zurückzuführen.

4) Papierbandlocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Mittel einen Elektromagnet mit ü-förmigem Kern umfassen, an dessen einem Schenkel der elastische Finger aus ferromagnetischem Material justierbar befestigt ist und die beiden Pole des Kerns mit einem im entregten Zustand bei der Justage unveränderlichen Luftspalt überbrückt.

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5) Papierbandlochex nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der Kraftquelle betätigte Kaminanordnung, deren Zähne in einer Wirkungslinie mit den Stänzstiften liegen und als Zwischrnwählerhammer dienen,, während der Stanzweggeringer ist als die Dicke der Zwischenwähler, und durch eine solche Anordnung der Ausnehmungen zwischen den Kammzähnen, daß sie die ausgelenkten Enden der Zwischenwähler aufnehmen, ohne daß diese der Stanzbewegung .folgen.

6) Papierbandlocher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schlitze in dem Stanzstiften und eine mit der Kraftquelle verbundene Rückführstange, die in einen Abschnitt der Schlitze einfällt und in dem Schlitz der ruhenden Stanzstifte während des Stanzvorgangs frei gleitet, jedoch die Stifte mit zurücknimmt, die gerade einen Stanzvorgang durchgeführt haben.

7) Papierbandlocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Mittel aus einem Elektromagnet bestehen, der teilweise von dem Zwischenwähler überbrückt wird j und daß ein Anschlag mit einer dämpfenden Auflage für den Zwischenwählerfinger bei Erregung des Elektromagneten vorgesehen ist.

8) Papierbandlocher nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein HiIfsjoch parallel zu dem elastischen Finger, das einen wesentlichen Teil des Luftspalts zwischen den Magnetpolen überbrückt.

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