DE1932193A1

DE1932193A1 - Vorrichtung zur UEbertragung von Information aus mechanischer in eine elektrische Form

Info

Publication number: DE1932193A1
Application number: DE19691932193
Authority: DE
Inventors: Tice Richard Reuben; Englund Goesta Roland
Original assignee: Svenska Dataregister AB
Current assignee: Svenska Dataregister AB
Priority date: 1968-06-28
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1970-02-05
Also published as: ES368431A1; BR6910276D0; NL6909805A; GB1262003A; FR2014376A1; US3668692A; SE319637B; CH504054A

Description

Did

Svenska Dataregister AB, Solna (Schweden)

Vorrichtung zur Uebertragung von Information aus mechanischer in eine elektrische Form

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Uebertragung von Information aus mechanischer in eine elektrische Form. Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche der Uebertragung von Informationen in Büromaschinen, wie z.B. Registrierkassen in elektrische Signale dienen, welche z.B. in einem Speicher für eine folgende Behandlung in einem Komputer gespeichert werden können. Bei einer bekannten Vorrichtung wird die in einer Büromaschine, insbesondere einer Registrierkasse enthaltene Information auf eine Mehrzahl von zahnradartigen Koderädern übertragen, welche verschiedenen dezimalen Zahlen entsprechende Bahnen in den Zahnlücken haben, wobei die Bahnen durch ein Fühlorgan abgetastet werden, das sich entlang der Bahnen bewegt und einen Teil eines photoelektrischen Umformers bildet, in welchem das betreffende Fühlorgan, je nach der binär kodierten Information der Bahn abwechselnd einen Lichtstrahl, der von einer Lichtquelle zu einer lichtempfindlichen Vorrichtung führt, entweder freigibt oder blok-

Vysk/hk

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kiert. Jede am Koderad eingestellte Zahl wird in^ elektrische Signale umgewandelt, wobei die an jedem Koderad eingestellte Bahn derart eingestellt wird, dass eine kontinuierliche Bahn entsteht, in welcher das Fühlorgan bewegt werden kann, und zwar angetrieben vom Motor der Maschine. Bei der betreffenden Ausführung bewegen sich die Lichtquelle, welche durch eine Glühbirne gebildet wird, sowie die lichtempfindliche Vorrichtung, die eine Photozelle ist, miteinander mit dem Fühlorgan auf einem Läufer. Bei dieser Anordnung bestehen jedoch Schwierigkeiten mit der Erzielung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit der Lampe und der Photozelle, wenn der Läufer beschleunigt und verzögert wird.

Die vorliegende Erfindung hat die Schaffung einer Vorrichtung zur Uebertragung von Informationen aus mechanischer in eine elektrische Form zum Ziel, bei welcher die Uebertragung in einer neuartigen Form erfolgt, wobei die mit der Beschleunigung und Verzögerung eines Läufers, welcher das Fühlorgan trägt, bestehenden Probleme vermieden werden, da das lichtempfindliche Organ feststehend ist. Ausserdem kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die gleiche Uebertragung in elektrische Signale mehr als einmal erfolgen, wenn sich dasFühlorgan kontinuierlich dreht, angetrieben von einem besonderen Motor. Bei der bekannten Vorrichtung kann die Uebertragung von mechanischen in elektrische Signale nur ein einziges Mal erfolgen. '

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, durch welche die» ses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch Organe für eine mechanische Uebertragung der Information auf eine Reihe von Kode— organen, deren Stellung länglichen Elementen übertragen wird, deren Enden in Abhängigkeit von der an den Kodeorganen eingestellten Information zum Bedecken bzw. Freilegen von Oeffnungen in einer feststehenden Scheibe dienen, ein drehbares Fühlorgan, welches einen Abtastbereich aufweist, dem licht von einer feststehenden Lichtquelle zugeführt werden kann und welcher entlang der Oeffnungen der Scheibe beweglich ist, sowie ein erstes lichtführendes

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Organ, welches der Führung von Licht aus dem Abtastbereich in ein feststehendes lichtempfindliches Organ dient, in welchem die Information in eine elektrische Form umgewandelt werden kann, wenn das drehbare Fühlorgan die Oeffnungen.in der Scheibe in einer Folge abtastet, wobei die Verbindung zwischen der Lichtquelle und dem lichtempfindlichen Organ entlang der abgetasteten Bahn in verschiedenen Stellungen vorhanden bzw. unterbrochen ist, derart, dass das lichtempfindliche Organ in Abhängigkeit von der Belichtung elektrische Signale bildet, die der Information entsprechen.

Bei der erfindungsgemäS8en Vorrichtung ist es durch besondere Ausbildung zusätzlich möglich, in der Bahn des Fühlorganes eine auswechselbare feste Information vorzusehen. Eine derartige feste Information kann z.B. eine Zahl zur Identifizierung der mit der Vorrichtung zusammenarbeitenden Büromaschine sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt: . ·

Fig. 1 einen Grundriss einer Befestigungsplatte, welche die Vorrichtung trägt und ah der hinteren Seite einer Registrierkasse befestigt ist,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2—2 in der Fig.. 1 in grösserem Masstab, . .

Fig. 3 eine Mehrzahl von Kodescheiben, welche Teile der Uebertragungsvorrichtung sind und

Fig. 4 einen Teil zur Einführung einer festen Information in .: die Vorrichtung. ·

'-■" "■· Entsprechend der Darstellung in der Fig.' 1 trägt eine Befesfigurig'spratte 2 die verschiedenen Teile der Vorrichtung. Die Platte 2 ist an der Rückseite einer Registrierkasse durch Schrauben 4 befestigt. Eine Velle 6[Fig. 2) ist durch Schrauben 8 an Konsolen IO befestigt, welche ihrerseits an der Befestigungs-

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ORSGiWAL INSPECTED

platte 2 befestigt sind. Die Welle 6 trägt eine Mehrzahl von Zahnrädern 12, wobei je ein Zahnrad jeder Dekade der Registrierkasse zugeordnet ist. Jedes Zahnrad 12 ist mit fünf Kodescheiben 14a bis e verbunden, welche eine Nockengruppe bilden. An den Enden 1st die Welle 6 mit Distanzbüchsen 11 versehen. Die fünf Kodescheiben jeder Nockengruppe stellen mit ihren Formen in gleichmässig verteilten Stellungen an ihrem Umfang die Zahlen 0 bis 9 dar. Zu diesem Zweck sind die Scheiben 14a bis e mit Ausschnitten 16 versehen, deren Anordnung eingehend im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschrieben wird.

Die Zahnräder 12 und mit ihnen die Kodescheiben 14 werden durch Zahnräder 18 über Zwischenräder 20 eingestellt, die an einer Welle 22 gelagert sind. Die Zwischenräder 20 erstrecken sich durch Ausschnitte 24 der Befestigungsplatte 2 und kämmen mit den Rädern 12.

Zum Abtasten der winkelmässigen Stellung der Zahnräder 12 sind Folgeteile 26 vorgesehen, von denen je einer jeder der Kodescheiben 14a bis e zugeordnet ist. Die Folgeteile 26 sind an einer Welle 28 (Fig. 2) konzentrisch mit den Kodescheiben gelagert und umschliessen ungefähr 3/4 des Umfanges der Kodescheiben, Teil 26a des Folgeteiles 26, der gegenüber dem abgestützten Ende des Folgeteiles um 180 versetzt ist, ist mit einem Draht 30 verbunden, welche sich durch eine Führungsplatte 32 erstreckt, welche für jeden der Drähte eine besondere Oeffnung aufweist. Das freie Ende 30a jedes der Drähte nimmt je nach der Stellung des Folgeteiles 26 eine Stellung ein, in welcher das Ende 30a die Oeffnungen 34 in- den Scheiben 36»37 bedeckt oder sich seitlich von den Oeffnungen befindet.

Der elektrische Teil der Vorrichtung enthält eine Glühlampe 38, eine photoelektrische Vorrichtung 40 sowie ein drehbares Fühlorgan 42. Das Fühlorgan 42 ist mit einem Antriebsmotor 44 verbunden, welcher an der Befestigungsplatte 2 durch eine

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Schraube 45 befestigt ist. Die lampe 38 ist in einem Lampenhalter 46 befestigt, welcher seinerseits in einem rohrförmigen Teil 50 angeordnet ist, welcher als ein Gehäuse für 4i· elektrischen Teile wirkt. Der rohrförmige Teil 50 besteht aus zwei Teilen 50a und 50b, welche miteinander durch Schrauben 52 verbunden sind. Der Teil 50b ist an der Befestigungsplatte 2 durch Schrauben 54 befestigt. Die beiden Teile 50a und 50b halten zwischen sich die Scheiben 36 und 37, welche ringförmig ausgebildet sind und mit entlang ihres Umfanges angeordneten Oeffnungen 34 versehen sind. Die Drähte 30 der Folgeteile 26 führen durch die Kanäle in den Führungsplatten 32 und zwischen die Scheiben 36,37 in die Stellungen, in welchen die freien Enden entweder die Oeffnungen 34 bedecken oder sie freigeben.

Das Fühlorgan 42 ist mit der Welle 56 des:Motors 44 durch eine Kupplung verbunden, welche einen Kupplungsteil 58 enthält, der an der Motorwelle befestigt ist und einen zweiten Kupplungsteil 60, welcher am Organ 42 befestigt ist und zur Zusammenwirkung mit dem Kupplungsteil 58 bestimmt ist. Der Kupplungsteil 60 enthält eine Nut 62, in welche eine Plattenfeder 64 eingreift. Die Feder 64 ist mit ihrem anderen Ende an der Befestigungsplatte 2 befestigt. Durch eine Einstellschraube 66 kann die Feder 64 parallel zur Motorwelle 56 bewegt werden. Die Bewegung der Feder gestattet eine axiale Einstellung des Fühlorganes 42, wobei die beiden Kupplungsteile 58,60 gegenseitig bewegt werden.

Die Glühlampe 38 ist in einer zentralen Ausnehmung 68 des Organs 42 angeordnet. In der Ausnehmung 68 befindet sich ein Spiegel 70, welcher das Licht der Lampe 38 auf eine Stelle konzentriert, in welcher in der Ausnehmung ein Lichtleiter 72 endet. Das Licht wird durch den Lichtleiter zu einer Seite einer Umfangsnut 74 des Fühlorganes 42 geführt, wobei die Nut die Bereiche der Scheiben 36,37, welche die Oeffnungen enthalten, umschliesst. "Von

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der äusseren Seite der Nut 74 wird das Licht durch die Motorwelle 56 zur photoelektrischen Vorrichtung 40 geleitet, welche z.B. ein Photowiderstand sein kann, dessen Anschlüsse mit 40a und 40b bezeichnet sind. Die photoelektrische Vorrichtung 40 ist in einem Gehäuse 78 eingeschlossen, das am Motor 44 befestigt ist. Um den Zutritt von Staub und Verunreinigungen sowie das Eindringen von Licht in das Gehäuse des Fühlorganes 42, das die Lampe 38 und die ringförmigen Scheiben 36, 37 enthält und durch die Befestigungsplatte 2 sowie die Teile 50a und 50b gebildet ist, zu verhindern, ist eine Verschlussplatte 80 vorgesehen, welche über eine dazwischen befindliche Dichtung 82 den rohrförmigen Teil 50a verschliesst. Die drehbare Anordnung des Fühlorganes 42 mit dem axialen Eingang und Ausgang der Lichtstrahlen hat den wesentlichen Vorteil, dass die Glühlampe 38 wie auch die photoelektrische Vorrichtung 40 feststehend sein können. Es bestehen daher keine Probleme, die durch eine Beschleunigung oder Verzögerung der Lampe und der Photozelle verbunden sind, wie dies bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist.

Wie bereits erwähnt, ist jedes Zahnrad 12 mit fünf Kodescheiben 14a bis β verbunden, welche im Detail in der Fig. 3 dargestellt sind. Die Scheiben haben am Umfang elf Stellungen, von denen zehn für eine binäre Darstellung der Zahlen 0 bis 9vorgesehen sind. Jede Kodescheibe hat am Umfang Ausschnitte 16 an den Stellen, wo der binäre Wert "0" dargestellt werden soll. Die übrigen Stellen, an welchen ein Ausschnitt fehlt, entsprechen dem binären Wert "1". Der verwendete binäre Kode enthält in der bekannten Weise fünf Bits, von denen einer für eine Steuerung der Paritäts-Kontrolle verwendet wird. Der verwendete binäre Kode ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

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-^93 2. ^<?3

Dezimalzahl	binärer	Kode
	12 4 8	P
O	O O O O	1
1	10 0 0	0
2	0 10 0	0
3	110 0	1
4	0 0 10	0
5	10 10	1
6	0 110	1
7	1110	0
8	0 0 0 1	0
9	10 0 1	1

Die Kontrolle der Parität beruht auf der Tatsache, dass bei jeder Zahl in jeder Dekade die Anzahl der binären Werte "1" oder "0" entweder ungerade oder gerade ist. Dadurch ist eine Kontrolle möglich, ob die in jeder Dekade eingestellte Zahl in richtiger Weise in elektrische Signale umgewandelt ist. Die Umwandlung einer eingestellten Anzahl von neun Zahlen wird z.B. dadurch kontrolliert, dass die elektrischen Signale, welche dem binären Wert 1 entsprechen, einen Multivibrator betätigen, dessen Endzustand anzeigt, ob die Anzahl der Signale ungerade oder gerade ist. Wie eine derartige Kontrolle durchgeführt werden kann, ist an sich bekannt und braucht daher nicht eingehend beschrieben zu werden.

In der Fig. 3 bezeichnen die Kodescheiben 14a, 14b, 14c und 14d die Anwesenheit oder Abwesenheit der dezimalen Zahlen 1, 2, 4 und 8. Die Kodescheibe 14e zeigt die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Paritätszahl. Die fünf Scheiben sind fest miteinander und mit einem der Zahnräder 12 verbunden. Die dezimalen Zahlen 0 bis 9 sind im Uhrzeigersinn am Umfang verteilt, wobei sich die Zahl Null in der oberen Stellung befindet und die links daneben befindliche Stellung leer ist.

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Die Figur 4 zeigt einen kammartigen Teil 86, welcher mit Stiften 88 versehen ist, welche sich an Stellen befinden, die den fünf Kodescheiben jeder Dekade entsprechen. Der Teil 86 hat eine Oeffnung 90, die zu seiner Befestigung durch die Schraube 52 zwischen den ringförmigen Scheiben 36 und 37 dient, so dass die Stifte 88 entsprechende Oeffnungen in den Scheiben verdecken. Am Umfang der Scheiben 36 und 37 kann eine Mehrzahl von kammartigen Teilen 86 angeordnet und zwischen den Scheiben 36 und 37 durch Schrauben 52 befestigt werden. Die kaminartigen Teile 86 dienen der Bildung einer festen Information, z.B. einer Registriernummer im Pfad des Fühlorganes 42. Die Kodierung des Teiles 86 erfolgt durch eine Entfernung eines oder mehrerer der Stifte 88.

Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung unter der Annahme erläutert, dass von der Registrierkasse auf die Räder 12 über die Zwischenräder 20 die neunstellige Zahl 251843970 übertragen wurde. Jede Gruppe der Kodescheiben 14a bis 14e wurde dabei in eine Stellung gedreht, welche der betreffenden Zahl entspricht. Jeder Folgeteil tastet dabei seine Kodescheibe in der vertikalen Ebene ab. Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Folgeteile 26 entweder eine obere Stellung einnehmen, welche dem binären Wert "1" entspricht oder eine untere Stellung, welche dem binären Wert "0" entspricht. In den oberen Stellungen befinden sich die freien Enden der Drähte '30 ausserhalb der Oeffnungen 34 in den Scheiben 36 und 37, während in den unteren Stellungen die freien Enden die Oeffnungen 34 bedecken. Es ist auch aus der Fig. 1 ersichtlich, dass nur jede zweite Oeffnung 34 mit einem Draht 30 zusammenwirkt. Die übrigen Oeffnungen sind immer offen und dienen der Bildung eines Taktsignales für die Steuerung der Informationssignale aus den Oeffnungen 34, welche mit den Drähten 30 zusammenwirken. Die Taktsignale und die binären Informationssignale "1^M werden erhalten, wenn das licht von der Glühlampe 38 durch den Lichtleiter 72 im Fühlorgan 42 den Oeffnungen 34 in , den Scheiben 36 und 37 zugeführt wird und durch den Lichtleiter

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76 die Photozelle 40 erreicht. Die binären Signale "0" werden andererseits erhalten_f wenn kein Licht durch die Oeffnungen 34 in den Scheiben 36,37 durchgelassen wird.

Das Fühlorgan 42 wird mit einer konstanten Drehzahl gedreht. Wenn der Arm des Fühlorgans 42 die Scheiben 36 und 37 abtastet, so werden die in jeder Dekade eingestellten Zahlen in eine Folge von Lichtimpulsen mit zwei verschiedenen Signalstärken umgewandelt, welche in der Photozelle 40 in elektrische Signale umgewandelt werden. Die kontinuierliche Drehung des Organes 42 bietet, wie bereits erwähnt, den Vorteil, dass die gleiche Information mehr als einmal in elektrische Signale umgewandelt werden kann. Das ist von grosser Wichtigkeit in Fällen, wenn Informationen von einer Mehrzahl von Kassen in einen Komputer im wesentlichen zur gleichen Zeit eingegeben werden sollen, so dass die einzelnen Informationen kurz nacheinander gesendet werden können.

Die Stellungen der Kodescheiben 14, welche der eingestellten Zahl 251843970 entsprechen, bewirken, dass die Folgeteile 26 die in der FIg₉ !dargestellten Stellungen einnehmen. Die entsprechenden Stellungen der freien.Enden der Drähte 30 sind in der Fig. 1 für swei Drähte dargestellt/ wobsi dis übrigea Drähte JO Stellungen einnehmen, in welchen ihr® freien Buden 30a nach dem gexiähltea Kode (sieh© die Tabelle) dis entsprechenden Oeffnungen 34 bedecken oder nicht bedecken«

Bb versteht siciij, dass die vorliegende Erfindung. nieJat durch die beschriebene Ausführung„ soadern nur durch die Anspräche begrenzt ist. So kann z„B. die Ausführung des drehbaren. Fühlorganes ©der der Anordnung aur übertragung der Informationen auf die Drähte wie auch die Wahl ds© Kodes in verschiedener Weise abgeändert werden»

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Uebertragung von Informationen aus mechanischer in eine elektrische Form, gekennzeichnet durch Organe (18,20) für eine mechanische Uebertragung der Information auf eine Reihe von Kodeorganen (14), deren Stellung länglichen Elementen (30) übertragen wird, deren Enden (3Oa) in Abhängigkeit von der an den Kodeorganen (14) eingestellten Information zum Bedecken bzw. Freilegen von Oeffnungen (34) in einer feststehenden Scheibe (36) dienen, ein drehbares Fühlorgan(42), welches einen Abtastbereich (74) aufweist, dem Licht von einer feststehenden Lichtquelle (39) zugeführt werden kann und welcher entlang der Oeffnungen (34) der Scheibe (';>£) beweglich ist, sowie ein erstes lichtführendeS Organ (76), welches der Führung von Licht aus dem Abtastbereich (74) in ein feststehendes lichtempfindliches Organ (40) dientj in welchem die Information in eine elektrische Form umgewandelt werden kann, wenn das drehbare Fühlorgan (42) die Oeffnungen (34) in der Scheibe (36) in einer Folge abtastet, wobei die Verbindung zwischen der Lichtquelle (38) und dem lichtempfindlichen Organ (40) entlang der abgetasteten Bahn in verschiedenen Stellungen vorhanden bzw. unterbrochen ist, derart, dass das lichtempfindliche Organ (4G) in Abhängigkeit von der Belichtung elektrische Signale bildet, die der Information entsprechen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Fühlorgan (42) ein zweites lichtführendes Organ (72) enthält, welches der Führung von Licht von der fest-* stehenden Lichtquelle (38) zum Abtastbereich (74) dient.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (36) mit einer runden Oeffnung versehen ist, entlang welcher die Oeffnungen (34) angeordnet sind, wobei das drehbare Fühlorgan (42) in der Oeffnung angeordnet ist, und der Abtastbereich (74) des drehbaren Pühlorganes (42) ein Schlitz ist, welcher mindestens teilweise den Bereich der Scheibe (36) uraschliesst, welcher mit den Oeffnungen (34) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (38) in einer zentralen Ausnehmung (68) im drehbaren Fühlorgan (42) angeordnet ist, das lichtempfindliche Organ (40) an der Seite eines Motors (44), welcher dem Antrieb des drehbaren Fühlorganes (42) dient, die vom Fühlorgan (42) abgewandt ist, am Ende der Motorwelle (56) angeordnet ist, wobei sich das zweite lichtführende Organ (72) von der zentralen Ausnehmung (68) zu dem betreffenden Teil des Abtastbereiches (74) erstreckt, welcher sich an einer Seite der Scheibe (36) befindet, und das erste lichtführende Organ (76) von dem Teil des Abtastbereiches (74), welcher sich an der anderen Seite der Scheibe (36) befindet, durch die Motorwelle (56) zum lichtempfindlichen Organ (40) führt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodeorgan Nockenscheiben (14a-e) enthält, welche durch Folgeteile (26) angetastet werden, an welchen die Enden der länglichen Teile (30) angeschlossen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Organe aus Drähten (30) bestehen, welche sich von den Folgeteilen (26) durch Oeffnungen in einer Führungsplatte (37) zu den Stellen erstrecken, an welchen ihre Enden (30a) einem Anschluss der Oeffnungen (34) in der Scheibe (36) dienen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Scheibe (36) abwechselnd angeordneten Oeffnungen (34) vorgesehen^ sind, die der Bildung von synchronisierenden Signalen dienen, so dass nur andere abwechselnd angeordnete Oeff-

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nungen (34) mit den länglichen Organen (30) zusammenwirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum dauernden Bedecken von bestimmten Oeffnungen (34) in der Scheibe (36) kammartige Elemente (86) vorgesehen sind, welche Stifte (88) aufweisen, die zum Bedecken bestimmter Oeffnungen in der Scheibe ,(36) geeignet sind, derart, dass eine fest gegebene Information in elektrischeSignale umgewandelt werden kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 his 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur binären Darstellung der Zahlen O bis 9 je vier Nocken (14a-d) in jeder Dekade angeordnet sind, und dass die länglichen Organe (30) jeder Dekade in einer Folge angeordnet sind, wodurch die Information in eine Folge von Signalen umgewandelt werden kann.

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