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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der Tabulationsbewegung
eines die zu bedrukkenden Formulare tragenden Wagens einer Buchungs- oder Datenverarbeitungsmaschine
in beiden Richtungen mit einer Programmsteuereinrichtung für die Funktionsabläufe
der Maschine, wobei die jeweilige Ist-Stellung des Wagens kontaktlos elektrisch
zur Verfügung steht, wobei verschiedenen Spaltenstellungen des Wagens jeweils ein
entsprechendes Programm zugeordnet ist.
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Bei älteren Buchungsmaschinen, bei denen der Schreibwagen mittels
einer Feder aus einer Endstellung zur entgegengesetzten Endstellung hin bewegt wurde,
waren Tabulationen nur in einer Bewegungsrichtung möglich. Dasselbe gilt für Maschinen,
bei denen die Druckeinrichtungen vor einem stillstehenden Papierträger bewegt werden
und somit die Druckeinrichtung tabuliert wird. Nachteilig war bei diesen Maschinen,
daß bei Tabulationen in entgegengesetzter Richtung als die des normalen Schreibvorschubs,
vor der Tabulation eine motorische Rückholung des Schreibwagens in seine Ausgangsstellung
vorgenommen werden mußte. Die Vermeidung des dabei normalerweise automatisch durchgeführten
Zeilenvorschubs brachte weitere Schwierigkeiten mit sich. Dann kamen Buchungsmaschinen
auf den Markt, bei denen der Wagen oder die Druckeinrichtung mit einem Antriebsmotor
in beiden Richtungen direkt bewegbar waren. Schalthebel, Umschaltkontakte und Zuleitungen
usw. waren dabei für jede mögliche Kolonnenstellung notwendig. Hier waren die Vielzahl
der zu betätigenden mechanischen und elektromechanischen Elemente und deren Zubehör
nachteilig. Eine Verbesserung brachte eine Vorrichtung gemäß dem britischen Patent
1068 725, bei der jede mögliche Wagenstellung als Ziffernwert zur Verfügung gestellt
wurde und mittels Vergleich des Ist-Wertes und der Ziffernadresse der anzusteuernden
Wagenstellung die Antriebseinrichtung festgelegt wurde.
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Der Vergleicher bestimmt, bei Gleichheit der eingegebenen Adresse
mit der von dem Schreibwagen her gemeldeten, das Anhalten des Wagens. Elektrische
Kontakte, Elektromagnete und Relais wurden zur Durchführung benötigt. Die Störanfälligkeit
von
elektrischen Kontakten ist der Hauptnachteil dieser Lösung.
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Weiter wurde eine Buchungsmaschine durch das Schweizer Patent 363178
bekannt, bei der ein mit dem Schreibwagen gekoppelter Impulsgeber vorgesehen ist,
dessen elektrische Impulse über Verbindungsleitungen einem Zählwerk zugeführt werden
und dieses je Grundschritt des Schreibwagens weiterschalten, so daß der Belegungszustand
der Ausgänge des Zählwerkes die jeweilige Stellung des Schreibwagens kennzeichnet.
Die Programmsteuermittel sind dabei so mit den Ausgängen des Zählwerkes verbunden,
daß jeweils die der Schreibwagenstellung zugeordneten Programmschritte ausgelöst
wurden. Diese vorerwähnten Einrichtungen arbeiten zwar ohne Kontakte, ermöglichen
aber nur eine Auslösung von Programmschritten in Abhängigkeit von der jeweiligen
Wagenstellung.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, für eine Maschine der sogenannten »mittleren
Datentechnik« eine Tabulationsmöglichkeit für den Wagen bzw. für den Druckknopf
zu schaffen, welche von dem internen Programm eines kleinen Computers her ansteuerbar
ist, um auf das mit dem tabulierfähigen Wagen verbundene Programmsteuerorgan überhaupt
verzichten zu können und damit den tabulierenden Teil zu entlasten. Dabei wird in
an sich bekannter Weise die Ausgangsstellung des beweglichen Teiles (alte Adresse)
und die zu erreichende Endstellung des beweglichen Teiles (neue Adresse) in an sich
bekannter Weise durch eine kodierte mehrstellige Adresse zur Verfügung gestellt,
deren Aussagen miteinander verglichen werden. Bei Adressengleichheit wird vom Vergleicher
über einen Ausgang die Bewegung des beweglichen Teiles blockiert und, falls die
neue Adresse größer ist als die alte Adresse, wird über einen zweiten Ausgang eine
Bewegung des Teiles in der einen Richtung eingeleitet, während, wenn die neue Adresse
kleiner ist als die alte Adresse, über einen dritten Ausgang der Vergleichseinrichtung
eine Bewegung des Teils in der anderen Richtung ausgelöst wird, bis beim Eintreten
der Adressengleichheit wiederum aus dem ersten Ausgang die Bewegung des Teiles beendet
wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Vorgabe der Ist-Stellung
des Wagens ein mit einem Luftspalt versehenes magnetisches Element vorgesehen ist,
das mit einem die verschiedenen Druckstellungen bestimmenden Festwertgeber über
induktive Kopplungsglieder auf ein Register wirkt, daß zur Vorgabe der Soll-Stellung
des Wagens ein vom Rechner eingestelltes Register vorgesehen ist und daß ein von
beiden Registern beaufschlagter Vergleicher zur Steuerumg der Tabulationsbewegung
vorgesehen ist.
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Der Aufbau und die Wirkungsweise einer Anordnung nach der Erfindung
wird nachstehend an Hand der Figuren in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch ein magnetisches Element mit einem induktiven
Kopplungsglied; F i g. 2 zeigt schematisch das Zusammenwirken des magnetischen Elementes
mit dem Festwertgeber; F i g. 3 zeigt schematisch die Fädelung eines Festwertgebers
für 32 Tabulations- oder Druckwerkstellen; F i g. 4 a zeigt perspektivisch einen
Teil eines Festwertgebers; F i g. 4 b zeigt den Aufbau einer Isolierplatte; F i
g. 4 c zeigt die Seitenansicht des Festwertgebers mit den Ferritkernen; F i g. 5
zeigt als Blockschaltbild die Schaltung des Druckstellenanzeigers; F i g. 6 zeigt
als Blockschaltbild das Zusammenwirken der wichtigsten Teile der Steuereinrichtung.
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In der F i g. 1 ist ein Eisenkern 1 mit einer Spule 2 versehen. Schickt
man einen Stromimpuls durch die Spule 2, so wird ein Magnetfluß im Kern 1 induziert.
überbrückt man den Luftspalt des Kernes 1 durch ein magnetisierbares Joch
3, so fließen die magnetischen Feldlinien auch durch dieses Joch 3. Auf dem
Joch 3 ist eine Spule 4 vorgesehen, in der induktiv durch die magnetischen Feldlinien
eine Spannung induziert wird. Diese Spannung in der Wicklung 4 ist um so
größer, je besser der magnetische Kreis über dem Luftspalt geschlossen ist. Nimmt
man als Beispiel eine einfache Schreibmaschine als Druckeinrichtung, so ist vorteilhafterweise
das magnetische Element 1 mit der Spule 2 am Druckwerkschlitten anzuordnen,
während am Schreibmaschinengehäuse die verschiedenen Joche 3 so vorgesehen sind,
wie dies die F i g. 2 zeigt. Als Joche 3 verwendet man vorteilhafterweise Zylinderkerne
aus Ferritmaterial. In der weiteren Erläuterung werden daher die Joche 3 nunmehr
Ferritkerne 3 genannt. Auf die Ferritkerne können nun mehrere Wicklungen
4 vorgesehen werden. Für eine Bestimmung von 32 Druckstellen sind entsprechend
der binären Darstellung fünf Wicklungen vorzusehen. In der F i g. 3 sind 32 Ferritkerne
3 dargestellt, und zwar für 32 Druckstellungen. Die auf den Ferritkernen aufgebrachten
Wicklungen sind in Form von Punkten 5 angedeutet. Daraus ist ersichtlich, daß auf
dem Kern am weitesten links in der Fig. 3, der der ersten oder Grundstellung des
Druckwerkschlittens entspricht, gar keine Wicklung vorgesehen ist, so daß eine nachgeschaltete
fünfstellige Flip-Flop-Registerschaltung 8 in der Stellung 00000 verbleibt. Der
nächste Kern trägt eine Wicklung 5 in einer Leitung L 1. Damit steht das Register
8 in der Stellung 0000L, und d. h., daß sich der Druckwerkschlitten in der zweiten
Tabulations- oder Druckstellung befindet. Die letzte oder zweiunddreißigste Tabulationsstellung
trägt sämtliche fünf Wicklungen 5. Wenn das magnetische Element 1 über dem Ferritkern
3 dieser zweiunddreißigsten Stellung steht, werden von den fünf Wicklungen 5 fünf
Impulse zu dem Register 8 gegeben, so daß sich dieses nun in der Stellung
LLLLL befindet.
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Die F i g. 4 a zeigt in Teilansicht perspektivisch einen Festwertgeber
6, der durch übereinanderschichten verschiedener Leiterplatten 6 a gebildet
wird. Wie die F i g. 4 b zeigt, ist es vorteilhaft, die einzelnen Wicklungen, wie
sie schematisch in F i g. 3 als Punkte 5 angedeutet wurden, nicht durch F@ädelung
herzustellen, sondern die Isolierstoffplatten beiderseitig mit Kupferleitern L zu
kaschieren. Dabei wird so verfahren, daß die Leiterbahn auf der Vorderseite, die
mit L 1 a bezeichnet ist, immer im Halbkreis um die Löcher in einer
Richtung herum geführt wird. Die auf der Rückseite vorgesehene Leiterbahn L 1 b
wird an den Löchern, an denen kein Signal induktiv erzeugt werden soll, in der gleichen
Richtung wie bei Loch 9 um das Loch herumgeführt, während an den Löchern, an denen
ein Signal erwünscht ist, die Leiterbahn L 1 b im entgegengesetzten Sinn wie bei
10 um das Loch geführt wird, so daß die Halbkreise
der Leiterbahn
L 1 a und L 1 b an den Löchern, von denen ein Signal ausgehen soll,
zusammen einen Kreis bilden. Damit in einem solchen Kreis auch induktiv ein elektrisches
Signal gebildet werden kann, müssen die Leiterbahnen L 1 a und
L 1 b an einer Seite der Platte 6 a beim Punkt 7 elektrisch miteinander z.
B. durch Verlöten, verbunden werden. An der anderen Seite der Platte 6 a werden
Drähte an den Leitungen L 1 a und L 1 b angeschlossen und zu dem Register
8 geführt. Bei der Isolierplatte gemäß der F i g. 4 b ist am Punkt 9 ein Loch ohne
Windung, am Punkt 10 ein Loch mit Windung klar erkennbar.
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Die Arbeitsweise des Festwertgebers ist aus der Darstellung der F
i g. 5 erkennbar. Eine Lichtschranke 11 wird synchron zur Bewegung des Druckwerkschlittens
so mitverstellt, daß sie je Druckstelle einen Impuls abgibt. Dieser Impuls wird
einer Treiberstufe 12 zugeführt, die einen entsprechenden Impuls in die Wicklung
2 des magnetischen Elements 1
abgibt. Der in der dargestellten Druckstelle
vor dem Luftspalt stehende Ferritkern 3 trägt drei Wicklungen 4.4, 4.2 und
4.1. Dies besagt, daß diese Wicklungen auf die Registerglieder 21, 23 und
24 im Register 8 einwirken und diese umschalten. Zwischen dem Register
8 und den Wicklungen 4 sind an sich bekannte Impulsverstärker
13 vorgesehen, deren Wirkungsweise hier wohl kaum erklärt werden muß. Wie
aus der F i g. 5 erkenntlich, ist das Register mit den Stufen eingestellt, die gestrichelt
dargestellt sind. Dieser Binärwert LOLLO entspricht der Dezimalzahl 22. Es
ist damit also die zweiundzwanzigste Druck-oder Tabulationsstelle festgelegt.
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Es hat sich als besonders praktisch erwiesen, nicht bei jeder Druckstelle
einen Ferritkern 3 mit entsprechenden Wicklungen vorzusehen, sondern nur an jeder
zweiten Druckstelle, ohne daß dabei die zwischen den beiden Druckstellen liegenden,
nicht markierten Druckstellen nicht erkannt werden können. In einer besonderen Ausführungsform,
wie sie in der F i g. 5 dargestellt ist, erreicht man die Zwischenstellungen dadurch,
daß die Lichtschranke 11 einen zweiten Impuls abgibt, der jeweils in den Zwischenstellungen
zwischen zwei markierten Stellen gebildet, direkt zu einer weiteren Binärstelle
des Registers 8
geführt wird. Damit werden die Stellen 21 bis
24 des Registers 8 direkt durch die Wicklungen 4 eingestellt,
die Stelle 20 durch den zusätzlichen Lichtschrankenimpuls. Wenn sich der Druckschlitten
aus einer markierten Stelle um eine Stelle weiterbewegt, befindet sich das magnetische
Element 1 vor keinem Ferritkern 3, sondern zwischen zwei derartigen Kernen. Das
Register 8 ist aber nicht gelöscht worden und befindet sich bei dem Beispiel nach
F i g. 5 nach wie vor in der Stellung 22. Bei Erreichen der nächstfolgenden Druckstelle
kommt der zweite Lichtschrankenimpuls über eine direkte Leitung 14 zur Binärstelle
20 des Registers 8 und schaltet diese um, so daß sich das Register nunmehr
in der Stellung LOLLL befindet, was der Druckstelle 23 entspricht. Hier muß noch
eingefügt werden, daß der erste Lichtschrankenimpuls, der über die Treiberstufe
12
der Wicklung 2 des magnetischen Elements 1 zugeführt wird, zugleich jeweils
das Register 8 löscht, damit eine Neueinstellung von den Wicklungen
4 des Kernes 3 her durchgeführt werden kann. In dieser besonders einfachen
Ausführungsform gemäß der F i g. 5, bei der als besonderer Vorteil, z. B. nur die
Hälfte der Ferritkeme 3 benötigt wird, d. h., für 32 Druckwerkstellungen werden
nur 16 Ferritkerne benötigt, ist ein Ansteuern einer neuen Druckstelle nur in einer
Richtung, nämlich zu den höheren Druckstellen hin möglich, da man der Registerstelle
20' nur Einsen additiv, nicht aber subtraktiv, zuführen kann. Durch die zusätzliche
Anordnung eines invertierenden Registers zum Register 8 kann aber auch in entgegengesetzter
Richtung die neue stellenniedrigere Druckstellung angesteuert werden. Noch einfacher
und ohne zusätzliche Bauteile kann dieses Problem dadurch gelöst werden, daß man
beim Rechtslauf des Wagens - also zu den niedrigen Stellen hin - den Wagen über
die anzusteuernde Soll-Stellung hinauslaufen läßt, so daß der Wagen von dieser zu
niederen Stellung ausgehend wieder in der Linkslaufrichtung, von der Anordnung nach
F i g. 5 gesteuert, zur Soll-Stelle vorläuft. Da der Wagen nun wieder zu den höheren
Druckstellungen hin vorläuft, kann die Ansteuerung der Soll-Stellung von der vereinfachten
Ausführungsform nach F i g. 5 überwacht werden. Das läßt sich technisch leicht dadurch
lösen, daß man den Wagen-Rechtslauf (= Rücklauf) beschleunigt durchführt, so daß
die Bremse erst nach Überlauf der neuen Soll-Stellung anspricht. Das sind aber rein
konstruktiv zu lösende Aufgaben.
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In der F i g. 6 ist als Blockschaltbild eine Steuereinrichtung dargestellt,
die es ermöglicht, den Wagen von seiner derzeitigen Ist-Stellung in eine von einem
nicht dargestellten Rechner 17 vorgegebene Soll-Stellung zu verbringen. Zu
diesem Zweck ist ein Vergleicher 15 vorgesehen, der einmal vom Register 8, zum anderen
von einem vom Rechner 17 einstellbaren Register 16 beeinflußt wird.
In dem Register 8
ist jeweils die Ist-Stellung des Druckwerkschlittens beinhaltet,
in dem Register 16 die Druckstellung, in die der Druckwerkschlitten gebracht werden
soll. Wie die F i g. 6 zeigt, trägt jeder Ferritkern 3 bei dieser Ausführung bis
zu sechs Wicklungen 4, so daß bei dieser Ausführung insgesamt 64 Druckstellen erkennbar
und ansteuerbar sind. Der Vergleicher 15
ist so eingerichtet, daß er die Werte
aus den Registern 8 und 16 auf »größer«, »kleiner« und »gleich« überprüfen
kann. Derartige Vergleicher sind allgemein bekannt, so daß es sich hier erübrigt,
auf deren Aufbau und Wirkungsweise näher einzugehen. Aus dem Vergleicher führen
drei Ausgänge 15a, 15b
und 15e. Stellt der Vergleicher 15 fest, daß
der im Register 8 enthaltene Wert kleiner ist als der im Register 16, so erhält
die Leitung 15a Strom und schaltet das Linkslaufgetriebe an, so daß der Wagen
nach links in Richtung zu den höherwertigen Druckstellen gefahren wird. Die Leitung
15a erhält so lange Strom, bis der Vergleicher 15 »Gleichheit« der Wertstellungen
der Register 8 und 16 feststellt. In diesem Augenblick wird die Leitung
15a stromlos und die Leitung 15b erhält Strom, womit der Antrieb abgeschaltet und
die Bremse eingeschaltet wird, so daß sich der Druckwerkschlitten nunmehr in der
im Register 16 beinhalteten Stellung befindet. In dem Fall, daß der Wert im Register
8 größer ist als der im Register 16 stehende, erhält die Leitung 15c
Strom, was den Rechtslauf des Wagens auslöst. Auch hier läuft der Wagen so lange,
bis Gleichheit der Registerinhalte von 8 und 16 festgestellt wird.
Dann wird die Leitung 15c stromlos, und die Leitung 15 b
wird
eingeschaltet, wodurch wiederum der Druck-
Werkschlitten in der
im Register 1.6 vorgegebenen Stellung arretiert wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Beispiele
begrenzt. Vielmehr kann der Festwertgeber 6 beliebig ausgebildet werden. so daß
er z. B. versetzt zwei Reihen Löcher und zwei Reihen Wicklungen mit zwei Reihen
Kernen aufweist, womit eine kleinere Teilung technisch erfaßt werden kann. Hierzu
muß selbstverständlich auch das magnetische Element entsprechend konstruktiv abgewandelt
werden. Eine Abfrage eines derartigen Festwertgebers kann dann z. B. mit einer Lichtschranke
erfolgen, die nacheinander zwei verschiedene Impulse ausgibt, so daß stets der erste
Impuls einen Ferritkern 3 der einen Lochreihe beaufschlagt, während der zweite Impuls
auf die andere Reihe gegeben wird. Ebenso ist die Erfindung in gleicher Weise für
Druckeinrichtungen anzuwenden, bei denen der Druckknopf bewegt wird und das zu beschreibende
Papier stillsteht. Es kann weiter vorteilhaft sein, die Spule 2 des magnetischen
Elements 1 dauernd mit einem sinusförmigen Wechselstrom anzusteuern. Der Lichtschrankenimpuls
an einer Druckstelle öffnet ein Tor, das die Spulen 4 des entsprechenden Kernes
3 mit dem Register 8 verbindet. Da in der Druckstellung in den Spulen 4 ein Dauersignal
erzeugt wird, kann hier das Register 8 entfallen.
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Eine derartige rein induktive Druckstellenangabe unterliegt keinerlei
Abnutzung oder Alterungserscheinungen, da nur elektronische Bauelemente benötigt
werden, deren Lebenszeit praktisch unbegrenzt ist, bestimmt aber die Lebensdauer
der Druckeinrichtung selbst übertrifft.
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Vorteilhaft sein kann auch die Anwendung elektrooptischer Aggregate
zur Bereitstellung der Stellungen des beweglichen Teiles. Dabei ist die Verwendung
von Karton- oder Papierstreifen möglich, die die einzelnen Stellungen in Schwarz-Weiß-Markierungen
tragen und von Fotozellen abgefühlt werden. Vielleicht besser ist ein Steuerstreifen
vorzusehen, der Lochkombinationen aufweist, durch die das Licht zu den Fotozellen
hindurchtreten kann. Völlig gleichwirkend und nur von konstruktiven überlegungen
abhängig ist, ob der Steuerstreifen stationär und die elektrooptischen Bauteile
beweglich angeordnet wurden, oder umgekehrt.