DE1774707C3

DE1774707C3 - Device for controlling a punch for recording media

Info

Publication number: DE1774707C3
Application number: DE19681774707
Authority: DE
Inventors: Paul Edward Gunderson; Robert Wayne Kultermann; Normann Sherman Stockdale
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1968-08-20
Filing date: 1968-08-20
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE1774707B2; DE1774707A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung in einem Locher für Aufzeichnungsträger zum Steuern der ein mechanisches Schrittvorschubgetriebe enthaltenden Fördereinrichtung und der elektromagnetischen Antriebe für die in einer Reihe quer zur Förderbahn angeordneten Lochstempel, bei welcher ein Steuerkreis vorgesehen ist, über den ein mit dem Vorschubgetriebe verbundener Motor in Abhängigkeit von einer Wechselspannung fortschaltbar ist, so daß die TransportschritteThe invention relates to a device in a punch for recording media for controlling the a mechanical step feed gear containing conveyor and the electromagnetic drives for the in a row transversely to the conveyor track arranged punch, in which a control circuit is provided, via which one with the feed gear Connected motor can be advanced depending on an AC voltage, so that the transport steps der Fördereinrichtung in einer festen Phasenbeziehung zur Wechselspannung stehen, und über den mittels eines Generators, der aus einer periodisch sich ändernden Größe der Wechselspannung während der Rastzeiten des Schrittvorschubgebtriebes Steuerimpulse erzeugt, durch Kombination dieser Steuerimpulse mit den Informationsimpulsen die Lochstempelantriebe betätigbar sind.the conveyor are in a fixed phase relationship to the alternating voltage, and by means of a Generator that consists of a periodically changing size of the alternating voltage during the rest periods of the step feed drive generates control pulses by combining these control pulses with the Information pulses the punch drives can be operated.

Bei den bekannten Lochern für AufzeichnungsträgerIn the known punches for recording media

ίο ist es im allgemeinen üblich, daß die Aufzeichnungsträger in einer schrittweisen Bewegung durch den Lochermechanismus hindurchgeführt und während des Lochvorganges selbst in ihrer Bewegung gestoppt werden. Dabei muß durch Mittel zur Synchronisierungίο it is generally customary that the recording media in a step-by-step movement through the Punch mechanism passed through and stopped even in its movement during the punching process will. This must be done by means of synchronization der Vorschubbewegung mit der Stanzbewegung sichergestellt werden, daß die Lochung nur in einem Augenblick erfolgt, in welchem der Aufzeichnungsträger tatsächlich zum Stillstand gekommen istthe feed movement with the punching movement to ensure that the perforation is only in one The moment occurs in which the recording medium has actually come to a standstill

Diese Synchronierung wurde gewöhnlich mit mecha-This synchronization was usually done with mechanical

>o nischen Mitteln erreicht. In einem bekannten Locher erfolgte beispielsweise der Schrittantrieb über ein Malteser-Getriebe, dessen kontinuierlich rotierende Antriebswelle über Nockengetriebe während der Rastzeit des Schrittvorschubs die Betätigung ausge> o nical means achieved. In a well-known hole punch For example, the stepper drive was carried out via a Maltese gear, whose continuously rotating Drive shaft activated via cam gear during the detent time of the step feed wählter Lochstempel bewirkt. Derartige mechanische Synchronisierungseinrichtungen sind jedoch nicht nur einem beachtlichen Verschleiß unterworfen, der wiederum eine Verschlechterung der Synchronierung mit sich bringt, sondern sie begrenzen vor allem auch dieselected punch causes. Such mechanical However, synchronization devices are not only subject to considerable wear and tear, which in turn leads to a deterioration in synchronization but they also limit above all that

jo Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine und der in ihr erfolgenden Informationsübertragung.jo working speed of the machine and that in it information transfer taking place.

In dem Bemühen, eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Locher zu erzielen, ist man dann dazu übergegangen, die mechanische LochstempelbetätigungIn the endeavor to achieve a higher working speed of the punches, one is there passed over, the mechanical punch actuation durch elektromagnetische Antriebe zu ersetzen. Solche Antriebe enthalten einen Betätigungsmagneten, bei dessen Erregung der Lochstempel nach vorne schnellt und den Aufzeichnungsträger mit relativ hoher Geschwindigkeit durchstößt. Durch derartige Lochstem-to be replaced by electromagnetic drives. Such Drives contain an actuating magnet which, when excited, causes the punch to snap forward and piercing the record carrier at a relatively high speed. Such punching pelantriebe kann zwar eine höhere Geschwindigkeit bei der Übertragung der Information erreicht werden, dafür tritt aber das Problem der Synchronisierung zwischen dem Stanzmechanismus und dem Vorschubgetriebe für die Aufzeichnungsträger in den Vordergrund.pel drives can indeed achieve a higher speed in the transmission of information, but but occurs the problem of synchronization between the punching mechanism and the feed gear for the recording medium in the foreground.

Ein Schneilocher, bei dem das Problem der Synchronisierung zwischen der Vorschubbewegung des Aufzeichnungsträgers und dem Antrieb der Lochstempel während der Rastzeiten des Vorschubgetriebes in der Weise gelöst ist, dafl sowohl die Drehbewegung desA snow punch with which the problem of synchronization between the feed movement of the recording medium and the drive of the punch is released during the rest times of the feed gear in such a way that both the rotary movement of the Antriebes als auch die Betätigung der Lochstempelmagnete in einer festen Phasenbeziehung aus einer Wechselspannung abgeleitet werden, ist durch die amerikanische Patentschrift 30 93 303 bekannt Bei der in dieser Patentschrift beschriebenenDrive and the actuation of the punch magnets in a fixed phase relationship from a Alternating voltage are derived from the American patent 30 93 303 known In the case of the one described in this patent specification Einrichtung erfolgt der Antrieb des Vorschubes durch einen Schrittschaltmotor, der mit jeder übernächsten, positiven Halbwelle der Wechselspannung einen Fortschaltimpuls erhält. In den jeweils dazwischen liegenden, positiven Halbwellen der Wechselspannung wer-The device is used to drive the feed a stepper motor, which receives an incremental pulse with every next but one positive half-wave of the alternating voltage. In the respective intermediate, positive half-waves of the alternating voltage,

Ao den die Stanzmagnete betätigt.Ao operated by the punching magnets.

Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß keine mechanische Synchronisierungsmittel enthaltenden Elemente, wie Komutatoren, Kupplungen usw. Verwendung finden. Auch ist die Arbeitsgeschwindigkeit einesThis device has the advantage that no elements containing mechanical synchronization means, such as commutators, clutches, etc. are used. Also the working speed is one

f<s derart gesteuerten Lochers höher als bei rein mechanischen Getrieben. Trotzdem liegt die Arbeitsgeschwindigkeit eines derartigen Lochers noch weit unter den gewünschten Werten in Richtung auf eine Anpassung anf <s punching controlled in this way is higher than with purely mechanical gears. Nevertheless, the operating speed of such a punch is still far below the desired values in the direction of an adjustment

die Arbeitsgeschwindigkeit moderner Datenverarbeitungsanlagen.the working speed of modern data processing systems.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuereinrichtung für einen Schneilocher anzugeben, deren auf elektrischem Wege erfolgende Synchronisierung von Stanz- und Vorschubmechanismus für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten geeignet ist und stabil bleibt, trotzdem aber eine bequeme Anpassung der Zuführgeschwindigkeit, der Länge dps Schrittvorschubes, der Frequenz und der Geschwindigkeit der Lochstempel ermöglicht ι ο Ferner sollen sowohl beim Schrittmechanismus als auch beim Stanzmechanismus keine teuren Präzisionsteile mit engen Toleranzen erforderlich sein.The object of the invention is therefore to provide a control device for a snow punch, whose on Electrical synchronization of the punching and feed mechanism is suitable for high working speeds and remains stable, nevertheless but a convenient adjustment of the feed speed, the length dps step feed, the frequency and the speed of the punch allows ι ο Furthermore, both with the step mechanism as well the punching mechanism eliminates the need for expensive precision parts with tight tolerances.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß für den Schrittvorschub ein Malteser-Getriebe vorgesehen ist, dessen auf der Welle eines synchron mit der Frequenz der Wechselspannung umlaufenden Motors befestigtes Antriebsrad zwei diametral angeordnete Betätigungsstifte aufweist, und daß durch den Generator des Steuerkreises entsprechend den Spitzenwerten der Wechselspannung Steuerimpulse erzeug?, ar sind, die über einen ein UND-Glied zur Kombination mit den Informationsimpulsen enthaltenden Treiberkreis und einen steuerbaren Schalter den Lochstempelmagneten zuführbar sind.According to the invention, this is achieved in a device of the type mentioned in that for the step feed a Maltese gear is provided, one of which on the shaft is synchronous with the Frequency of the alternating voltage rotating motor attached drive wheel two diametrically arranged Has actuating pins, and that by the generator of the control circuit according to the peak values the alternating voltage generate control pulses ?, ar are that via an AND gate for combination with the Information pulses containing driver circuit and a controllable switch the punch magnet are supplied.

In vorteilhafter Weise werden die in den einzelnen Halbwellen der Wechselspannung erzeugten Steuerimpulse über durch einen polaritätsabhängigen Schalter angesteuerte, getrennte Treiberstufen verstärkt und \o über einen steuerbaren Schalter den Lochstempelmagneten zugeführt. Dabei wird in vorteilhafter Weise der steuerbare Schalter durch eine von den Betätigungsimpulser. beeinflußte, auf Durchlaß in beiden Stromrichtungen steuerbare Halbleiteranordnung gebildet. Durch diese Anordnung werden die sonst üblichen Gleichrichter zur Erregung der Magnetspulen vermieden. Vorteilhaft ist es dabei, daß die Wechselspannung dem Impulsgenerator über einen auf die Frequenz der Wechselspannung abgestimmten Bandfilter zugeführt wird.Advantageously, the control pulses generated in the individual half-waves of the alternating voltage are amplified driven by a polarity-dependent switch, separate driver stages and \ o supplied to the punch magnet via a controllable switch. In this case, the controllable switch is advantageously controlled by one of the actuating pulses. influenced, formed on passage in both current directions controllable semiconductor arrangement. This arrangement avoids the rectifiers normally used to excite the magnet coils. It is advantageous that the alternating voltage is fed to the pulse generator via a band filter matched to the frequency of the alternating voltage.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ferner der Synchronmotor als asynchron anlaufender Reluktanz-Motor ausgebildet, und als Wechselspannungsquelle dient die eine Frequenz von 50—60 H? aufweisende Ne', '.spannung.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the synchronous motor is also as asynchronous starting reluctance motor, and the AC voltage source is a frequency of 50-60 H? exhibiting Ne ','. voltage.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigtThe invention is described on the basis of an exemplary embodiment illustrated by the drawing. It shows

F i g. 1 einen Locher für Aufzeichnungsträger mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in schaubildlicher Ansicht,F i g. 1 is a perspective view of a punch for recording media with the control device according to the invention,

F i g. 2 ein Blockdiagramm mit den Komponenten der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung,F i g. FIG. 2 shows a block diagram with the components of the control device shown in FIG. 1,

Fig.2a den im Blockdiagramm der Fig.2 enthaltenen Treiberschaltkrtis,2a shows the driver circuit contained in the block diagram of FIG.

F i g. 3a ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der den Antrieb des Vorschubgetriebes und der Lochstempel steuernden Netzspannung,F i g. 3a shows a diagram of the time course of the drive of the feed gear and the punch controlling mains voltage,

F i g. 3b ein Zeitdiagramm für die durch den in F i g. 2 dargestellten Impulsgenerator erzeugten Spitzenspannungsimpulse,F i g. 3b is a timing diagram for the process shown in FIG. 2 shown pulse generator generated peak voltage pulses,

F i g. 3c ein Zeitdiagramm von den Locher steuernden Informationsimpulsen,F i g. 3c a time diagram of the information pulses controlling the punch,

Fig.3d ein Zeitdiagramm der positiven und negativen Impulse des Treiberschaltkreises in F i g. 2,3d is a timing diagram of the positive and negative pulses of the driver circuit in FIG. 2,

F i g. 3e ein Diagra.nm der Durchlaßzeiten der mit den Treiberimpulsen beaufschlagten Halbleiteranordnung undF i g. 3e a Diagra.nm of the passage times of the with the drive pulses applied to the semiconductor device and

Fig.3f ein Zeitdiagramm der Sühaltschritte des Vorschubgetriebes.Fig.3f is a timing diagram of the Sühalt steps of Feed gear.

Der in F i g. 1 dargestellte und mit 10 bezeichnete Locher für Aufzeichnungsträger enthält zwei Hauptbestandteile, die phasenverschoben zueinander arbeiten. Der erste, mi⁴ 12 bezeichnete Bestandteil, bildet den Schrittvorschubmechanismus zur Bewegung des Aufzeichnungsträgers 14 in Richtung des Pfeils 16. Der zweite Bestandteil enthält den mit 18 bezeichneten, elektromagnetischen Lochmechanismus, der oberhalb des Aufzeichnungsträgers angeordnet ist Zum Lochen eines Aufzeichnungsträgers 14 ist normalerweise eine Reihe von Lochstempeln und ihren Antrieben quer zur Transportrichtung angeordnet Zur Erläuterung ist lediglich ein Lochstempelmechanismus 18 dargestelltThe in F i g. Record carrier punch shown in Figure 1 and designated 10 comprises two main components which operate out of phase with one another. The first ^{component, labeled mi 4} 12, forms the step feed mechanism for moving the recording medium 14 in the direction of arrow 16. The second component contains the electromagnetic punching mechanism, labeled 18, which is arranged above the recording medium. For punching a recording medium 14 is normally a row of punches and their drives arranged transversely to the direction of transport. For explanation, only a punch mechanism 18 is shown

Der Antrieb des Schrittvorschubgetriebes 12 erfolgt durch einen zweipoligen, selbstanlaufenden, einphasigen Reluktanz-Synchronmotor 20. Ein derartiger Motor läuft als Induktionsmotor an und beschleunigt unter leichter Belastung bis zu einem kleinen Schlupfwert Aus dem Bestreben des Rotors, sich bezüglich des synchron umlaufenden Flusses im Luftspalt auf ein ivTinimum des magnetischen Widerstandes einzustellen, ergibt sich ein durch den magnetischen Widerstand bedingtes Drehmoment Bei kleinem Schlupf wechselt dieses Drehmoment langsam seine Richtung. Wenn das Trägheitsmoment der mechanischen Belastung genügend klein ist, beschleunigt der in positiver Richtung wirkende Teil des wechselnden magnetischen Drehmoments den Rotor von der Schlupfgeschwindigkeit auf die Sytichron-Geschwindigkeit. Damit läuft die Motorwelle 22 synchron mit der Frequenz der Wechselspannung. Mit der Voraussetzung, daß die mechanische Belastung des Motors 20 nicht überschritten wird, läuft der Rotor stets mit synchroner Geschwindigkeit weiter. Das mit der Motorwelle 22 verbundene Malteser-Getriebe 24 und der Riemenantrieb 26 bilden, auch wenn sie mit einer zu transportierenden Karte, einem Band oder einem anderen Dokument 14 beaufschlagt werden, für den Synchronmotor 20 eine Last, die innerhalb seiner mechanischen Belastungsgrenze liegt. Die Motorwelle 22 läuft daher stets mit der Synchron-Geschwindigkeit.The step feed gear 12 is driven by a two-pole, self-starting, single-phase reluctance synchronous motor 20. Such a motor Starts as an induction motor and accelerates under light load to a small slip value Off the endeavor of the rotor, with respect to the synchronous circulating flow in the air gap to an ivTinimum des Adjusting the magnetic resistance results in a torque caused by the magnetic resistance. In the case of a small slip, this torque slowly changes direction. If the moment of inertia of the mechanical load is sufficiently small, the part of the alternating magnetic torque acting in the positive direction accelerates the rotor from the slip speed to the Sytichron speed. The motor shaft 22 thus runs synchronously with the frequency of the alternating voltage. With the prerequisite that the mechanical load of the Motor 20 is not exceeded, the rotor always continues to run at synchronous speed. That with the Motor shaft 22 connected Maltese gear 24 and the belt drive 26 form, even if they are connected to one transporting card, a tape or other document 14 are applied for the Synchronous motor 20 has a load that is within its mechanical load limit. The motor shaft 22 therefore always runs at synchronous speed.

Der Wechselstrom-Synchron-Motor 20 ist von üblicher Bauart und seine Charakteristik ist bekannt. Um die bequeme Anwendung eines solchen Motcs für das erforderliche, synchrone und phasenverschobene Arbeiten von Vorschubmechanismus und Stanzmechanismus hervorzuheben, wird auf den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem magnetischen Widerstand der Motorkomponenten und dem Fluß im Luftspalt hingewiesen. Wie eine mathematische Analyse des Synchron-Reluktanz-Motors zeigt, wird dieses Verhältnis von dem durch die mechanische Belastung des Motoij erforderlichen Drehmoment beeinflußt. Da der magnetische Widerstand eine Funktion der Ankerdrehlage und der Fluß tine Funktion der Phasenlage des Wechselstroms ist, besteht somit auch eine mathematische Beziehung zwischen der Drehlage des Rotors und der Phasenlage des Wechselstroms. Das Zusammenwirken dieser mathematischen Beziehung mit dem genau arbeitenden Verschubmechanismus bewirkt den schritt= weisen Vorschub des Aufzeichnungsträgers unter der Taktsteuerung durch die Frequenz der Wechselspannung unter der Voraussetzung, daß die mechanischen Belastungen hinreichend definiert und begrenzt sind.The AC synchronous motor 20 is of a conventional type and its characteristics are known. In order to conveniently use such a motcs for the required, synchronous and phase-shifted The work of the feed mechanism and the punching mechanism should be emphasized on the temporal relationship between the magnetic reluctance of the Motor components and the flow in the air gap pointed out. Like a mathematical analysis of the Synchronous reluctance motor shows this ratio is different from that caused by the mechanical load of the Motoij influences the required torque. Since the Magnetic resistance is a function of the armature rotational position and the flux is a function of the phase position of the Is alternating current, there is thus also a mathematical relationship between the rotational position of the rotor and the phase position of the alternating current. The interaction of this mathematical relationship with the exact working displacement mechanism causes the step = wise advance of the recording medium under the Clock control by the frequency of the alternating voltage provided that the mechanical Loads are adequately defined and limited.

Die Zahl der Umdrehung pro Sekunde eines zweipoligen Synchron-Motors ist gleich der Anzahl der Perioden pro Sekunde der Spannungsquelle. Da auf demThe number of revolutions per second of a two-pole synchronous motor is equal to the number of Periods per second of the voltage source. There on the

Antriebsrad 30 des Malteser-Getriebes zwei um 180° versetzte Stifte 28 angeordnet sind, führt das Malteser-Rad 32 bei jeder Umdrehung des Antriebsrades 30 zwei Schaltschritte aus. Der Aufzeichnungsträger wird dadurch mit der doppelten Frequenz der Wechselspannung vorgeschoben. Das Malteser-Rad 32, in dessen Schlitze 34 die Stifte 28 eingreifen, ist auf der Welle 36 befestigt, an deren anderem Ende das Stirnzahnrad 38 angeordnet ist. Das Rad 38 treibt über das Zahnrad 40 die Reibwalze 42 an. In derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit wird über den Riemen 44 eine zweite Reibwalze 46 angetrieben. Die Gegendruckwalzen 48 und 50 bewirken zusammen mit den Walzen 42 und 46 den schrittweisen Vorschub des Aufzeichnungsträgers 14.Drive wheel 30 of the Maltese gearbox two pins 28 offset by 180 ° are arranged, the Maltese wheel 32 performs two switching steps with each rotation of the drive wheel 30. The recording medium is thereby advanced at twice the frequency of the alternating voltage. The Maltese wheel 32, in the slots 34 of which the pins 28 engage, is fastened on the shaft 36 , at the other end of which the spur gear 38 is arranged. The wheel 38 drives the friction roller 42 via the gear 40 . A second friction roller 46 is driven in the same direction and at the same speed via the belt 44. The counterpressure rollers 48 and 50, together with the rollers 42 and 46, cause the recording medium 14 to be advanced step-by-step.

Zum Antrieb des Synchron-Motors dient die Wechselspannungsquelle 52, die über die Leitungen 56 dem Steuerschaltkreis 54 der Einrichtung zugeführt wird. Der Mnlnr ist Ober dip l.pitiingpn W mit rlpm Steuerschaltkreis verbunden. Sobald daher die Spannung an den Steuerschaltkreis gelegt ist, wird der Motor 20 angetrieben und dadurch der Aufzeichnungsträger 14 mit der doppelten Frequenz der Wechselspannung schrittweise vorgeschoben. The AC voltage source 52, which is fed to the control circuit 54 of the device via the lines 56, is used to drive the synchronous motor. The Mnlnr is connected to the rlpm control circuit via dip l.pitiingpn W. As soon as the voltage is applied to the control circuit, the motor 20 is driven and the recording medium 14 is thereby advanced step by step at twice the frequency of the alternating voltage.

Der Lochmechanismus 18 besteht aus dem U-förmigen Magnetkern 60 mit den auf seinen freien Schenkeln befestigten Magnetspulen 61 und 62. Der Anker 64 ist mittels der Bohrung 66 an seinem linken Ende schwenkbar gelagert und kann in einer durch den Pfeil 68 angedeuteten Ebene eine schwingende Bewegung ausführen. Am anderen Ende des Ankers 64 befindet sich der Lochstempel 70, der in der Bohrung 76 der oberen Führungsplatte 72 gleitet und mit der unterhalb der Kartenbahn angeordneten Matrize 74 zusammenwirkt. The perforation mechanism 18 consists of the U-shaped magnet core 60 with the magnet coils 61 and 62 fastened on its free legs carry out. At the other end of the armature 64 is the punch 70, which slides in the bore 76 of the upper guide plate 72 and interacts with the die 74 arranged below the card path.

Der Magnetanker 64 liegt, wenn die Magnetspulen 61, 62 nicht erregt ;in.d, am Anschlag 78 durch die Kraft der bei 82 eingehängten und bei 84 ortsfest eingespannten Spiralfeder 80, die auch die notwendige Vorspannung für den Lochstempel 70 liefert. Bei Erregung der parallelgeschalteten Magnetspulen 61, 62 liefert die magnetische Anziehungskraft die Energie zur Bewegung des Lochstempels innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls und zum Stanzen einer Lochung. Der Stanzmechanismus arbeitet mit der üblichen Netzspannung 52 mit einer Frequenz von 60 Hz. Zur Steuerung des den Stanzmagnetspulen zugeführten Stromes wird anstelle eines steuerbaren Silizium-Gleichrichters oder eines in der Sättigung arbeitenden Gleichrichters eine Halbleiteranordnung 88 verwendet, die Strom in beiden Richtungen leiten kann und als »Triac« bekannt ist. Die Halbleiteranordnung 88 bildet einen Teil des Steuerschaltkreises 54, der über die Leitungen 86 mit den Spulen 61,62 verbunden ist Da die Halbleiteranordnung 88 Strom in beiden Richtungen leiten kann, ist es möglich, die Magnetspulen durch jede Halbwelle des Wechselstroms zu erregen, so daß die Frequenz, mit welcher der Lochmechanismus arbeitet, der doppelten Frequenz der Wechselspannung entspricht und somit in Übereinstimmung mit dem durch das Malteser-Getriebe erzeugten Schrittvorschub steht When the magnet coils 61, 62 are not energized, the magnet armature 64 lies against the stop 78 by the force of the spiral spring 80 suspended at 82 and fixed in place at 84, which also provides the necessary preload for the punch 70. When the parallel-connected magnetic coils 61, 62 are excited, the magnetic force of attraction supplies the energy for moving the punch within a limited time interval and for punching a hole. The punching mechanism is working with the mains voltage 52 having a frequency of 60 Hz. For the control of the punching solenoid current supplied to rectifier silicon or working in saturation rectifier is a semiconductor device used 88 instead of a controllable, capable of conducting the current in both directions and as a "Triac" is known. The semiconductor device 88 forms part of the control circuit 54, which is connected via lines 86 to the coils 61,62, since the semiconductor device can direct 88 current in both directions, it is possible to energize the solenoid coils by each half-wave of the alternating current, so that the frequency with which the punching mechanism works corresponds to twice the frequency of the alternating voltage and is therefore in accordance with the step feed generated by the Maltese gearbox

Die Bestandteile des Steuerschaltkreises 54 sind in F i g. 2 in Blockform dargestellt Die fiber die Leitung 56 zugeführte Wechselspannung gelangt fiber die Leitung 86 zu den Stanzmagnetspulen 61 und 62 und über die Leitung 58 zum Synchronmotor 20. Ober die Leitung SO wird die Wechselspannung dem scharf abgestimmten Bandfilter 92 zugeführt, das nur die Frequenz der Wechselspannung hindurchläßt. Das gefilterte Signa gelangt über die Leitung 96 zum Spitzenimpulsgenera tor 94, der an geeigneten Stellen des Verlaufs der Wechselspannung Taktimpulse für den durch die <; Leitung 100 mit ihm verbundenen Treiberschaltkreis 9i liefert. Das Signal des Impulsgenerators 94 wird allen den einzelnen Lochstempelantrieben zugeordneter Treibern zugeführt. Dargestellt ist lediglich der Treiberschaltkreis 98, der zugeordnete Gleichrichter 8f und die Magnetspule 62. Der Treiberschaltkreis 98 weis drei Eingangsleitungen auf. Die Eingangsleitungen IW und 102. die zur Zuführung der Generatorimpulse unc der Informationsimpulse dienen, werden kombiniert zi einem Ausgangssignal, das über die Leitung 104 und der The components of the control circuit 54 are shown in FIG. Shown in block form 2 The fiber conduit 56 supplied AC voltage reaches fiber line 86 to the punching solenoid coils 61 and 62 and via the line 58 20, for synchronous motor Upper line SO, the AC voltage to the sharply tuned band filter 92 is supplied to only the frequency of the AC voltage passes. The filtered Signa passes via the line 96 for Spitzenimpulsgenera tor 94, which at suitable points of the curve of the AC voltage for the clock pulses by the <; Line 100 provides driver circuit 9i connected to it. The signal from the pulse generator 94 is fed to all of the drivers assigned to the individual punch drives. Only the driver circuit 98, the associated rectifier 8f and the magnetic coil 62 are shown. The driver circuit 98 has three input lines. The input lines IW and 102, which are used to supply the generator pulses and the information pulses, are combined to form an output signal that is transmitted via the line 104 and the

_1S Toreingang Γ der Anordnung 88 zugeführt wird. De durch die Leitung 10b gebildete dritte Eingang führt dii gefilterte Netzspannung und bestimmt die Polarität de Treiber-Ausgangsimpulse. Wie in F i g. 2a dargestellt ist enthält dpr TrpihprsrhalWrpii; <W pinpn nnlaritätsahhän _1S gate input Γ of the arrangement 88 is fed. The third input formed by the line 10b carries the filtered mains voltage and determines the polarity of the driver output pulses. As in Fig. 2a is shown contains dpr TrpihprsrhalWrpii; <W pinpn nnlarity-related

_!o gigen Schalter 99, einen Treiber 101 für die positive Halbwelle, einen Treiber 103 für die negative Halbwelle sowie die Und-Kreise 105, 107 und 109. Der Und-Krei 105 mit den Eingangsleitungen 100 und 102 bereitet dii anderen Und-Kreise 107 und 109 vor, deren zweite _The same switch 99, a driver 101 for the positive half-wave, a driver 103 for the negative half-wave and the AND-circles 105, 107 and 109. The AND- circle 105 with the input lines 100 and 102 prepares the other AND-circles 107 and 109 before, their second

₂^ Eingänge mit dem polaritätsabhängigen Schalter 9? verbunden sind. Den Eingang des polaritätsabhängiger Schalters 99 bildet die Leitung 106. Die positiven unc negativ·- ·ι Treiber 101 und 103 werden durch die Und-Kreise 107 und 109 gesteuert, wobei jeder Treibe ₂ ^ inputs with the polarity-dependent switch 9? are connected. The input of the polarity-dependent switch 99 forms the line 106. The positive and negative · - · ι drivers 101 and 103 are controlled by the AND circuits 107 and 109 , each drive

,„ ein Ausgangssignal an die Leitung 104 abgibt, abhängig davon, welcher Und-Kreis auf Durchlaß geschalte wurde. Somit wird vom Treibersihaltkreis 98 währenc der positiven Halbwellen der Netzspannung eir positiver Ausgangsimpuls und während der negativer , " Emits an output signal on the line 104 , depending on which AND circuit was switched to pass. Thus, the driver circuit 98 provides a positive output pulse during the positive half-waves of the mains voltage and a positive output pulse during the negative one

,_? Halbwellen ein negativer Ausgangsimpuls erzeugt Wenn die »Triac«-Anordnung 88 dann leitend ist, wenr die Anode Ai bezüglich der Anode A\ positiv ist, wird ar den Tor-Eingang T eine gegenüber A\ positive Spannung entsprechender Höhe angelegt. Die Anode Aι ist bei 108 geerdet. Wenn die Anode Ai bezüglich de Anode A\ negativ ist, wird die Anordnung durch einen bezüglich der Anode A\ negativen Impuls leitenc gemacht. Auf diese Weise werden die Spulen 61 und 62 mit Wechselstromimpulsen beaufschlagt., _? Half-waves generate a negative output pulse. If the "triac" arrangement 88 is conductive when the anode Ai is positive with respect to the anode A \ , a voltage corresponding to A \ is applied to the gate input T. The anode A ι is grounded at 108. When the anode Ai respect de anode A \ is negative, the arrangement is made by a leitenc respect to the anode A \ negative pulse. In this way, the coils 61 and 62 are supplied with alternating current pulses.

Die Wirkungsweise des Steuerschaltkreises 54 zu Taktgebung wird anhand der F i g. 3a bis 3f erläutert Die Motor-Charakteristik kann bezüglich des zwischer der Stellung der Rotorachse und des Stators gebildeten Winkels θ durch die GleichungThe operation of the control circuit 54 to Clocking is based on FIG. 3a to 3f explained The motor characteristics can be related to the between the position of the rotor axis and the stator angle θ formed by the equation

θ = ω t + δ θ = ω t + δ

ausgedrückt werden, in welcher ω die Kreisfrequenz det Wechselspannung, r die Zeit und 6 der zur Zeit t» zwischen Rotor und Stator gebildete Winkel ist Wenr die Stifte 28 des Malteser-Getriebes so angeordnet sind daß sie mit dem Malteser-Rad 32 zu den Zeitpunkter der Winkel θ = δ und θ = (δ + 180°) in Eingrifi kommen und für 90° mit den Schlitzen 34 in Eingrifi bleiben, findet der Schrittvorschub in Intervallen von can be expressed in which ω is the angular frequency det AC voltage, r is the time and 6 is the angle formed at time t »between rotor and stator When the pins 28 of the Maltese gear are arranged so that they are with the Maltese wheel 32 at the time the angle θ = δ and θ = (δ + 180 °) come into engagement and remain in engagement with the slots 34 for 90 °, the step feed takes place at intervals of

θ = Λ + .-τη bis θ = θ = Λ +.-τη to θ =

Λ + π Λ + π

(2η + I), (2η + I),

/7 = 0, 1, 2, ...) statt Zur phasenverschobenen unc/ 7 = 0, 1, 2, ...) instead of the phase shifted unc synchronisierten Betätigung der Lochstempel 70 liefertsynchronized actuation of the punch 70 supplies wie aus F i g. 3b zu ersehen ist, der Spitzenimpulsgeneas in Fig. 3b, the peak pulse genes can be seen rator 94 Takiimpuise zu den Zeiten der Winkelrator 94 Takiimpuise at the times of the angles

1).1).

Die lnformationsimpulsc zur Vorbereitung der logischen Schaltkreise stehen zu den in Fig. 3c dargestellten Zeiten zur Verfügung. Der für den Zeitpunkt mit η = 0 eingezeichnete Informationsimpuls an der Leitung 102 liefert an der Leitung 104 ein Treiber-Aus- s gangssignal, das dem Toreingang Γ der Anordnung 88 zugeführt wird. Der jeweilige Treiber wird dabei durch den i>olaritätsabhängigen Schalter 99 vorbereitet, so daß wie in Fig.3d dargestellt, Impulse in der ersten, zweiten, dritten und sechsten Halbwelle des Wechsel- u> Stroms erzeugt werden. Die »Triac«-Anordnung ist zu den in Fig. 3e dargestellten Zeiten mit der jeweils angegebenen Polarität leitend, so daß bei jedem dieser Impulse ein Stanzvorgang erfolgt, unabhängig von der Polarität der Wechselspannung. Ein Vergleich der is F i g. 3e und 3f IaBt erkennen, daß die Öffnungszeit des Halbleiterschalter* 88 und damit der Stanzvorgang gegenüber dem Schrittvorschub in der Phase verschoben ist. Damit ist sichergesieiii, uaG der Stänzvorgarig während der Rastzeiten des Schrittvorschubs erfolgt. >n Diese genaue Phasenbeziehung braucht selbstverständlich nur aufrechterhalten zu werden, solange das Vorschubgetriebe mit einem Aufzeichnungsträger belastet ist. In der Zwischenzeit können die Schrittbewegungen und die Lochmagnetimpulse gleichzeitig auftreten.The information pulses for preparing the logic circuits are available at the times shown in FIG. 3c. The information pulse on line 102, plotted for the point in time with η = 0, supplies a driver output signal on line 104, which is fed to gate input Γ of arrangement 88. The respective driver is prepared by the polarity-dependent switch 99 so that, as shown in FIG. 3d, pulses are generated in the first, second, third and sixth half-wave of the alternating current. The "triac" arrangement is conductive at the times shown in FIG. 3e with the respective polarity indicated, so that a punching process takes place with each of these pulses, regardless of the polarity of the alternating voltage. A comparison of the is F i g. 3e and 3f IaBt recognize that the opening time of the semiconductor switch * 88 and thus the punching process is shifted in phase with respect to the step feed. This ensures that the pre-punching takes place during the rest times of the step feed. > n This exact phase relationship need of course only be maintained as long as the feed gear is loaded with a recording medium. In the meantime, the stepping motions and the hole magnetic pulses can occur at the same time.

Der Locher ist somit durch die mittels der dem Netz entnommenen Wechselspannung erzeugten, eingeprägten Taktgebung vollständig synchronisiert. Dadurch werden kostspielige, mechanische Elemente enthaltende Synchronisiereinrichtungen nicht mehr erforderlich. Durch die Beaufschlagung der Lochmagnetspulen mit Wechselstrominipulsen entfallen auch die bisher üblichen Gleichrichter. Viele, eng tolerierte Bauteile, wie Nocken, Zwischenhebel usw. sind nicht mehr erforderlich oder können durch weniger kostspielig hergestellte Teile mit größeren Toleranzen ersetzt werden.The punch is thus impressed by the alternating voltage generated by the AC voltage drawn from the network Timing fully synchronized. This eliminates the need for expensive mechanical elements Synchronizing devices no longer required. By acting on the perforated magnet coils with Alternating current impulses also do not require the rectifiers that were customary up to now. Lots of components with tight tolerances, such as Cams, intermediate levers, etc. are no longer required or can be produced by less expensive ones Parts with larger tolerances are replaced.

Die Einrichtung ist in einem Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem ein mit der Frequenz der Wechselspannung umlaufender, zweipoliger Synchronmotor und ein Malteser-Getriebe mit zwei Betätigungsstiften verwendet wird. Auf die dadurch erreichte, der doppelten Frequenz des Wechselstroms entsprechende Schrittzahl sind die Betätigungsimpulse für die Loch-3tCiTipc!rr;3g"sie abgestimmt. Es ist ohn? weiiprps zu ersehen, daß die Lochsteuerung auch für andere Schrittzahlen abgeändert werden kann. Die Steuereinrichtung ist darüber hinaus auch für alle anderen Arten von Aufzeichnungsträger-Verarbeitungseinrichtungen, wie z. B. Drucker, geeignet, in welchen ein schrittweiser Vorschub der Aufzeichnungsträger erforderlich ist.The device is described in an embodiment in which a with the frequency of AC voltage rotating, two-pole synchronous motor and a Maltese gearbox with two actuating pins is used. On the one achieved thereby, the The number of steps corresponding to twice the frequency of the alternating current are the actuation pulses for the hole 3tCiTipc! rr; 3g "them Voted. Is it without? weiiprps to see that the hole control can be modified for other numbers of steps. The control device is also available for all other types of recording medium processing equipment, such as B. printer, suitable in which a gradual advance of the recording medium is required.

llicr/u 2 Mutt Zeichnungenllicr / u 2 Mutt drawings

Claims

Patent claims:

1. Einrichtung in einem Locher für Aufzeichnungsträger zum Steuern der ein mechanisches Schrittvorschubgetriebe enthaltenden Fördereinrichtung und der elektromagnetischen Antriebe für die in einer Reihe quer zur Förderbahn angeordneten Lochstempel, bei welcher ein Steuerkreis vorgesehen ist, über den ein mit dem Vorschubgetriebe verbundener Motor in Abhängigkeit von einer Wechselspannung fortschaltbar ist, so daQ die Transportschritte der Fördereinrichtung in einer festen Phasenbeziehung zur Wechselspannung stehen, und über den mittels eines Generators, der aus einer periodisch sich ändernden Größe der Wechselspannung während der Rastzeiten des Schrittvorschubgetriebes Steuerimpulse erzeugt, durch Kombination dieser Steuerimpulse mit den Informationsimpulsen die Lochstempelantriebe betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schrittvorschub ein Maltesergetriebe vorgesehen ist, dessen auf der Welle (22) eines synchron mit der Frequenz der Wechselspannung umlaufenden Motors (20) befestigtes Antriebsrad (30) zwei diametral angeordnete Betätigungsstifte (28) aufweist, und daß durch den Generator (94) des Steuerkreises (54) entsprechend den Spitzenwerten der Wechselspannung Steuerimpulse erzeugbar sind, die über einen ein UND-Glied (105) zur Kombination mit den Informationsimpulsen enthaltenden Treiberkreis (98) und einen steuerbaren Schalter (88) den Lochstempelmagneten (61,62) zuführbar sind1. Device in a punch for recording media for controlling the conveyor device containing a mechanical step feed mechanism and the electromagnetic drives for the punches arranged in a row at right angles to the conveyor track, in which a control circuit is provided, Via which a motor connected to the feed gear can be advanced depending on an alternating voltage, so that the transport steps the conveyor are in a fixed phase relationship to the AC voltage, and via the by means of a generator, which is generated from a periodically changing size of the alternating voltage during the rest times of the step feed gear Control pulses generated by combining these control pulses with the information pulses Punch drives are operable, characterized in that for the step feed a Geneva gear is provided, one of which on the shaft (22) is synchronous with the frequency of the AC voltage rotating motor (20) attached drive wheel (30) two diametrically arranged Has actuating pins (28), and that by the generator (94) of the control circuit (54) accordingly the peak values of the AC voltage control pulses can be generated via an AND gate (105) for combination with the information pulses containing driver circuit (98) and a controllable switch (88) the punch magnets (61,62) can be fed

2. Einrichtung nach Ancpmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den einzeln· ϊ Halbwellen der Wechselspannung erzeugten Steuerimpulse über durch einen polaritätsabhängigen Schalter (99) angesteuerte, getrennte Treiberstufen (101, 103) verstärkt und über eine auf Durchlaß in beiden Stromrichtungen steuerbare Halbleiteranordnung (88) den Lochstempelmagneten (61, 62) zugeführt werden.2. Device according to Ancpmch 1, characterized in that the control pulses generated in the individual · ϊ half-waves of the alternating voltage are amplified via a polarity-dependent switch (99) controlled, separate driver stages (101, 103) and via a semiconductor arrangement controllable for transmission in both current directions (88) are fed to the punch magnets (61, 62).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung (52) dem Impulsgenerator (94) über ein auf die Frequenz der Wechselspannung abgestimmtes Bandfilter (92) zugeführt wird.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the alternating voltage (52) the Pulse generator (94) via a band filter (92) matched to the frequency of the alternating voltage is fed.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchron-Motor (20) als asynchron anlaufender Reluktanz-Motor ausgebildet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the synchronous motor (20) is designed as an asynchronous starting reluctance motor.

5. Einrichtung nsch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannungsquelle die eine Frequenz von 50 bzw. 60 Hz aufweisende Netzspannung (52) dient.5. Device nsch one of claims 1 to 4, characterized in that the AC voltage source has a frequency of 50 or 60 Hz having mains voltage (52) is used.