DE2119074A1 - Hochgeschwindigkeits-Streifenleser - Google Patents

Description

DR. MDLLER-BORE DIPLPHYS. DR.MANITZ D! PL-CHEM. DR. DEU FEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRXMKOW 21 1 9 0 7 Λ PATENTANWÄLTE

München, den 20. April 1971 We/Pö - 0 2327 ·

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL

12, rue de la Baume Paris 8, Frankreich

Hochgeschwindigkeits-Streifenleser

Die Erfindung betrifft Hochgeschwindigkeits-Papier-Lochstrei·- fenleser mit einer Leistung in der Größenordnung von 1000 Zeichen pro Sekunde. Sie betrifft eine elektromechanisch^ Einrichtung, welche es gestattet, das schrittweise Vorrücken mit sehr hoher Geschwindigkeit bei geringer Trägheit der Steuerung von Aufwickel- und Abwickelspulen mit hoher Trägheit anzupassen, und zwar in dem Palle, in welchem der Streifen einen Augenblick angehalten werden muß. Ein interessantes Anwendungsgebiet ist die Datenübertragung.

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In einem gelochten Papierstreifen muß jedes Zeichen im Stillstand gelesen werden. Die mittlere Geschwindigkeit des Papiers ist konstant, sie beträgt "beispielsweise 2,5^ ¹Q in der Sekunde. Bei einer Lesefolge von 1000 Zeichen in der Sekunde wird der Streifen alle Millisekunden angehalten und rückt jedes Hai um 2,54- DUQ voran. Die Vorratsspule ebenso wie die Aufwickelspule sind verhältnismäßig groß und besitzen eine große Trägheit, so daß sie keine Beschleunigungen und Verzögerungen in Millisekunden-Folge gestatten.

Die theoretische Untersuchung und das Experiment zeigen, daß es vorteilhaft ist, so kurzzeitig wie möglich zu bremsen und eine möglichst lange Zeit für die Antriebsrolle zur Verfügung zu halten. Für eine Folge von 1000 pro Sekunde werden beispielsweise 100 bis 150 /us für die Bremsung und 900 bis 850 /us für den Antrieb durch die Antriebsrolle reserviert.

Daraus ergibt sieht

1. daß die Leseeinrichtung minimale Bremskräfte erfordern muß,

2. daß die Masse, welche dem in Bewegung zu setzenden Papier äquivalent ist, minimal ist und

3· daß die Beaktionenjder Abgabe- und der Aufnahme-Einrichtung minimal sind.

Um diese Bedingungen zu erfüllen, ist es bekannt, mit Hilfe von freien oder "flatternden" Schleifen zu arbeiten, we es in analoger Weise bei Kinoprojektoren der Fall ist, und zwar mit oder ohne elektronische Steuereinrichtung oder über einen Arm mit geringer !Trägheit, welcher Führungsrollen trägt.

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Die bekannten Einrichtungen, welche bis zu einer Grenze in der Größenordnung von 500 Zeichen pro Sekunde zufriedenstellende Ergebnisse liefern, sind jedoch für eine Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1000 Zeichen pro Sekunde nicht mehr geeignet. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine sichere, einfache und wenig kostspielige Lösung für dieses Problem des Lochstreifenlesers mit einer Geschwindigkeit von wenigsten 1000 Zeichen pro Sekunde zu liefern.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Verwendung einer Rolleneinrichtung und eines sehr leichten und kleinen schwenkbaren Armes, so daß dem Streifen der für den Bedarfsfall erforderliche "Durchhang¹¹ geboten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschriebenj in dieser zeigt:

die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Vorrichtung ist in ihrem Aufbau symmetrisch.

Der Papierstreifen B wird in Pfeilrichtung von einer Vorratsspule 10 abgewickelt, indem er über die festen Führungsrollen 11, 13 und über die Führungsrollen 12, 14- läuft, welche an einem Arm 15 angebracht sind, der um den Mittelpunkt 01 der Spule 10 schwenken kann. Egläuft über eine kleine ultra-leichte Führungsrolle 41, welche auf einem ebenfalls ultra-1eichten kleinen Arm 42 angebracht ist, der durch eine Rückstellfeder 4J in seiner normalen Stellung nach links gehalten wird und durch einen Elektromagneten 44 nach rechts gezogen werden kann, der durch ein Signal erregt wird, welches von einem Organ 71 (siehe unten ) über einen Ableitungskreis 40, eine monostabile Kippstufe 46 und einen Verstärker 45 entnommen wird. Anschließend

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■wird der Streifen B durch eine feste Führungsrolle 16 geschickt, und zwar in die Richtung einer Bremseinrichtung (21>, 23) und einer Leseeinrichtung (22).

Der Streifen B wird durch eine Antriebsrolle 24 angetrieben, welche gegen eine Rolle 25 drückt. Danach wird er durch eine feste Führungsrolle 26 auf eine zweite ultraleichte Führungsrolle 61 geführt, welche auf einem kleinen ultra-1eichten Arm 62 angebracht ist, der durch eine Rückstellfeder 63 in seiner normalen Stellung nach rechts gehalten wird und durch einen Elektromagneten 64 nach links gezogen werden kann.

Der Streifen B läuft in Pfeilrichtung auf eine Aufwickelspule 30, und zwar über eine Einrichtung von festen Führungsrollen 30, 3*1 und von Führungsrollen 32, 34* welche auf einem Arm 35 um den Mittelpunkt 02 der Spule 30 schwenken können.

Die Bremssteuerung wird auf Bremsorgane 21, 23 von Signalen übertragen, welche symbolisch bei 70 dargestellt sind, und zwar durch einen Bremsverstärker 47. Die Steuerung des Vorrückens der Antriebsrolle wird druch dieselben Signale 70 über einen Inverter 71 und einen Antriebsrollen-Verstärker 72 geliefert.

Der leichte Arm 42 kann durch einen Elektromagneten 44 nach rechts gezogen werden, und zwar unter der Steuerung einer Schaltung, welche ein Ableitungsnetzwerk, bzw. Differenziernetzwerk 40, eine monostabile Kippstufe 46 und einen Verstärker 45 aufweist.

Der leichte Arm 62 kann durch den Elektromagneten 64 nach links gezogen werden, und zwar unter Bedingungen, die unten erläutert sind, nämlich unter der Steuerung einer Logik, wel·- · ehe beispielsweise einen Ableitungsreis, bzw. ein Differenziernetzwerk 50, eine monostabile Kippstufe 51) ein UND-Gatter

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52 und einen Verstärker 65 aufweist.

Die Spulen 10 und JO, welche beispielsweise mehrere 100 Gramm wiegen können, werden zu einer annähernd konstanten Bewegung angetrieben und werden keinen Steuerungen mit Millisekunden-3?olge unterworfen. Die Arme 15 und 35 erfassen die relativ langsamen Auslenkungen, welche beim Abwickeln des Streifens auftreten können.

Betrieb werden die leichten Einrichtungen 41-42 und 61-62 leichten Vibrationen mit der Frequenz von 1000 Hz unterworfen. Die Amplitude dieser Vibrationen liegt· beispielsweise in der Größenordnung von 1 mm.

Einerseits ist es beim Anlaufen erforderlich, daß die Einrichtung 41-42, welche die Stellung 41', 42* einnimmt, dem Streifen einen Durchhang verleiht, sobald die Antriebsrolle 24 zieht, bevor die Spule 10 mit großer Trägheit ihre Geschwindigkeit erreicht hat, da andernfalls das Band unter der Zugwirkung der Antriebsrolle zerreißen würde. Zu diesem Zweck läßt der durch die monostabile Kippstufe 46 gelieferte Stromimpuls den Arm nach recht (42·) ausschlagen, und zwar unter der Wirkung des Organs 44.

Andererseits kann es vorkommen, daß in der Datenverarbeitung ein längerer Stillstand für ein Zeichen erforderlich ist, beispielsweise während 10 Millisekunden. Wenn die Aufwickelspule nicht mehr gespeist wird, sich aber dennoch dreht, könnte auf den Streifen B ein übermäßiger Zug ausgeübt werden, welcher zu seinem Zerreißen führt. Die Erfindung sieht daher vor, daß die leichte Einrichtung 61-62 nach linke gezogen wird und die Stellung 61'-62^! einnimmt, so daß auf diese Weise der notwendige Banddurchhang geliefert wird, damit die Aufwickelspule bei fortgesetzter Drehbewegung keinen gefährlichen Zug ausübt.

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Die !Federn 43 und 63 sind in der Weise kalibriert, daß die Rückstellkraft des leichten Armes 42, bzw. 62 größer ist als diejenige, welche durch den Arm 35 mit großer Trägheit auf der Aufwickelseite oder den Arm 15 auf der Abwickelseite geliefert wird.

Die Arme 42 und 62 sind vorteilhafterweise als Hohlrohr aus einer leichten Legierung hergestellt. Wenn die Röllchen 41 und 61 aus Plastikmaterial bestehen, wiegt jede Anordnung beispielsweise 2 bis 3 Gramm.

Die Verzögerungszeit der monostabilen Kippstufe 46 liegt in der Größenordnung, von einigen Signaldauern, beispielsweise bei 2 bis 3 Millisekunden für eine Folge von 1000 Signalen pro Sekunde. Der Arm 42 steht während der gesamten Betriebszeit unter einer Vorspannung nach rechts, was den Betrieb nicht beeinträchtigt.

Die Verzögerungszeit der monostabilen Kippstufe 5i ist in der Weise kalibriert, daß beim Betrieb mit normaler Folge das von der monostabilen Kippstufe 5Ί kommende öffnungs signal am Gatter 52 dann ankommt, wenn die Bremssteuerung des Signals 70 bereits ausgesandt ist, so daß es folglich ohne Auswirkung bleibt. Wenn das Signal 70 einen verlängerten Haltebefehl erteilt, überträgt das UND-Gatter 52 zum Verstärker 65 einen Befehl zum Anziehen der Einrichtung 61-62 durch den Elektromagneten 64.

Die Logik läßt sich vereinfachen, wenn die Organe 50, 5Ί 52 durch den folgenden Kunstgriff unterdrückt werdent die Anstiegszeit des Stromes im Elektromagneten 64 besitzt einen endliehen Wertj beim Vorhandensein eines kurzen Signals wird der Elektromagnet 64 entregt, bevor er angesogen hat, wenn das Bremssignal länger ist, kommt der Elektromagnet 64 tatsächlich ins Spiel. Durch eine^eignete Kalibrierung der Parameter des Elektromagneten 64 erreicht man somit durch entsprechende Kon-

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struktion die gewünschte Betriebsweise, und zwar ohne externe logische Organe.

Die Vorrichtung kann eine zweite Antriebsrolle aufweisen, welche in Bezug auf das Leseorgan 22 symetrisch angeordnet ist, wenn die Einrichtung in den zwei Wickelrichtungen arbeiten soll. Dann wird ein Steuer-Inverter der leichten Einrichtungen ztigef ügt.

. - Patentansprüche -

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   .I J Hochgeschwindigkeits-Streifenleser, beispielsweise für Papier-Lochstreifen, welche einem unbeweglichen Lesevorgang ausgesetzt werden, welcher 1000 Zeichen pro Sekunde erreichen kann, welcher eine Abwickeleinrichtung, wenigstens eine Antriebsrolle, ein Leseorgan und eine Bremseinrichtung aufweist, dadurch gekennz eichnet, daß wenigstens eine ultra-leichte Rolle (61) vorgesehen ist, über welche der Streifen (B) läuft, die auf einem kleinen ultra-leichten Arm (62) angebracht ist, der durch ein elastisches Element (63) nach außen gezogen wird und durch ein elektromagnetisches Organ (64) zum Inneren der Vorrichtung hin gezogen v/erden kann, daß der ultra-leichte Arm (62) einer verhältnismäßig schnellen Belastung in der Größenordnung einer HilliSekunde gehorchen kann, während der Streifen noch über Organe (32, 34, 35) läuft, die mit einer langsameren Folge schwenken können.
2. 2. Streifenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hn e t, daß eine symmetrische Anordnung vorgesehen ist, welche zwei ultra-leichte Rollen (41, 61), zwei ultra-leichte Arne (42, 62), zwei elastische Elemente (43, 63), zwei elektromechanisch^ Organe (44, 64) sowie zwei Anordnungen ("12, 14, 15, 32, 34-j 35) aufweist, welche verhältnismäßig langsam schwenken können.

   3· Streifenleser nach Anspruch 2, wobei ein Verstärker zur Anwendung der Signale des Vorrüc3:ens auf das Bremssystem und ein weiterer Verstärker zur Anwendung der invertierten Signale auf die Antriebsrolle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (70) auf einen ersten Ein-

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   gang eines UND-Gatters (52) geführt werden, welches auf einem aweiten Eingang die Ausgangssignale einer, monostabilen Kippstufe (51) in Serie mit einer Differenzierschaltung (50) empfängt und daß der Ausgang des UND-Gatters mit einem Erregerverstärker des elektromagnetischen Organs (64-) verbunden ist.

   4-. Streifenleser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichn e t, daß die Signale (70), welche durch einen Inverter (71) invertiert sind, auf eine Kette angewandt werden, welche aus einer Differenzierschaltung (4-0) , einer monostabilen Kippstufe (46) , einem Verstärker (4-5) und einem elektromagnetischen Organ (44) gebildet ist, welches auf den ultra-1eichten Arm (4-2) einwirken kann.

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