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Lichtelektrische Abfühleinrichtung an Maschinen zum Sortieren von
Registrierkarten Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtelektrischeAbfühleinrichtung
fürSortiermaschinen, in denen Registrierkarten nach Maßgabe darauf befindlicher
Zeichen selbsttätig in verschiedene Fächer sortiert werden. Wenn die Registrierkarten
die Zeichen in Gestalt graphischer Schriftzeichen tragen, wie es bereits vorgeschlagen
worden ist, muß notwentdigerweise eine lichtelektrische Abfühlung erfolgen, bei
welcher die von einer Lichtquelle ausgehenden Strahlen die Schriftzeichen abtasten
und dann zu der lichtempfind= lichen Einrichtung geleitet werden. Aber auch wenn
die Zeichen in Gestalt von Löchern vorgesehen sind, die bei den gegenwärtig üblichen
Maschinen durch Abfühlbürsten oder mechanische Abfühlstifte abgefühlt werden, ist
die lichtelektrische Abfühlung vorteilhaft, weil sie ini Gegensatz zu Abfühlbürsten
und Abfühlstiften träglieitslos arbeitet. Zur Erzielung derselben Steuergeschwindigkeiten
können daher die Löcher in den Karten kleiner gehalten und damit . eine entsprechende
Papierersparnis erzielt werden.
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Die Sortierung der Karten erfolgt jeweils nach bestimmten Spaltenoder
Stellen - im Dezimalzahlensystem nach Dezimalstellen des zu sortierenden Kartenfeldes
-, und zu diesein Zweck ist bei allen jetzt gebräuchlichen Maschinen für alle Spalten
eine einzige Abfühleinrichtung vorgesehen, die wahlweise auf eine beliebige Spalte,
nämlich auf diejenige, nach der sortiert werden soll, eingestellt werden kann. Das
Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß bei einer lichtelektrischen
Abfühleinrichtung an Maschinen zum Sortieren von Registrierkarten nach Maßgabe der
abgefühlten, auf den Karten in Zeichenspalten vorgesehenen Zeichen an der einen
der beiden Seitenwände der Maschine, zwischen denen die Karte hindurchgeführt wird,
eine einzige Lichtquelle fest angeordnet ist, von der ein Strahlenbündel zu einer
an der gegenüberliegenden Seitenwand ebenfalls fest
angeordneten
lichtelektrischen Zelle gerichtet ist, in dessen Stra.hlerigang ein das Strahlenbündel
zum Zweck der Zeichenabfiihlung auf die Karte unilenkendes optisches System eingeschaltet
ist, das zwischen Lichtquelle und lichtelektrischer Zelle zum Zweck der Spaltenauswahl
der Registrierkarte voii Hand in Ouerrichtwig der Kartenförderbalin entsprechend
den verschiedenen Zeichenspälten der harte verstellbar ist. .
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Die erfindungsgemäße Anordnung gewährt den großen Vorteil, daß die
gegen 1?rschütterungen empfindliche Lichtquelle und Lichtzelle keinerlei Erschütterungen
infolge des häufig vorkommenden Spaltenwechsels ausgesetzt sind und daß ferner clas
bewegliche optische System überhaupt keine Teile aufweist, die erschütterungsgefährdet
sind. Trotz dieser festen Anordntui,- vcni Lichtquelle und Lichtzelle finit veränderlicher
Spaltenauswahl ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Stärke des die Lichtzelle
treffenden Lichtstrahles unabhängig von der Spalteneinstellung, was für die Abfühlung
von graphischen Schriftzeichen nach Maßabe ihres Flächeninhalts überhaupt Bedingung
für einwandfreie Ablesulig ist. Ferner ernc°ben sich natürlich auch in baulicher
Beziehung b:achtliche Vorteile, wenn Lichtquelle und Lichtzelle fest angeordnet
sind und mir eine verhältnismäßig kleine optische Einrichtung verstellt zu werden
braucht. Die Erfindung kann natürlich in gleicher Weise wie für die Abfühlung graphischer
Schriftzeichen auch zur lichtelektrischen Abfühlung von Lochzeichen Anwendung finden;
das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft jedoch die lichtelektrische
Abfühlung graphischer Schriftzeichen.
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Fig. i zeigt in vergrößertem Maßstabe die Gestalt von graphischen
Ziffernzeichen, wie sie auf Registrierkarten aufgedruckt werden können, wobei jedoch
in Fig. i auch die Lage der Indexpunkte angegeben ist, die von der Abfiilileinriclrtung
abgefühlt werden müssen.
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Fig. :: -zeigt eineRegistrierkartemit Schriftzeichen der in Fig. i
veranschaulichten Art. Fig. 3 zeigt im Schnitt die lichtelektrische Abfühleinrichtung
an einer Kartensortiermaschine, wob; i die Lichtduelle und die Lichtzelle an gegenüberliegenden
Seitenwänden der Maschine angeordnet sind und dazwischen das optische System verstellbar
ist.
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Die Gestalt und Abfühlung graphischer Schriftzeichen kann verschieden
gewählt werden. Nach einem der bis jetzt bekanntgewordenen Vorschläge können die
Schriftzeichen derart gewählt werden, daß sie sich durch ihren Schwarzgehalt voneinander
unterscheiden, und die Maschine wird nach Maßgabe des unterschiedlichen Schwarzgehaltes
der Zeichen gesteuert. Nach einem anderen Vorschlag werden die Schriftzeichen, wie
z. B. Ziffern, in ihrer Gestalt so gewählt, daß nach einem in bestimmter Weise anzunehmenden
Indexpunktsystem sich für jedes Zeichen eine andcre Kombination von schwarzen und
hellen Abfühlpunkten ergibt, wodurch wiederum eine unterschiedliche Maschinensteuerung
ermöglicht wird. Die erfindungsgemäße Anordnung kann in gleicher Weise für beide
Arten graphischer Schriftzeichen Anwendung finden, genau so gut wie für die Abfühlung
von Lochkarten.
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In Fig. i sind in vergrößertem Maßstabe die Schriftzeichen nach dein
Indexpunktsystem dargestellt. Die abzufühlenden Indexpunkte sind durch weile bzw.
schwarze Kreise angedeutet, und es ist folgendes ersichtlich. Wenn die Maschine
bei jedem Zeichen die auf das Zeichen treffenden vier Indexpunkte abfühlt, so ergeben
sich je nach der Bedeutung des Zeichens unterschiedliche Kombinationen von schwarzen
und hellen Punkten, die in bkannter Weise (vgl. die amerikanische Patentschrift
2 000a03)- zur Maschinensteuerung verwendet werden können. Die Fig. :2 zeigt eine
zur Steuerun.-dienende Registrierkarte io mit in vier Zeilen a, h,
c, d angeordneten Ziffernaufdrucken der in Fig. i veranschaulichten Zifferngestalt.
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In Fig. 3 sind die Lichtquelle 30 und die Lichtzelle 4o an
gegenüberliegenden Seitenwänden 35, 36 der Sortiermaschine angeordnet. Das optische
System sitzt an einem Träger 21, der durch die Spindel 29 auf verschiedene Spalten
eingestellt «erden ka:iii und durch die Führungsstange 28 in senkrechter Lage gehalten
wird., Die Spaltenverstellung des Trägers 21 erfolgt durch Drehung der Kurbel 38.
An dem Träger 21 sitZen zwei Spiegel 22, 23 und zwei Linsensysteme 26,
27,
von denen das System 26 die Lichtstrahlen auf die Karte wirft, die gerade
im Brennpunkt liegt; die reflektierten Strahlen werden vom Linsensystem 27 gesammelt
und zur Lichtzelle geleitet. Es ist ersichtlich, daß die Lichtstrahlen von der annähernd
punktförmigen Lichtquelle 30 über das Linsensystem 31 innerhalb des Balges
2.4 zum Spiegel 22 ge-
leitet werden, von dort zum Linsensystem 26 und dann
im Brennpunkt auf die Karte fallen. Von der harte werden sie je nach dein Vorhandensein
einer hellen oder dunklen Stelle mehr oder weniger reflektiert, durch das Linsensystem
27 auf den Spiegel 23 geleitet und dort innerhalb des Balges 25 über das. LinsensYstem
39 zur Lichtzelle d0.
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Bei der Abfühlung der in Fig. i dargestellten Ziffern müssen jeweils
in vier aufeinanderfolgenden ganz bestimmten Auhenblicken, d.li. wenn die vier Indexpunkte
im Breilnpunkt der Linsensysteme 26, -27-vorbeigehen,
Abfühlimpulse
erfolgen, wie es an sich auch bei' der üblichen elektrischen Abfühlung von Lochkombinationen
bekannt ist. Da aber nun, wie Fig. i zeigt, der äußerste und unterste Indexpunkt
seitlich versetzt sind, so wird diesem Umstand dadurch Rechnung getragen, daß die
Spindel 29 und damit auch das optische System am Träger-2i durch den Nocken 34.
seitlich verschoben werden können. Die Spindel 29 wird nämlich unter Druck der Feder
32 mit ihrem Ende 33 gegen den Nocken 34 gehalten. Dieser dreht sich aber synchron
mit dem Vorbeigang der vier Zeilen a, b, c, d der Karte io unter der Abfühlctell;:.
Es wird also durch jede der ,aus der Zeichnung ersichtlichen vier Erhebungen des
1\TOclzens 34. die Spindel 29 und .damit die Abfü hlcinrichtung beim Vorbeigang
einer Ziffernzeile aus der dargestellten Lage nach rechts verschoben. Es sei angenommen,
daß die Karten so durch die Maschine laufen, daß erst der oberste und zuletzt der
unterste Indexpunkt (Fig, i) unter die Abfühleinrichtung kommt. Wenn der oberste
Irndex.punkt abgefiihlt wird, ist der Träger 21 noch nicht durch den Nocken 34 verschoben.
Wenn aber die mittleren beiden Indexpunkte abgefühlt n enden, hat der Träger e i
eine kleine Verschiebung nach rechtserfahren, undgleichdarauferfolgt noch eine kleine
Verschiebung nach rechts, so daß der in Fig. i ersichtliche linke untere Indexpunkt
abgefühlt wird, woraufhin die Einrichtung infolge der Nockengestaltung wieder in
ihre Ausgangslage zurückkehrt. Beim Vorbeigang der nächsten Zeilen unter der Abfühleinrichturig
spielt sich jeweils derselbe Vorgang ab. In den elektrischen-nicht veranschaulichten
- Stromkreisen liegt ein Zeilenauswahlschalter, der auf die Zeile eingestellt wird,
in der die auszüso.rtierende Spalte liegt, so daß also jeweils nur die Spalte dieser
Zeile wirksam werden kann.
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Wenn die graphischen Schriftzeichen nach dem eingangs erwähnten anderen
System dargestellt sind, sich also durch verschiedenen Schwarzgehalt voneinander
unterscheiden, ist es unbedingt nötig, daß der auf die Lichtzelle treffende Lichtstrom
unabhängig von der Spalteneinstellung ist, da ja die Stärke dieses Lichtstromes
gerade ein Kennzeichen für die Bedeutung des abgefühlten Schriftzeichens ist. Diese
Unabhängigkeit von der Spaltenauswahl wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
erreicht, wenn Lichtquelle undLichtzelle an gegenüberliegenden Seitenwänden der
Maschine angeordnet sind und dazwischen die optische Einrichtung verstellbar ist,
wie es Fig. 3 zeigt. Bei dieser Anordnung ist nämlich die Schwächung des Strahlenganges
durch Dämpfung und Absorption im optischen System und der Karte unabhängig von der
Stellung des optischen Systems zwischen Lichtquelle undLichtzelle, wie auch dieRechnung
zeigt.
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Es bezeichnen L1 = den von der Lichtquelle ausgehenden Lichtströin,
I__ = den auf die Lichtquelle auftreffenden Lichtstrom, a = den Abstand zwischen
Lichtquelle _. und Lichtzelle, x = den Abstand des optischen Systems 'von der Lichtquelle,
k.= den Anteil des durch das optische System und die Ab,fühlung der Karte absorbierten
Lichtes, f = einen Faktor für die Dämpfung und Absorption des Lichtes pro Wegeinheit,
_ e = 2,7182ä - die Basis der natürlichen Logarithmen.
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Der von der Lichtquelle ausgebende Lichtstrom ist L1. Der am optischen
System ankommende Lichtstrom L' ist abhängig von dem Abstand x und dem Faktor
f ; L' ergibt sich daher zu
Da die Absorption durch das optische System und durch die Kartenabfühlung k ist,
so verbleibt von dem ankommenden Lichtstrom L' hinter dem optischen System der Lichtstrom
L"=(i-k).L' oder
Dieser Lichtstrom L" erfährt wieder eine Schwächung, die abhängig ist vom Differenzabstand
(a-x) und f. Der an ider Lichtzelle ankommende Lichtstrom L2 ist dann
Setzt man hierin den Wert für L" ein, so ergibt sich
oder nach Ausrechnung
Es ist ersichtlich, daß der Abstand x aus der' Formel herausfällt, d. h. der bei
der Lichtzelle ankommende Lichtstrom ist völlig unabhängig von der Einstellung -des
optischen Systems zwischen Lichtquelle' und Lichtzelle. Damit ist also die oben
für die Auswertung von Schriftzeichen unterschiedlichen Schwarzgehaltes gestellte
Bedingung erfüllt.