DE2016088A1 - Lehrautomat - Google Patents

Description

OR-INQ. OH»L.-INe. M. «C O'PC.-PHVS. OR. DIPU-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

i 38 026V 2016088

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1.4.1970

Information · Transfer Corporation,. 214 Worcester Road,
Wellesley, Mass., U.S.A.

Lehrautomat

Die Erfindung betrifft einen Lehrautomaten mit einer Anzahl von dem Unterricht dienenden Karten, die auf ihrer Vorderseite direkt sichtbare und/oder tastbare Informationen tragen,, mit Einrichtungen zur Ausgabe der einzelnen Karten an einen Bearbeitungsplatz und mit Eingabevorrichtungen, deren Betätigung entsprechend den Informationen auf der Karte zur Aus*-- lösung vorgebbarer, wahrnehmbarer Reaktionen des Lehrautomaten führt, ' ' ■ * "

Insbecondere befaßt sich die Erfindung mit einem neuen Lehr-' system, bei dem die Abgabe der Adressatreaktion stark vereinfacht ist. .

Mit dem Ziel, den Bedarf an Lehrpersonal für die Überwachung von. Lehrprozeseen zu verringern', ißt bereits eine Vielzahl vor. Einrichtungen entwickelt worden, die auf optischer, . ^p-

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akustischer oder kombiniert optisch-akustischer Basis arbeiten. In einer früheren Anmeldung des Erfinders (Patent )

ist ein Lehrautomat vorgeschlagen worden, bei den die Unterrichtung des Lernenden mit einem Minimum von Überwachung erreicht wird. Dieser Automat arbeitet mit einer Anzahl von Unterrichtskarten. Jede dieser Karten weist ein^ erste Zone auf, die sichtbare Informationen trägt, eine zweite Zone mit abtastbaren Tonspuren und eine dritte Zone mit einem aufgedruckten Steuerkreis. In dem Automaten ist ein Stapel solcher Karten vorgesehen, und die Karten werden nacheinander in eine Stellung gebracht, in der der Lernende die Information auf der Karte sehen kann. Der Steuerkreis auf jeder Karte ergänzt einen Steuerkreis des Automaten, der eindeutig ait der sichtbaren bzw. von den Tonspuren abtastbaren Information auf der Karte verknüpft ist. Die Maschine enthält eine Vielzahl von Schaltern, die einzeln mittels eines von dem Lernenden zu betätigenden magnetischen Zeigestockes zu erregen sind, um damit dss Abspielen vorgegebener Tonspuren der gerade vorliegenden Karte auszulösen und um das Vorlegen einer anderen Karte en den Bearbeitungsplatz zu steuern, und zwar in Abhängigkeit von der Steuerinformation auf der jeweiligen Karte und von der Antwort des Lernenden auf die akustischen Informationen auf der Karte. Die akustischen Einrichtungen des Lehrautomaten können so aufgebaut sein, daß zuerst ein akustischer Befehl gesendet wird, durch den der Lernende aufgefordert wird, bezüglich dieses Befehls und einem sichtbaren Bereich der Karte eine Antwort zu geben. Beispielsweise kann der Lernende aufgefordert werden, aus bestimmten sichtbaren Informationen auf der Karte solche mit spezifischen Merkmalen auszuwählen. Diese Auswahl wird von dem Studenten in der Weise getroffen, daß er nit einem magnetisohen Zeigestockauf das ausgewählte Bild oder dicht daneben zeigt und damit den magnetisch gesteuerten Schalter betätigt. V/enn die Antwort richtig ist, dann kann der Automat eine zweite Tonspur abspielen, die Informationen bezüglich

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weiterer Darstellungen auf der Karte enthalten kann. Wenn die Antwort falsch ist, kann die gleiche Tonspur noehelnmal abgespielt werden, um die Informationen für den Lernenden zu wiederholen.

Der Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Lehrautomaten eine Anordnung zu schaffen, bei der ein magnetischer Zeigestock nicht benötigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lehrautomaten der eingangs genannten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eingabevorrichtungen bezüglich der sichtbaren und/oder tastbaren Informationen der Karte am Bearbeitungsplatz eine vorgebbare Lage einnehmen und durch Miederdrücken entsprechender Bereiche des diese Informationen tragenden Teils der Karte unmittelbar von Hand betätigbar sind.

Die Erfindung betrifft also einen Lehrautomaten,· dessen Grundkonzeption derjenigen der vorstehend beschriebenen Automaten entspricht, der also Einrichtungen enthält, um Unterrichtskarten nacheinander' an einem Bearbeitungsplatz vorzulegen, der ferner Einrichtungen enthält, um die auf der am Bearbeitungsplatz befindlichen Karte gespeicherten akustischen Informationen abzuspielen und der schließlich mit den erforderlichen Steuereinrichtungen für die Durchführung dieser Operationen ausgerüstet ist. Auch die Unterrichtskarten.sind den vorstehend be schrieb ei.en ähnlich und weisen einen Bereich mit dem sichtbar dargestellten Unterrichtsstoff auf sowie gespeicherte akustische Informationen und aufgedruckte Steuerkreise. Der Automat und die Karten gemäß vorliegender Erfindung sind ' jedoch so gestaltet, daß die Antwort des Lernenden auf die Instruktionen des Automaten in der Weise erfolgt,: daß der Student den Bereich der Karte berührt, den er als richtige

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Antwort ausgewählt hat. Durch das Berühren der in der Bearbeitungsstellung befindlichen Karte an geeigneter Stelle wird ein Druckkontakt geschlossen. Ein Teil des Kontaktes wird dabei durch eine leitfähige Zone auf der Rückseite der Karte gebildet. Durch die gedruckte Schaltung auf der Karte und den Steuerkreis des Automaten werden dann in Abhängigkeit davon, ob die Antwort des Lernenden richtig oder falsch war, die weiteren Programmschritte eingeleitet. Da die Programmierung somit vollständiger und direkter mit der Karte verknüpft ist, wird die Vorbereitung der Unterrichtskarten hinsichtlich der Verknüpfung von graphischen Darstellungen und Schaltkreisen beträchtlich vereinfacht.

Grundsätzlich besitzt jede Unterrichtskarte auf der einen Seite ein oder mehrere Wähltereiche, die sichtbar in getrennte Wählzonen unterteilt sind, von denen jede unterscheidungskräftig mit einen Bild, einem Wort oder Kit einer anderen Unterrichtsinfcrmation bedruckt ist. Auf der Karte befinden sich ferner Tonspuren, die abspielbar sind und die Aufmerksamkeit des Lernenden auf einen Wäklbereich und damit auf eine bestimmte Antwort lenken, wobei eine richtige Antwort im Berühren einer Wählzone besteht und eine falsche Antwort in; Berühren einer anderen Wählzcr.e in diesem Wählbereich. Auf der anderen Seite der Karte είπα ein oder mehrere aufgedruckte leitfähige Elemente vorgesehen, deren Lage der Lage der Wählbereiche entspricht und die direkt mit einem Satz gedruckter Schaltungen auf der Karte verbunden sind. Diese gedruckten Schaltungen wirken mit einem gedruckten Schaltkreis auf einer Platte und mit einem Satz von Punktkontakten oder Bürsten in dem Automaten zusammen und legen so das Arbeitsprogracn desAutomaten fest.

Die Auswahl-Punktkontakte jeder am Bearbeitungsplatz liegenden Karte liegen über einer federnden, elektrisch isolieren-

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den Maske, die überall dort eine Perforation aufweist, wo möglicherweise ein Punktkontakt an der Karte vorhanden sein kann. Unterhalb der Maske liegt die Platte mit der gedruckten Schaltung, die mit einen ausgewählten Punktkontakt verbunden wird, wenn die Karte oberhalb dieses Kontaktes von dem Studenten, der damit seine Wahl anzeigt, niedergedrückt wird. In Abhängigkeit davon, ob die Antwort richtig, falsch oder nur teilweise richtig ist, veranlaßt der so geschlossene Schaltkreis die Betätigung fester Schaltkreise innerhalb des Automaten, so daß geeignete Operationen zur Wiederholung der Lektion, zum Vorrücken zur nächsten Lektion oder zum Übergang zu einer anderen Karte unternommen werden, die nicht notwendigerweise die nächste in der Folge ist, die zur Durchführung eines Unter lernprogranuns dient.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. ·

Es zeigen: /

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Lehrautomaien gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines Lehrautomaten gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die eine Seite einer dem

Unterricht dienenden Karte gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zweite Seite einer Karte gemäß Fig, 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Oberfläche einer Platte, die einen Teil des Lehrautomaten gemäß Fig. 1 ■ bildet; *

Flg. 6 ein Blockdiagrarom einer logischen Baueinheit zur Verwendung in der aus logischen Schaltkreisen aufgebauten Steuerschaltung des Lehrautomaten gemäß Fig. 1;

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Fig. 7 eine Seitenansicht eines Teils des Mechanismus des Lehrautomaten gemäß Fig. 1;

Fig. 8 eine Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten

Teils des Mechanismus in einer zweiten Betriebsstellung;

Fig. 9 eine Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten

Teils des Mechanismus in einer dritten Betriebsstellung;

Fig.10 und Fig.11 die Steuerschaltung eines erfindungsgeaäßen Lehrautomaten teilweise als Schaltbild und teilweise als Prinzipschaltung.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Lehrautomat besitzt ein Gehäuse 1 mit einer abnehmbaren Abdeckung 2, unter welcher ein Stapel bzw, ein Vorrat von dem Unterricht dienenden Karten zugänglich ist. Die dem Unterricht dienenden Karten, die nachstehend der Einfachheit halber nur noch als Karten bezeichnet werden sollen, werden von dem Vorratsstapel eine nach der anderen einem vor dem Lernenden liegenden Bearbeitungsplatz zugeführt, an dem sie durch ein Fenster 3 sichtbar sind. Wenn sich die Karte an dem Bearbeitungsplatz befindet, kann der Lernende deren mit sichtbaren Informationen versehenen Teil sehen und zur Beantwortung von Fragen in Durchführung der programmierten Befehle bestimmte Bereiche der Karte berühren. Einen Teil seiner Befehle bzw. Informationen erhält der Lernende in gesprochener Form oder in Form anderer geeigneter akustischer SignaIe^ üb^r einen Kopfhörer 4, der über einen Stecker 5 mit dem Lehrautomaten verbunden ist, oder über einen Lautsprecher 6. Zur Inbetriebnahme des Lehrautoaaten ist ein Ein-Aus-Schalter 7 vorgesehen. Wenn sich der Lehrautomat im Betriebszustand befindet, brennt eine Kontrollampe 8. Ferner ist eine Lampe 9 vorgesehen, deren Brennen dem Studenten anzeigt, daß der Lehrautomat auf eine Antwort wartet.

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In Pig. 3 ist die beschriftete Seite einer der Karten darge- ■■ stellt. Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Karte ist für den Leseunterricht nach der phonetischen Methode programmiert und befaßt sich speziell mit dem Klang des Buchstaben TJ. In dem Lernautomaten ist ein Vorrat solcher Karten gestapelt und eine dieser Karten nach der anderen wird dem-Bearbeitungsplatz zugeführt, wobei jede Karte mit geeigneten Darstellungen versehen ist. Entsprechend den optischen Informationen auf der Vorderseite der in Fig. 3 dargestellten Karte sowie entsprechend den akustischen Informationen, die ihm über den Kopfhörer oder den Lautsprecher zugeführt werden, reagiert der Lernende auf das Programm durch die Berührung bestimmter Worte, Symbole oder anderer graphischer Darstellungen. . "-..;..-

In Pig. 4 ist die Rückseite der in Mg. 3 dargestellten Karte gezeigt. Die beiden Hauptmerkmale, die sich auf der Rückseite der Karte erkennen lassen, sind:

1. Linien und Punkte, die auf die Karte mit einer leitfähigen Tinte aufgedruckt sind und

2. ein Streifen aus magnet'isierbarem Material, der gleichfalls auf die Rückseite der Karte aufgedruckt oder in anderer Weise aufgebracht ist und auf dem akustische Informationen aufgezeichnet werden können.

Die leitfähigen Linien auf der Rückseite der Karte verbinden dort vorgegebene Punkte. Diese Punkte sind in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine erste Gruppe vom 45 Punkten ist dem Sichtbereich für die graphischen Darstellungen, die auf die Vorderseite der Karte aufgedruckt werden, zugeordnet. Eine zweite Gruppe von 35 Punkten ist der elektronischen Steuerschaltung des Lehrautomaten selbst zugeordnet. Die Lage der leitenden Linien bestimmt das Programm der Operationen, die bei dieser speziellen Karte ausgeführt werden müssen.

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Jeder Punkt der ersten Gruppe, die 45 Punkte enthält, liegt direkt hinter vorgegebenen Orten bzw. Bereichen des cit Darstellungen versehenen Teils auf der Vorderseite der Karte. Diese erste Gruppe von 45 Punkten ist weiter in drei Untergruppen unterteilt, und zwar eine Untergruppe am oberen Ende, eine zweite Untergruppe in der Mitte und eine dritte Untergruppe am unteren Ende der Karte. Die Punkte der ersten Gruppe bilden insgesamt ein Feld von fünf mal neun Punkten und sind ferner in drei Untergruppen unterteilt, von denen jede 15 Punkte in einem Feld von fünf mal drei Punkten enthält.

Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die oberste Gruppe mit C-1, die mittlere Gruppe mit C-2 und die unterste Gruppe mit C-3 bezeichnet. In jeder Untergruppe trägt die oberste Reihe die Nummer 1, die mittlere Reihe die liummer 2 und die unterste Reihe die Nummer 3 und die Spalten sind mit 1 bis 5 bezeichnet. Der Punkt mit der Bezeichnung G 121 liegt also in der ersten Spalte der mittleren Reihe der oberen Gruppe C-1

Für das Programm der dargestellten Karte werden nur neun der insgesamt 45 Punkte benutzt. Diese neun.Punkte liegen direkt hinter den neun Buchstaben bzw. V/orten, die auf der Vorderseite der Karte erscheinen.

Die vier Tonspuren auf der Rückseite der Karte sollen der Einfachheit halber als Spur 1 bis Spur 4 bezeichnet werden. Bei der als Ausführungsbeispiel dargestellten speziellen Karte lauten die vier Botschaften, die auf der Rückseite der Karte aufgezeichnet sind, folgendermaßen:

Spur 1: "Schauen Sie oben auf die Karte! Dort sehen Sie den Großbuchstaben U, den kleinen Buchstaben u und ein Wort mit einem Buchstaben u. Berühren Sie das Viort, das den Euchstaben u enthält!"

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Spur 2: "Schauen Sie auf die Mitte dieser Karte! Sie sehen die Worte ben, bud und ted. Eerühren Sie das V/crt, welches den Buchstaben u enthält!"

Spur 3: "Schauen Sie unten auf diese Karte'. Hug, got, tag. Berühren Sie das Wort, welches den,Buchstaben u enthält!"

Spur 4: "Gut! Sie haben die Worte berührt, die den Buchstäben u enthalten. Jetzt sind wir für die nächste Karte bereit."

Wenn diese Karte von den) Lehrautomaten vor dem Studenten an den Bearbeitungsplatz ausgegeben wird, wird automatisch die Spur 1 abgespielt. Der Student antwortet richtig durch Berühren des Wortes "under". Bei Betrachtung der beiden Fig. 3 und 4, die spiegelbildlich zueinander dargestellt sind bzw. in der Weise, daß die Fig. 4 erhalten wird, wenn man die in Fig. 3 dargestellte Karte um deren in der Zeichnung links liegende Karte dreht, erkennt man, daß der Punkt C 121 direkt unter dem Wort -"under" liegt. Wenn der Lernende das Wort "under" berührt, so bildet sich ein Stromkreis zwischen der unter dem Bearbeitungsplatz befindlichen Platte und dem Punkt 9 der Gruppe von 35 Punkten aus, die mit der logischen Steuerschaltung für die Maschine verbunden sind, und zwar Über den Punkt 121. In diesem Fall wird das Abspielen der Spur 2 veranlaßt. Der otudent beantwortet die beim Abhören der Spur 2 erhaltenen Informationen durch Berühren des Wortes "bud" in der Mitte der Seite, und über die leitende Verbindung zwischen dem Punkt C 223 und dem Punkt 11 wird nun das Abspielen der Spur 3 veranlaßt. Beim Abhören der Information der Spur antwortet der Lernende durch Berühren des Wortes "hug". Die leitende Verbindung von dem Punkt C 325 zum Punkt 17 veranlaßt das Abspielen der Spur 4. Man erkennt ferner, daß eämt-

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liehe unkorrekten Antworten, d.h. die ihnen zugeordneten Punkte C 321, C 232, C 221, C 225, C 123 und C 125 miteinander und mit den Punkten 13 und 35 der Gruppe von Kontrollpunkten verbunden sind. Wenn der Student demgemäß eines der Worte "got", "tag", "Ben" oder "Ted" oder das U oder das u berührt, waa einer falschen Antwort entspricht, so hat dies zur Folge, daß der Lehrautomat an den Anfang der zu dieser Karte gehörigen Lektion zurückkehrt und erneut mit dem Abspielen der Spur 1 beginnt.

Man erkennt, daß eine sehr große Anzahl von Mustern und Programmen für dieses Kartensystem entworfen werden kann. Tatsächlich kann jeder der 45 Punkte oder Bereiche hinter einer optisch auswertbaren Darstellung einer richtigen oder einer falschen Antwort entsprechen, und in Abhängigkeit von seiner Berührung kann willkürlich irgendeine der vier Tonspuren abgespielt werden. Wie weiter unten anhand einer detaillierten Beschreibung des elektronischen Steuerkreises noch deutlich werden wird, gibt es viele Wege für die Progranrcierung der Karten einschließlich der Möglichkeit, daß das Abspielen der Tonspuren in jeder beliebigen Reihenfolge entweder automatisch oder in Abhängigkeit von der Berührung bestimmter Kontaktpunkte durch den Studenten erfolgt.

Jede von dem Lehrautomaten für den Studenten ausgegebene Karte bewegt sich über eine Platte. Ein Querschnitt durch Platte und. Karte ist in Fig. 2 gezeigt. Die Platte ist aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Epoxydharz, und trägt ein Feld von elektrischen Punktkontakten, die beispielsweise als in die Platte eingesetzte Messingnieten ausgebildet sein können. Die Karte 10 liegt in ihrer Endstellung auf einem federnd nachgiebigen, elektrisch isolierenden Kissen 11 auf, das beispielsweise aus Gumrci bestehen kann und die Karte 10 in einen; vorgegebenen Abstand von der Platte 12 hält. Das federnd nach-

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giebige Kissen ist mit einem Feld von 45 Löchern perforiert, welche deckungsgleich mit den 45 elektrischen Kontaktpur.kt en 13 auf der Platte 12 angeordnet sind, die ihrerseits wieder mit den Berührungspunkten der Karte fluchten. Ein weiterer Satz von Kontaktρunkten 14 der Platte flüchtet mit den 35 Ä Kontrollpunkten auf der Karte. Wenn die Karte in ihre End-.stellung gelangt, wird sie mittels einer Schiene 15» die ebenfalls ein nachgiebiges Kissen trägt, gegen die Kontakte 14 ge-' preßt. Die Schiene preßt gleichzeitig die in vier Tonspuren unterteilte Aufzeichnungsfläche gegen vier Magnetkopfe 16. Diese Magnetköpfe 16 können längs der Unterseite der Karte entlanggeführt werden, um die Aufzeichnungen auf den vier Tonspuren abzutasten. -

Wenn der Student durch Niederpressen eines bestimmten Bereiches der Karte mittels seines Fingers 17 eine Antwort gibt, wird deren Fläche räch unten gepreßt, so daß eine leitende Verbindung zwischen den Kontaktpunkten und Leitern an ihrer Unterseite und einem der Kontakte 13 hergestellt wird. Auf diese Weise wird durch die mit dem Finger gegebene Antwort des Lernenden direkt ein elektrischer Kreis geschlossen, wodurch ein weiterer programmierter Schritt ausgelöst wird.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Platte 12. Auf der Oberseite der Platte 12 sind Kontaktpunkte 13 in einem fünf-oalneun-Feld angeordnet. Ferner sind Kontaktpunkte 14 vorgeseher., die mit den Ee'zugszeichen L 1 bis L 35 bezeichnet sind und die die Platte 12 mit α-en 'Steuerkreis des Lehrautomaten verbinden. Eine in der für bedruckte Schaltungen üblichen Weise hergestellte leitfähige Schicht C 1, die auf der Rückseite der Platte 12 vorgesehen ist, verbindet sämtliche Kontaktpunkte in der oberen Gruppe über eine Leitung mit dem Steuerkontakt L 12. In gleicher Weise sind die Kontaktpunkte 13 der mittleren Gruppe über eine Schicht C 2 mit dem Punkt L 16 ver-

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bunden und die Punkte der unteren Gruppe über eine Schicht C 3 und eine gleichfalls in der üblichen Technik gedruckte Leitung mit dem Kontrollpunkt L 20. Ehe nun eine detaillierte Beschreibung der logischen Schaltungen und der Steuerung des Lehrautomaten gegeben wird, soll zunächst der Mechanismus für die Vorlage und den Wechsel der Karten beschrieben werden sowie der Mechanismus für die Bewegung der Magnetköpfe längs der Tonspuren auf den Karten.

Pig. 7 zeigt einen Schnitt durch den Lehrautomaten. In den dargestellten Betriebszustand befindet sich eine Karte ': 0 ar., Bearbeitungsplatz und die Schiene 15 preßt die Karte gegen die Kontakte 14, die zusätzlich mit den Bezeichnungen I 1 bis L 35 durchgehend bezeichnet sind, sowie gegen die Tonköpfe 16 an der Unterseite der Karte. Die Tonköpfe 16 bewegen sich längs Führungsschienen 18 in beiden Richtungen senkrecht zur Zeichnungsebene, Sie werden von einer Zugspindel 29 angetrieben. Die Zugspindel wirkt mit einem Mufcterschloßhebel I9 zusammen, der fest mit der Tonkopfanordnung 16 verbunden ist. Die Zugepindel wird von einem reversiblen Hauptantriebsmotor, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, angetrieben. Wenn dieser Motor im Uhrzeigersinn dreht, bewegen sich die Tonkopfe in der einen Richtung und wenn er entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird, bewegen sie sich in der anderen Richtung. Auf diese Weise werden die Tonköpfe senkrecht zur Zeichenebene längs der Unterseite der Karte hin und her bewegt und tasten dort die Tonspuren ab. Die Karte 10, die Platte 12 und die Tonköpfe 16 sind inr3r^1;alb eines Rahmens 28 montiert und werden von diesem gehaltert. Dieser Rahmen ist am einen Ende drehbar auf einem Zapfen 30 gelagert und am anderen Ende wird der Rahmen von einer exzentrischen Welle 31 gehaltert. Diese exzentrische Welle 31 wird von einem Motor 32 angetrieben, der durch Drehen der exzentrischen Welle 31 eine senkrechte Bewegung dieses Endes der Anordnung veranlaßt.

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In Fig. 7 ist der Rahmen in seiner oberen bzw. in seiner geschlossenen Betriebsstellung dargestellt. In dieser Betriebsstellung liegen die Tonkopfe an den Tonspuren der Karte an, und die Karte wird durch die Schiene 15 sowohl gegen die Tonköpfe als auch gegen die Kontakte 14 gepreßt. Ferner ist in dieser Stellung die Zugspindel 29 in Eingriff mit dem Mutterschloßhebel 19· Solange sie sich in dem Automaten befindet, wird die Karte an ihren Kanten-in Reibkont3kt von einem Paar Guramiförderriemen gehalten und steht außerdem in Eingriff mit einer Ausführwalze 34·.

In Fig. 8 ist die Betriebsstellung des Mechanismus gezeigt, in welchen die Karte void Bearbeitur.gsplatz zu dem Stapel zurückgeführt wird. Zu diesem Zweck wird zuerst der Motor 32 betätigt, der die exzentrische Welle 31 dreht, so daß durch Absenken dieser Seite des Mechanismus die Tonköpfe und die Steuerkontakte 14 der Karte von der Schiene 15 entfernt werden. Hierdurch- wird die Karte für den Austauschvorgang freigegeben. Nachdem der Rahmen 28 für die Platte auf diese Weise geöffnet und die Karte von der Schiene 15 freigegeben ist, kann der in der Zeichnung nicht dargestellte Hauptantriebsmotor erregt werien, damit nunmehr die Karte 10 zu dem Vorratsstap.el·zurückgeführt wird. Diese Operation wird über die Zahnräder 35 und 36 bewirkt. Diese Zahnräder waren in Pig. 7 bei gepchlcfjsencm Rahmen nicht in Eingriff, sind aber, wie Fig. 8 zeigt, durch das Absinken des Rahmens in Eingriff gelangt. Das Zahnrad 35 befindet sich auf einer Welle, die gleichfallf) von dem Kauptantriebsmotor angetrieben wird. Zur Rückführung einer Karte läuft der Antriebsmotor in der einen Richtung, rl.h. der Motor führt beim Dreher in dieser Richtung die Karte auf den.Stapel zurück.

Der S ta pt?! der zu einem Programm gehörigen Karten ist in einem Gehäuse 38 untergebracht, dessen eines: Ende drehbar auf einen

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Zapfen 39 gelagert ist und dessen anderes Ende von einen Hebel 40 getragen wird, dessen eines Ende wiederum drehbar auf der Welle 30 gehaltert ist und dessen anderes Ende un einen Hauptdrehpunkt 41 verschwenkt werden kann. Die Welle 30 ist eine rotierende Welle, die dem Antrieb der Guamiförderbänder 33 dient, die die Karte transportieren. Die Welle 30 muß sich demgemäß zum Entfernen der Karte von dem Bearbeitungsplatz entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Der Hebel 40 ist mit der Welle 30 über eine Reibungskupplung verbunden. Wenn somit die Welle 30 sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, während die Karte von dem Bearbeitungsplatz entfernt wird, dann verursacht die Reibungskupplung, daß das vordere Ende des Gehäuses 33 sich nach unten bewegt, so daß die Karte über die Oberkante der stirnseitigen Gehäusewand von oben auf den Kartenstapel innerhalb des Gehäuses fällt. Sobald die Karte in das Gehäuse zurückgeführt ist, wechselt der Antriebsmotor seine Drehriohtung und als Folge davon wird die Vorderseite des Gehäuses 38 in die in Fig. 9 dargestellte Betriebsstellung angehoben. Infolge der Unkehr der Drehrichtung drehx sich nunmehr die Welle 30 im Uhrzeigersinn, so daß die Förderbänder 33 sich in der Richtung bewegen, in der die neue Karte an den Bearbeitungsplatz geführt werden soll, und über die Reibungskupplung am Ende des Hebels 40 wird die Vorderkante des Gehäuses wieder nach oben bewegt.

An der Rückseite des Gehäuses 38 ist ein Greifmesser 42 vorgesehen, welches aus einem Stück flachen Materials besteht, dessen Dicke geringfügig kleiner als die Dicke einer Karte ist. Das Greifmesaer iet so angeordnet, daß es sich vorwärts und rückwärts bewegen kann, und zwar indem es durch eine Feder 43 nach hinten gezogen wird und durch ein Kabel 44 nach vorne, welches von dem Greifmesser über eine Riemenscheibe 46 und vcr. dort zum Rahmen dee Automaten ltluft. Man erkennt in Fig. 3, da 8 des Kabel entspannt iat, wenn si oh die Vorderseite des

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Gehäuses 38 in ihrer unteren Position befindet und daß das Greifmesser bei dieserStellung des Gehäuses sich in seiner hintersten Stellung befindet. Wenn sich das Gehäuse 38 nach oben bewegt, dann wird das Kabel 44 angespannt und' zieht das Greifmesser nach vorne. Während seiner Yorwärtsbewegung schiebt das Greifmesser 42 die unterste Karte des Stapels, an deren Kante es anliegt, nach yorn. An der TJnterkante der stirnseitigen Gehäusewand ist ein Schlitz 45 vorgesehen. Messer wird dadurch gebildet, daß die stirnseitige Gehäusewand . nicht ganz bis zum Boden des Gehäuses 38 hinabreicht, so daß ein Schlitz gebildet wird, dessen Höhe wenig größer als die Dicke einer Karte ist. -Während der Vorwärtsbewegung des.Greifmeesers 42, welches die unterste Karte nach vorne schiebt, bewegt sich diese Karte durch den Schlitz 45 hindurch in Richtung auf den Bearbeltungsplatz. Die zvreitunterste Karte kann jedoch wegen der beschriebenen Hohe des Schlitzes diesen nicht passieren und bleibt somit in dem Gehäuse, Sobald die Karte 10, d.h. die unterste Karte, weit genug nach vorne.aus dem Gehäuse herausgeschoben ist, gelangt sie in den Bereich der Ausführwalze 34 und wird in reibenden Eingriff mit den !Förderbändern 33 gebracht, welche nunmehr den weiteren Transport der Karte übernehmen, bis diese Vollständig aue dem Gehäuse 38 herausr gezogen und in die Bearbeitungsstellung gebracht ist* Sobald die Karte uen Bearbettungspl^tz vollständig erreicht hat, läuft sie mit ihreryprderiesnte gegen elne.n Anschlag 47, wo-

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Kurz zusammengefaßt geht also ein Kartenwechsel folgendermaßen vor sich: Zunächst wird über den Motor 32, der die exzentrische Welle 31. antreibt, der Rahmen 28 abgesenkt, so daß die Zugspindel 29 außer Eingriff mit den weiteren Antriebsvorrichtungen für die Tonköpfe 16 gelangt und ande-

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rerseits die Zahnräder 35 und 36 in Eingriff gelangen, wodurch die Voraussetzungen für eine Entfernung der Karte geschaffen sind. Die Inbetriebnahme des HauptantriebsiEotors hat nunmehr zur Folge, daß die an Bearbeitungsplatz befindliche Karte zunächst über die Oberkante der stirnseitigen Gehäusewand hinweg in das Gehäuse zurückgeführt wird und daß dann infolge der Umkehr der Drehrichtung dieses Hauptmotors die Vorderkante des Gehäuses 38 angehoben wird, daß das Greifmesser nach vorne geführt wird und eine Karte unter die Ausführwalze 34 gelangt und somit an den Bearbeitungsplatz geführt wird, wo sie den Anschlag 47 anschlägt. Die anschließende Inbetriebnahme des Motors 32, der die exzentrische Welle 31 dreht, führt nun die Vorrichtung in die in Fig. 7 dargestellte Betriebss.tellung "zurück.

Sämtliche vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge werden vom ' Steuerkreis der Maschine mittels Steuerschaltern gesteuert, die als Detektoren für das Anliegen der Karte an dem Anschlag in der Bearbeitungsstellung und die Abwesenheit der Karte an der Ausführwalze bei deren Rückführung in das Gehäuse dienen, sowie mittels weiterer Steuerschalter, die überwachen, ob sich der Rahmen in seiner oberen geschlossenen Stellung befindet oder ob er offen ist. Des weiteren sind ähnliche Steuerschalter vorgesehen, die der Überwachung der Stellung der Tonköpfe dienen, während diese sich zwischen ihren beiden äußersten Stellungen bewegen, die der Einfachheit halber in der nachstehenden Beschreibung als Anfangsstellung und als Endetellungbezeichnet werden sollen.

Fig. 10 zeigt ein schematisches Schaltbild des Steuerkreises des Lehrautomaten, wobei die logischen Schalteinheiten als Blöcke ausgeführt sind. Alle Eingänge der Schaltung befinden sich links und alle Ausgänge befinden sich rechts. Der Steuerkreis enthält eine Anzahl von Flip-Flops, die aus logischen UND- und ODER-Schaltungen aufgebaut sind, um die Steuerung

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des Automaten durchzuführen. Die verschiedenen Betriebszustände bzw. Arbeitsgänge des Automaten werden durch Setzen oder Rückstellen der verschiedenen Flip-Flops markiert, welche danach festlegen, welche Arbeitsgänge der Maschine eingeleitet werden nüssen.

In Fig. 6 ist ein typisches Flip-Flop dieser Art dargestellt. Es besteht aus einer ODER-Schaltung und einer UND-Schaltung, die aus sogenannten "NAHD"- oder "Nicht-UND".-Schaltungen aufgebaut sind. Jedes der Flip-Flcps besitzt einen oder mehrere Eingänge, über die es gesetzt werden kann, und einen Rückstelleingang sowie jeweils einen Ausgang Q und ζ. Ein Setzsignal 20 in Form der logischen Null bzw. von null Volt am Eingang der ODER-Schaltung 21 hat das Auftreten der logischen Eins auf der Leitung 22 zur Folge. Die logische Eins erscheint ferner am Ausgang Q, der das Bezugszeichen 23 trägt. Das Signal erscheint am Eingang der logischen UND-Schaltung 24, die daraufhin die logische Null auf der Leitung 26 ausgibt, wenn an ihreia Rückstelleir.gang 25 eine logische Eins anliegt. Das Vorliegen dieser logischen Null am Eingang der ODER-Schaltung 21 hat zur Folge, daß die beiden logischen Schaltungen nunmehr einen Zustand einnehmen, in· welchem die logische Eins auf der Leitung 23 bleibt und die logische Null an dem Ausgang ζ, d.h. an dem Ausgang 27, auftritt. V/enn zu einem späteren Zeitpunkt eine logische Null auf den Rückstelleingang gegeben wird, dann hat dies zur Folge, daß am Ausgang der logischen Schaltung 24, d.h. auf der Leitung 26, nunmehr eine logische Eins auftritt, und wenn dann am Setzeingang 20 der logischen Schaltung 21 gleichfalls eine logische Eins auftritt, erscheint eine logische Null auf der Leitung 22 und der Ausgangsleitung 23, und am Ausgang 27 erscheint nur. die logische Eins, Die logischen Schaltungen 21 und 24 bilden also in der dargestellten Verschaltung eine elektronische Sperrachaltung, die beliebig gesetzt oder zurückgestellt werden

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kann. Die in Fig. 6 und den anderen Schaltbildern verwendeten Symbole für die logischen Schaltelemente entsprechen der Norm MIL 806B.

Die Hauptarbeitsgänge des Automaten werden durch fünf UND-Schaltungen 50 bis 54 gesteuert. Die UND-Schaltung 50 empfängt Signale von den Kontakten L 13 und L 35 der Platte und liefert eine logische Null an ihrem Ausgang, wenn beide Eingänge die logische Eins liefern. Diese Operation ist bereits vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben worden, wo eine unrichtige Antwort des Studenten, der einen falschen Berührungspunkt berührte, Signale auslöste, die den Anschlüssen L 13 und L 35 zugeführt wurden und zur Folge hatten, daß das System zum Beginn des Zyklus zurückkehrte und die jeweilige Folge noch einmal durch Abspielen der Spur 1 begann. Demgemäß besteht die Funktion der UND-Schaltung 50 darin, einen Arbeitsgang einzuleiten, der als "Wiederholung ab Spur 1" bezeichnet wird. Die UiID-SchaItung 51 dient dazu, das Abspielen der Spur 2 durch den Automaten zu veranlassen, und zwar dann, wenn zwei logische Eins-Signale an den Ausgängen L 9 und L 21 auftreten, die den Eingängen der UND-Schaltung 51 zugeführt werden und zur Folge haben, daß deren Ausgang die logische Null liefert. In ähnlicher Weise wählt die UND-Schaltung 52, die ihre Eingangssignale über die Kontakte L 11 und L 15 erhält, die Spur 3 aus, und die UND-Schaltung 53 _f deren Eingänge mit den Kontakten L 19 und L 23 verbunden sind, wählt die Spur 4 aus« Jede der vier am Eingang liegenden, vorstehend beschriebenen -JNL-SchaItungen setzt ihre zugehörige Torschaltung, wenn an ihrem Ausgang die logische Null ansteht, was bedeutet, daß ein bestimmter Arbeltsgang des Automaten ausgelöst werden soll«

An der Halterung für die Tonköpfe sind drei Schalter vorgesehen. Der eine Schalter 104 schließt, wenn der Tonkopf in

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der einen Grenzstellung ist, nämlich in der Endstellung, ein zweiter Schalter 105 schließt, wenn sich der Tonkopf in der anderen Grenzstellung, und zwar in der Anfangsstellung, befindet und ein dritter Schalter 116 schließt, wenn sich der Tonkopf in der Mitte zwischen den beiden.Grenzstellungen, nämlich in der Mittelstellung, befindet. Wenn der "End"-Schalter 104 schließt, liefert er ein logisches Null-Signal an einen Eingang der Kippschaltung 60 und bringt diese damit in ihren einen Zustand. Wenn der "Anfangs"-SchaIter 105 schließt, liefert er ein logisches Signal an die andere Seite der Kippschaltung 60, so daß diese in ihren anderen Zustand gebracht wird. Wenn sich folglich die Tonkopfanordnung zwischen ihren beiden Grenzstellungen hin und her bewegt, wird dementsprechend die Kippschaltung 60 in ihre beiden Zustände geschaltet. Wenn die Tonköpfe in die Endstellung gelangen, wird die Kippschaltung in ihren einen Zustand gebracht und verbleibt in diesem, bis die Tonköpfe in der Anfangsstellung anlangen. Wenn die Tonköpfe die Anfangsstellung erreichen, nimmt die Kippschaltung den anderen Zustand ein und verbleibt in diesem, bis die Tonköpfe wieder in die Einstellung zurückgekehrt sind.

Das logische Null-Signal von dem "End"-Schalter wird auch dem Eingang der ODER-Schaltung 62 zugeführt, so daß bei geschlossenem "End"-Schalter auf der Ausgangsleitung der ODER-Schaltung 62 die logische Eins ansteht. Dieses Signal des "End"-Schalters wird ferner dem einen Eingang einer ODER-Schaltung ·■ 61 zugeführt, wie dies auch mit dem Signal des "Anfangs"-Schalters geschieht. Die ODER-Schaltung 61 liefert also an ihrem Ausgang die logische Eins, wenn entweder der "End"-Schalter 104 oder der «Anfangs^-Schalter 105 geschlossen ist. Die Signale von den beiden vorgenannten ODER-Schaltungen wer- -den benutzt, um vier HAIO)-SchaItungen 63 bis 66 zu betätigen. Die NAHD-Schaltung 63 besitzt einen Eingang, der mit der Kippschaltung 55 verbunden ist, während ihr anderer Eingang mit ■ ' . -20- ' .

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der ODER-Schaltung 62 verbunden ist. Wenn somit die Kippschaltung 55 gesetzt ist und der "End"-Schalter schließt, dann liegt an beiden Eingängen der NAND-Schaltung 63 die logische Eins und diese liefert die logische liull an ihre Ausgangsklemce. In ähnlicher Weise liefert, wenn die Kippschaltung 56 gesetzt ist, da deren Ausgang mit dem einen Anschluß der KAKD-Schaltung 64 verbunden ist, deren anderer Eingang ac Ausgang der ODER-Schaltung 61 liegt, wenn entweder der "End"-Schalter 104 oder der "Anfangs"-Schalter 105 schließt, die KAiJD-Schaltung 64 eine logische Null an ihrer Ausgangsleitung 11. Ferner ist in entsprechender \leise die Kippschaltung 57 mit der Torschaltung 65 und die Kippschaltung 58 mit der Torschaltung 66 verbunden.

Jede der Torschaltungen 63 bis 66 ist mit einer zugeordneten Kippschaltung 67 bis 70 verbunden. Wenn eine dieser Torscha'ltungen ein Ausgangssignal liefert, werden die entsprechenden Kippschaltungen 67 bis 70 gesetzt. Man erkennt ferner, daß diese Torschaltungen derart verschaltet sind, daß ein Eingangssignal für eine dieser Kippschaltungen an deren Setzeingang gleichzeitig ar. die Rückstelleingänge der drei anderen Kippschaltungen geführt wird. Das bedeutet also, daß wenn eine der vier Kippschaltungen 67, 68, 69 oder 70 gesetzt wird, gleichzeitig jede andere Kippschaltung, von denen möglicherweise eine gesetzt gewesen sein kann, zurückgesetzt wird. Die Ausgangssignale von den Torschaltungen 63 bis 66 werden süßer zum Setzen der Kippschaltungen 67 bis 70 gleichzeitig einer logischen ODER-Schaltrng 71 zugeführt und über diese CDZR-Schaltung und eine UND-Schaltung 72 einer weiteren Kippschaltung 73. Dies hat zur Folge, daß jedesmal, wenn eine der vier Kippschaltungen 67 bis 70 gesetzt wird, auch die Kippschaltung 73 gesetzt wird.

Die fünf Torschaltungen 67 bis 70 sowie 73 betätigen fünf Relais K 1 bis K 5. Das Relais K 1 schaltet den ersten Ton-

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kopf, d.h. die Spur 1, an den Tonfrequenzverstärker 112. Entsprechend schaltet das Relais K 2 den zweiten Tonkopf, K 3 den dritten Tonkopf und K 4 den vierten Tonkopf. Auf diese Weise wird durch das Setzen jeder der Kippschaltungen 67 bis 70 bestimmt, welche Tonspur über den Hörfrequenzverstärker abgespielt wird. Die Kippschaltung 73 betätigt das Relais K 5 über seinen Rückstellausgang, d.h. die Kontakte des Relais K werden jedesmal dann geschlossen, wenn die Kippschaltung 73 zurückgesetzt wird. 7/enn die Kippschaltung 73 gesetzt wird, sind die Relaiskontakte des Relais K 5 offen. Die Kontakte des Relais K 5 schließen die Stromkreise für sämtliche Tonköpfe kurz, so daß beim Setzen der Kippschaltung 73 dem Verstärker 112 über die Tonspur ein Signal zugeführt wird, während bei deren Rückstellung das Tonfrequenzsignal kurz geschlossen wird und somit kein Signal am Tonfrequenzausgang auftritt.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß die Kippschaltungen 5.5.1 56, 57 und 58 durch die Kartenlogik ausgewählt werden können und veranlassen, daß die vier Tonspuren abgespielt werden. Der gesetzte Zustand dieser vier Kippechaltungen wird über die Torschaltungen 63 bis 66 übertragen, wenn sich der Tonkopfträger in seiner Grenzstellung befindet, so daß die Ausgangskippschaltungen 67 bis 70 gesetzt werden, um einen geeigneten Tonkopf auszuwählen. Man erkennt, daß die Kippschaltung 60, die aus den NAND-SchaItungen 74 und 75 besteht, durch die Signale des "End"-Schalters 104 und des "Anfangs"-Schalters 105 gesetzt und zurückgestellt wird. Ein direktes Eingangssignal des "End"-Sehalters 104 geht an den einen Eingang der NAND-SchaItung 74. Fern©r wird von dem "Snd"-Schalter 104 ein Signal über einen großen Kondensator 125 an einen Eingang der NAND-S cha It uiig 75 gegebene In gleicher Weise wird ein Eingangssignal direkt von dem "Anfangs"-SohaXter 105 an die NAND-Sοhaltung 75 gegeben unü ü:fe©r @iae kapaaitive Ankopplung ein Signal an di® NANS-SohaXtung 74«-Da .die- Eingänge·»

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Signale des "End"-Schalters 104 und des "Anfangs"-Schalters 105 die Form einer logischen Null haben, hat die kapazitive Ankopplung zur Folge, daß beim Schließen eines der Schalter die beiden NAND-Schaltungen 74 und 75 an ihrem Ausgang eine logische Eins liefern, und zwar solange, bis der Kondensator sich entladen hat. Während des Zeitraums, in welchem an den Ausgängen beider HAND-Schaltungen 74 und 75 die logische Eins anliegt, erhalten beide Eingänge der Torschaltung 76 die logische Eins und folglich liefert diese auf ihrer Ausgangsleitung 11 die logische Null. Dieses Signal stellt einen Rückstellimpuls für die Kippschaltung 73 dar. Man erkennt somit, daß das Setzen einer der Kippschaltungen 67 bis 70 zur Folge hat, daß jeweils gleichzeitig die Kippschaltung 73 gesetzt wird. Wenn folglich der Tonkopfträger in eine seiner Grenzetellungen, d.h. entweder in seine End-Stellung oder in seine Anfangs-Stellung, gelangt und der "End"-Schalter 104 oder der "Anfangs"-Schalter 105 schließt, dann wird die Kippschaltung 73 durch das Ausgangssignal der Torschaltung 76 zurückgesetzt.

Die Betätigung des Hauptantriebsmotors M 1, der den Tonkopfträger während des Spielens der Tonspuren hin und her bewegt, wird durch die Kippschaltung 60 sowie die Kippschaltung 73 gesteuert. Die beiden Ausgänge der Kippschaltung 60 betätigen zwei Relais K 6 und K 7. Die Kontakte K 6a und K 7a dieser Relais liegen in der Schaltung zur Steuerung der Drehrichtung dee reversierbaren Hauptantriebsmotors K 1. Ein drittes Relais K 8 liegt in der anderen Zuleitung für diesen Motor M 1 und wird über eine Torsohaltung 77 betätigt, die ihrerseits über einen Steuereingang mit der ODER-Schaltung 78 verbunden ist. Die Eingangeklemme der ODER-Schaltung 78 erhält ein Steuersignal vom Ausgang der Kippschaltung 73. Wenn die Kippschaltung 73 gesetzt ist, dann erregt normalerweise die Torschaltung 77 das Relais K 8, so daß dieses seine Kontakte K 8a sohlieftt und der Motor somit anläuft. Sobald der Tonkopfträger am Ende der

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Tonspur anlangt, wird die Kippschaltung 73 zurückgesetzt und die Relaiskontakte K 8a öffnen.

Die Kippschaltung 59 dient dazu, einen Zyklus zum Kartenaustausch einzuleiten. Diese Kippschaltung wird entweder infolge eines Signals der Torschaltung 54 oder durch Betätigung des Startknopfes gesetzt. Wenn die Kippschaltung 59 gesetzt ist, liefert sie an ihrem Ausgang eine logische Eins an einen Eingang der NAND-SchaItuhg 79. Ein anderes Eingangssignal kommt zu der NAND-SchaItung 79 von der Kippschaltung 73 und dieses · Eingangssignal wird nur dann eine logische Eins, wenn die Kippschaltung 73 zurückgestellt wird. Ein drittes Eingangssignal wird der NAND-Schaltüng 79 über eine Eingängsleitung von dem "geschlossen"-Schalter 81 zugeführt. Dieses Signal ist dann eine logische Eins, wenn der lahmen sich in der geschlossenen Stellung befindet. Wenn sich also eine Karte am Bearbeitungsplatz des Automaten befindet und der Rahmen geschlossen ist und wenn ferner der Automat eine Tonspur abspielt und die Kippschaltung 59 gesetzt wird, dann liefert die Torschaltung 79 nur dann eine logische Null an ihrem Ausgang, wenn die Kippschaltung 73 zurückgestellt wird, was bei Beendigung des Abspielens der Tonspuren der Fall ist. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt das logische Null-Signal am Ausgang jedoch das Setzen ' der Kippschaltung SO. Die Kippschaltung 80 erregt somit im gesetzten Zustand das Relais K 9, so daß dessen Kontakte K 9a schließen und den Kotor M 2 in Betrieb setzen. Dieser Motor M 2, der dem 'Absenken des Rahmens dient, betätigt die exzentrische Welle, so daß der Rahmen geöffnet wird und damit der Schalter 81, wodurch weiter das Eingangssignal für die Stellung "geschlossen" unterbrochen wird und der Schaltkontakt 82 schließt, wenn die Platte vollständig geöffnet ist. Ferner öffnet der Schalter 83, wodurch"die über die Schalter 104 und 105 zu schließenden Stromkreise unterbrochen werden, und der Schalter 84 wird geschlossen und legt jeweils den einen Pol

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zweier weiterer Schalter, nämlich des "Ein"-Schalters 90 und des "Aus"-Sohalters 89₍ an Bezugspotential. Wie bereits oben ausgeführt wurde, ist der "Aus"-Schalter 89 der Ausführwalze zugeordnet und schließt in dem Moment, in dem die Karte den Bearbeitungeplatz verläßt und von oben auf den Vorratsstapel zurückgelegt wird. Der "Ein"-Schalter 90 ist dem Anschlag zugeordnet und schließt, wenn eine neue Karte an Bearbeitungsplatz vorliegt.

Man erkennt, daß ein weiterer Ausgang der Torschaltung 79 die NAHD-SchaItung 74 der Kippschaltung 60 geführt ist, um diese in den zurückgesetzten Zustand zu bringen. Man erkennt ferner, daß ein Ausgang der NAIiD-SchaItung 85 in der Kippschaltung 80 an die Torschaltung 77 Sperrpotential anlegt. Auf diese V/eise liefert die Torschaltung 77 solange kein Ausgangssignal, wie die Kippschaltung 80 sich im gesetzten Zustand befindet und die Relaiskontakte K 8a bleiben offen. Wenn der Rahmen voll geöffnet' ist bzw. voll abgesenkt, dann schließt der Schalter 82 und liefert ein Eingangssignal auf der Leitung 88, welches die Torschaltung 86 in der V/eise beaufschlagt, daß diese an ihrem Ausgang ein logisches Null-Signal für den einen Eingang der NAND-SchaItung liefert, so da3 die Kippschaltung 80 zurückgesetzt wird. Sobald die Kippschaltung zurückgesetzt wird, entfällt das Sperrpotential für die Torschaltung 77 und die Relaiskontakte K 8a schließen, wodurch der Hauptantriebsmotor K 1 in Betrieb genommen wird. Da die Kippschaltung 60 während der Zeit zurückgestellt war, in der die Kippschaltung 80 gesetzt war, dreht der Hauptentriebsmotor M 1 in der Richtung, in der die Karten vom Bearbeitungsplatz weg und zum Vorratsstapel zurückgeführt werden.Wenn die Karte abgelegt ist, schließt dann der Schalter 89, wodurch die Kippschaltung gekippt wird und der Hauptantriebsmotor M 1 seine Drehrichtung ändert. Wenn der Motor M 1 seine Drehrichtung ändert, wird die Vorderseite des Gehäuses angehoben und eine neue Karte wird dem Bearbeitungsplatz zugeführt (vergl. Fig. 7, 8 und 9). -25-

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Sobald der Schalter 82 schließt und das Signal "offen" an den Anschluß 88 abgibt, setzt die Torschaltung 91 die Kippschaltung 87, welche ihrerseits die Kippschaltung 59 zurückstellt. Die KAND-SchaItung 92 empfängt ein ,Eingangssignal von dem Anschluß 88, wenn der Rahmen offen ist. Sie erhält ein weiteres Eingangssignal vom Ausgang der CDEH-SchaItung 62, welcher dann eine logische Eins liefert,/wenn der Schalter. 90 schließt und ein drittes Eingangssignal, welches in gesetztem Zustand der Kippschaltung 87 anliegt. Wenn folglich eine neue Karte schließlich in ihrer Endstellung an dem Anschlag anliegt und von dem Schalter 90 ein Signal geliefert wird, dann erzeugt die Torschaltung 92 eine logische Null an. ihrem Ausgang, welche die Kippschaltung 80 erneut setzt. Dies hat zur Folge, daß die Relaiskontakte K 9a des Rahmens schließen und den Motor M 2 in Betrieb setzen, der den Rahmen, auf welchem sich nunmehr die neue Karte befindet, schließt«. Wenn der Rahmen geschlossen ist, erzeugt die Torschaltung 93-, deren Eingänge mit der Kippschaltung 87 sowie mit dem "geschlossen"-Eingang verbunden sind, der dann erregt wird, wenn der Schalter 81 schließt,, ein logisches Null-Signal, durch welches die Kippschaltung 80 zurückgestellt wird, wodurch wiederum der Motor M 2 gestoppt wird.

Die Ausgänge der Kippschaltungen 67 bis 70 sind mit den Steuerkontakten L 10, L 14, L 18, L 22, L 24 und L 26 der Platte verbunden. Diese Kontakte werden bei der Programmierung ätr Polge von Arbeitsgängen auf der Karte selbst benutzt ο Man ©r&en'nt _t daß sämtliche G-rundoperationen des Systems über die Eingänge für die Torschaltungen 50 bis 5^ durchgeführt werden« Jede dieser Torscb.altungen ist als logische MAIID-SohaItung mit awei Eingängen ausgeführt, .d.h. von diesen Schaltungen wird ein logisches Null-Signal am Ausgang nur-dann geliefert _t wenn ihre beiden Eingänge eine logische Eins zugeführt erbalten· Operation wird folglich nur dann durchgeführt_f wenn zwei

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einander verknüpfte Bedingungen vorliegen. Typische Bedingungen dieser Art sind beispielsweise die Erregung eines bestimE-ten Berührungspunktes entsprechend dem Programm auf der Karte, während gleichzeitig ein bestimmter Zustand des Lehrautomaten vorliegt, beispielsweise wenn gerade eine bestimmte Tonspur abgespielt wird oder wenn sich die Tonköpfe in einer bestimmten Stellung befinden, beispielsweise in der Anfangsstellung oder in der Endstellung.

Man erkennt, daß die Torschaltung 92 zum gleichen Zeitpunkt, zu dem sie die Kippschaltung zum zweitenmal setzt, damit der Rahmen geschlossen wird, ein Signal an einen der Eingänge der ODER-Schaltung 94 der Kippschaltung 55 abgibt. Auf diese Weise wird am Ende eines Zyklus zum Kartenwechsel die Kippstufe 55 gesetzt, so daß der Lehrautomat automatisch die Tonspur 1 spielt, und zwar unmittelbar nachdem eine neue Karte an den Bearbeitungsplatz gekommen ist. Pur den Fall, daß die Tonköpfe sich nicht in der Endstellung befinden, wenn eine neue Karte eingelegt wird, arbeitet der Motor K 1 solange weiter, bis die Köpfe in diese Stellung gelangt sind, Bis die Tonköpfe die Endstellung einnehmen, kann jedoch kein Signal über die Torschaltung 63 übertragen werden. Polglich wird die Kippschaltung 73 nicht gesetzt, bis sich die Tonköpfe in der Stellung befinden, in der das Abspielen der Spur 1 beginnt. Wenn die Tonköpfe in diese Stellung gelangen, dann wird die Torschaltung 63 durchlässig, die Kippschaltungen 67 und 73 werden ge- setzt und der Tonkopf 1 wird mit dem Tonfrequenzverstärker verbunden. Solange die Spur 1 gespielt wird und die Tonköpfe eioh von der Endstellung in die Anfatigsstellung bewegen, wird der gesetzte Zustand der Kippschaltung 73 gemeinsam mit dem "Mittel"-Sohalter 116 benutzt, um ein Eingangssignal an die Klemme 95 zu liefern, durch welches die Kippschaltung 55 zurüokgesfetzt wird und darüberhinaus jede der Kippschaltungen 56| 57 oder 87, die gerade gesetzt ist. Haη erkennt ferner,

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daß die ODER-Schaltung 78, die die Torschaltung 77 betätigt und somit auch das Relais K 8, welches der Steuerung des HauptantriebstDotors M 1 dient, Eingangssignale von der Kippschaltung 73, der Kippschaltung 55» der Kippschaltung 59 und der Kippschaltung 82 erhält. Wenn irgendeine dieser Kippschaltungen gesetzt ist, dann fahren die Tonköpfe fort, sich zu bewegen, bis das Programm abgelaufen ist.

Nachdem vorstehend der mechanische Aufbau und die Steuerung des Lehrautomaten sowie die' Art seiner Betätigung unter be- · stimmten typischen Bedingungen erläutert wurden, ist für den Fachmann auch klar, in welcher Weise dieser Lehrautomat bei andersartig programmierten Karten betrieben werden muß. Man erkennt, daß'der beschriebene Lehrautomat eine beträchtliche Flexibilität hinsichtlich seiner Programmierung besitzt sowie hinsichtlich der Möglichkeit, verschiedene Unterrichtsstoffe in einer Weise aufzubereiten, die lediglich elementare Antworten des Lernenden erforderlich macht, während dieser das vorgelegte Lehrmaterial durcharbeitet, und zwar in der Ihm angemessenen Geschwindigkeit'und in einer Weise, die er durch seine Antworten selbst bestimmt. ·

Darüber hinaus ist die Konstruktion des Automaten so, daß ohne weiteres zusätzliche Einrichtungen mit ihm verbunden werden können, z.B. über die Steuerkontakte der Platte, die für die interne Porgramraierung nicht benötigt werden. Als solche peri-. pheren Einrichtungen kommen beispielsweise Einrichtungen zur Zählung der richtigen und der falschen Antworten sowie der Anzahl der zusätzlichen visuellen und akustischen Lehrhilfen in Frage.

Ferner versteht sich, daß der vorstehend beschriebene Lehrautomat nicht auf die Verwendung von Karten beschränkt ist, auf denen die Information sichtbar dargestellt ist. Es könn-

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ten z.B. auch- Karten benutzt werden, auf denen die Information in Blindenschrift angebracht ist und von dem Lernenden abgetastet wird, der bei seinen Antworten entsprechende Bereiche der Karte niederdrückt.

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Claims (15)

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Patentansprüche:

Lehrautomat mit einer Anzahl von dom Unterricht dienenden Karten, die auf ihrer Vorderseite direkt sichtbare und/ oder tastbare Informationen tragen, mit Einrichtungen zur Ausgabe der einzelnen Karten an einen Bearbeitungsplatz und mit Eingabevorrichtungen, deren Betätigung entsprechend den Informationen auf der Karte zur Auslösung vorgebbarer, wahrnehmbarer Reaktionen des Lehrautomaten führt, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingabevorrichtungen bezüglich der sichtbaren und/oder tastbaren Informationen der Karte am Bearbeitungsplstz eine vorgebbare Lage einnehmen und durch Niederdrücken entsprechender Bereiche des diese Informationen tragenden Teils der Karte unmittelbar von Hand betätigbar sind. .

2. Lehrautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtungen einerseits durch an dem Bearbeitungeplatz des Automaten fest angeordnete Teile von Schaltkreisen und andererseits durch zumindest teilweise auf der Rückseite der jeweils am Bearbeitungsplatz befindlichen Karte vorgesehene Teile von Schaltkreisen gebildet werden.

3. Lehrautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daüf die an der Karte vorgesehenen Teile der Schaltkreise durch · zwei Gruppen von Kontakten gebildet werden, von a<sn<$n äi® Kontakte der erster/ Gruppe auf der Rüokseive der Karte bezüglich der sichtbaren und/oder tastbaren Information auf öer Vorderseite der Karte eine vorgebbare Lage einnehmen und die Kon ta. let e der zweiten Gruppe in ©ln©ro auf dor--Vorderseite der Kart© nieht mit Isiforoiationen ¥@rs@h©raeis Bereich angeordnet ßind₉. und daß einseine Kontakt© d@r zweiten Grupp©- rait vopgebberen Kontakten des

fähig verbunden 8ind₈ ■

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daß ferner die an dem Bearbeitungsplatz des Automaten vorgesehenen Teile der Schaltkreise zwei Gruppen von Kontakten aufweisen, von denen die Kontakte der ersten Gruppe entsprechend den Kontakten der ersten Gruppe von Kontakten an der Karte und die Kontakte der zweiten Gruppe entsprechend den Kontakten der zweiten Gruppe von. Kontakten an der Karte angeordnet sind,

und daß einzelne Kontakte der zweiten Gruppe am Bearbeitungsplatz mit vorgebbaren Kontakten der zweiten Gruppe an Bearbeitungsplatz leitfähig verbunden sind, und daß schließlich die Karte am Bearbeitungsplatz in der Weise festgelegt ist, daß die Kontakte der jeweils zweiten Gruppe von Kontakten einander berühren und jeweils eir. Kontakt der ersten Gruppe auf der Karte mit einem Kontakt der ersten Gruppe am Eearbeitungeplatz durch Niederdrücken des zugeordneten Bereichs der Karte in Berührung gebracht werden kann.

4. Lehrautomat nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Karte aus flexiblen; Material besteht.

5. Lehrautomat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Karte am Bearbeitungsplatz ein federnd nachgiebiges, elektrisch isolierendes Kissen vorgesehen ist, welches mit einer Reihe von öffnungen versehen ist, deren Lage der Lage der Kontakte der ersten Gruppe vcn Kontakten am Bearbeitungsplatz entspricht.

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6· Lehrautomat nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daQ die am Bearbeitungaplatz vorhandenen zwei Gruppen von Kontakten auf einer Platt© aus elektrisch Isolierendem Material angeordnet einä,

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7. Lehrautomat nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Karte mindestens eine Spur zur Aufzeichnung akustischer Signale vorgesehen ist und daß der Lehrautomat wenigstens einen Wandler zur Umwandlung der akustischen Information auf der Tonspur bzw. den Tonspuren in hörbare Signale enthält.

8. Lehrautomat nach Anspruch 7_f dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung der Eingabevorrichtungen dem Wandler Steuersignale zur Auswahl der jeweils abzutastenden Tonspur zuführbar sind.

9. Lehrautomat nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung der Eingabevorrichtungen die Folge, in der die Karten sichtbar am Bearbeitungsplatz vorgelegt werden, steuerbar ist.

10. Lehrautomat nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler eine Reihe von Abtastköpfen enthält, die so angeordnet sind, daß sie sich, sobald sich eine Karte am Bewarb e it ungsplat ζ befindet, unterhalb bestimmter Tonspuren befinden·, und daß ferner Antriebsmittel vorgesehen sind, die ein Verschieben der Abtastköpfe in beiden Sichtungen längs der Tonspuren ermöglichen.

11. Lehrautomat nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum einzelnen Ausgeben der Karten am Bearbeitungsplatz ein Gehäuse (38) aufweisen, in dem sich ein senkrechter Stapel von Karten befindet, daß sie einen Transportajechanismus enthalten, durch welchen bei Vorliegen eines Steuersignals einer ersten Art die jeweils unterste Karte des Stapels a-m Bearbeitungsplatz vorgelegt, und beim Vorliegen eines Steuersignals einer zweiten Art die am Bearbeitungsplatz

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befindliche Karte von dort entfernt und von oben auf den Stapel zurückgelegt wird, und daß das Gehäuse (38) in der V/eise schwenkbar gelagert ist, daß bei Vorliegen eines Steuersignals der zweiten Art das dem Bearbeitungsplatz zugewandte Ende zum Zurücklegen einer Karte nach unten absenkbar ist.

12. Lehrautomat nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte am Bearbeitungsplatz auf einem in senkrechter Richtung beweglichen Rahmen (28) aufliegt, der in eine erste obere Stellung verbringbar ist, in der die Karte festgelegt ist und die Wandler (16) sich i.n Betriebsstellung bezüglich der Tonspuren der Karte befinden und in der sich die zum Automaten gehörer den Teile der Eingabe- und Steuervorrichtungen in Betriebsstellung bezüglich den entsprechenden, auf der Karte vorgesehenen Teilen der Eingabe- und Steuervorrichtungen befinden und der ferner in eine untere Stellung verbringbar ist, in der die Karten zur Durchführung der Kartenwec'nsel frei beweglich sind.

13. Lehrautomat nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an seinem Gehäuse eine Lampe angeordnet ist, die dann brennt, wenn als nächster Schritt des Arbeitsprogramms eine Antwort des Lernenden ansteht.

14. Lehrautomat nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Information auf der Karte als am Bearbeitungsplatz sichtbare Information angebracht ist,

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15. Lehrautomat nach einem oder mehreren der vorangegar.genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d-aß der die Informationen tragende Bereich auf der Voiderseite der Karte in eine Anzahl vorzugsweise rechteckiger Unterbereiche aufgeteilt ist, von denen jeder unterschiedliche, sichtbare und/oder tastbare Informationen trägt* " ■

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