-
Lichtelektrische Abfühleinrichtung für Registrierkartenmaschinen Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abfühleinrichtung für Maschinen, in denen Steuervorgänge,
hauptsächlich Sortiervorgänge, Rechen- und Druckvorgänge, durch Registrierkarten
oder Registrierstreifen nach Maßgabe der auf denselben angegebenen Zeichen überwacht
werden. Eine besondere Art von Registrierkartenmaschinen sind die Lochkartenmaschinen,
deren Steuerung durch Lochkarten, das sind gelochte Registrierkarten, erfolgt. Diese
Art von Registrierkartenmaschinen ist heute allgemein in Gebrauch. Es ist aber auch
schon vorgeschlagen worden, die Zeichen auf den Registrierkarten nicht mehr durch
Lochungen, sondern einfach durch direkt lesbare graphische Schriftzeichen darzustellen
und durch diese graphischen Schriftzeichen die Steuerung der Registrierkartenmaschinen
zu bewirken. Nach einem dieser Vorschläge werden die Schriftzeichen, z. B. die zehn
Ziffernzeichen, so gestaltet, daß sich bei Zugrundelegung eines in bestimmter Weise
gewählten Vierpunktindexsystems für die Zeichen unterschiedliche Kombinationen von
dunklen und hellen Indexpunkten ergeben. jede Indexpunktkombination kann lichtelektrisch
abgelesen werden, so daß jeweils das Ableseergebnis von vier Indexpunkten durch
einen überaetzer in eine einheitliche, der Bedeutung des abgelesenen Zeichens entsprechende
Steuerwirkung übersetzt werden kann. Dem bekannten Vorschlag liegt ein Indexpunktsystem
von vier Abfühlprodukten zugrunde, die in beliebiger Weise gewählt und gegenseitig
zueinander versetzt sind; demgemäß sind bei dem bekannten Vorschlag zur jeweiligen
Abfühlung eines Zeichens auch vier Lichtzellen vorgesehen, die gleichzeitig alle
vier Indexpunkte abfühlen und einen Übersetzer*steuern.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun zur Abfühlung eines Zeichens
nur eine einzige Lichtzelle benötigt, indem das Zeichen bzw. die Karte in Bewegung
an dem die Lichtzelle steuernden und durch eine Strahlenleitvorrichtung auf die
Abfühlstelle gerichteten
Strahlenbündel vorbeigeführt wird, wobei
jedoch das Strahlenbündel an der Abfühlstelle nach Maßgabe der seitlichen Versetzung
der Indexpunkte in bezug auf die Bewegung.5:, richtung während des Vorbeiganges
der Karte seitlich wandert, indem z. B. die Strahlenleitvorrichtung verschoben wird.
Jeweils, wenn ein Indexpunkt im Brennpunkt des Strahlenbündels liegt, kann durch
eine synchron mit dem Vorbeigang der Karte am Brennpunkt des Strahlenbündels bewegte
Impulsgebereinrichtung die abfühlende Lichtzelle zur Auslösung eines Steuerimpulses
wirksam werden. Bei einer bevorzugten praktischen Ausführung sitzt die Strahlenleitvorrichtung
auf einer Stange und wird von einem Nocken hin und her bewegt.
-
Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß die Erfindung bei Registrierkartenmaschinen
der verschiedensten Art Anwendung finden kann. Im nachfolgenden wird daher nur beispielsweise
ihre Anwendung bei einer Registrierkartensortiermaschine veranschaulicht.
-
Fig. i zeigt in stark vergrößertem Maßstabe Ziffernzeichen, wobei
gleichzeitig das den Zeichen zugeordnete Indexpunktsystem durch schwarze und weiße
Kreise angedeutet ist.
-
Fig. 2 zeigt eine Registrierkarte mit Aufdrucken der in Fig. i dargestellten
Ziffern. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die lichtelektrische Abfühleinrichtung.
-
Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, wobei jedoch die
Karte in einer anderen Lage eingezeichnet ist.
-
Fig. $ zeigt schematisch das Schaltbild der Maschine.
-
In Fig. i sind die Indexpunkte in bezug zu den Ziffern angedeutet,
wobei die jeweils außerhalb der Ziffern liegenden Indexpunkte durch einen schwarzen
Kreis, die innerhalb der Ziffern liegenden durch einen weißen Kreis angedeutet sind.
Es ist ersichtlich, daß sich für jedes Zeichen eine unterschiedliche Kombination
von dunklen und hellen Indexpunkten ergibt, und auf Grund dieser Tatsache kann mittels
der lichtelektrischen Abfühlung eine unterschiedliche Steuerwirkung je nach der
Bedeutung des abgefühlten Zeichens ausgelöst werden. Die Indexpunkte können im allgemeinen
beliebig zueinander liegen, müssen natürlich immer so gewählt werden, daß sich für
jedes Zeichen eine unterschiedliche Kombination ergibt. Im Beispiel der Fig. i sind
die beiden mittleren Indexpunkte auf einer Senkrechten ,angeordnet, und die beiden
äußeren Indexpunkte liegen in gleichem Abstand von dieser Senkrechten. Außerdem
ist aus Zweckmäßigkeitsgründen die Anordnung noch derart getroffen, daß die durch
alle vier Indexpunkte gedachten Waagerechten immer den gleichen Abstand voneinander
haben. In der Registrierkarte io der Fig. 2 sind vier Ziffernzeilen a, b,
c und d angegeben, wobei die Ziffern in der aus Fig. i veranschaulichten
Weise ausgestaltet sind. Wenn daher die Karte an der Abfühlvorrichtung so vorbeigeführt
wird, wie die Pfeilrichtung in Fig. 3 andeutet, werden nacheinander die Zeilen d,
c, b, a an der Abfühlstelle vorbeigehen. Es muß dann. bei einer Sortiermaschine
zunächst dafür Sorge getragen werden, daß nur eine der vier Zeilen wirksam gemacht
werden kann, was durch einen später erläuterten Zeilenschalter bewirkt wird. Die
Auswahl einer Spalte in der ausgesuchten Zeile erfolgt durch die bekannte spaltenweise
seitliche Verstellung der Abfühleinrichtung. Um aber nun auch die vier Indexpunkte
eines Zeichens nach-. einander mittels einer einzigen Lichtzelle abfühlen zu können,
wird der sie steuernde Lichtstrahl beim Vorbeiwandern des Zeichens an ihm auch seitlich
verschoben, so daß er zuerst auf den untersten Indexpunkt eingestellt ist (vgl.
Fig. t und 3) und dann mit dem weiteren Vorrücken des Zeichens etwas nach rechts
nach der Seite rückt und beim Vorbeigehen der beiden mittleren Indexpunkte in dieser
Lage steht; dann wird der Lichtstrahl noch etwas mehr nach rechts gerückt, so daß
er den obersten Indexpunkt abfühlen kann, und dann muß der Lichtstrahl wieder in
die Ausgangslage zurückgestellt werden.
-
Die in dem Abfühlkopf der Sortiermaschine angeordnete Abfühleinrichtung
ist in Draufsicht in Fig. 3 und im Schnitt in Fig. 4 ver anschaulicht. Die ganze
Anordnung sitzt an einem Träger 15, der mittels Rollen 25 auf den Schienen 24 läuft.
Der Träger ist durch Drehung der Kurbel 21 mit Hilfe der Spindel 22 quer verstellbar,
so daß die an dem Träger sitzende Abfühleinrichtung in bekannter Weise auf die gewünschte
Spalte eingestellt werden kann. In dem Träger 15 sitzt die Lichtquelle 26 und die
Lichtquelle 27. .Von der annähernd punktförmig wirkenden Lichtquelle 26 geht das
Strahlenbündel über eine Strahlen,leitvorrichtungzur Lichtquelle 27. Die Strahlenleitvorrichtung
enthält ein Linsensystem 28, in .dessen Brennpunkt die Strahlen die Karte abfühlen,
und von der Abfühlstelle werden sie durch ein Linsensystem 29 zur Lichtzelle 27
geleitet. Die Karte wird durch die Transportrollen 23 in der in Fig. 4 durch einen
Pfeil angedeuteten Richtung am Brennpunkt des Strahlenbündels vorbeibefördert. Die
Stromzuführung zu der Lichtquelle 26 erfolgt durch federnd gelagerte Kontaktstücke
30a und 3o6, die auf Kontaktschienen 31a und 31b schleifen. Die Lichtzelle 27 ist
an federnd gelagerte Kontaktstifte 28a und 28b angeschlossen, die an Kontaktschienen
2911 und 29b schleifen. Es ist klar, daß durch die Einstellung
des
Trägers 15 mittels der Spindel 22 eine bestimmte Spalte ausgewählt werden kann.
Wenn aber nun das Zeichen der ausgewählten Spalte und der ausgewählten Zeile im
Brennpunkt des Strahlenbündels vorbeigeht, so muß dieser Brennpunkt, wie bereits
erwähnt, seitlich wandern (im Sinne der Fig. 3), damit bei dem aufeinanderfolgenden
Vorbeigang .der seitlich zur Bewegungsrichtung versetzten Indexpunkte diese abgefühlt
werden können. Um diese seitliche Wanderung des Brennpunktes zu erzielen, ist die
Spindel 2a, auf der ,der Träger 15 sitzt, axial verschiebbar gelagert. Die
Spinde122 sitzt lose drehbar in den Seitenwänden 2o und 30 der Maschine und hat
an ihrem einen Ende einen fest .darauf sitzenden Flansch 48. Zwischen dem Flansch
48 und der Gehäusewand 30 sitzt eine axial auf der Lagerbuchse verschiebbare
Hülse 36, die durch eine Druckfeder 35 gegen den Flansch 48 gepreßt wird. Es wird
also das äußere Ende 37 der Spindel 22 unter dem Einfluß der Feder 35 ständig gegen
den Nocken 38 gedrückt. Der Nocken 38 hat vier Erhebungen 40, nämlich 4od, 40e,
4o6 und 40a, die in dieser Reihenfolge nacheinander an dem Ende .der Welle 22 vorbeigehen,
und zwar synchron mit dem Vorbeigang der vier Zeilen d, e, b, a der
Karte an dem Brennpunkt des Strahlenbündels. Die Erhebungen sind so gewählt, daß
beim Vorbeigang des unteren Indexpunktes im Brennpunkt die Spindel 22 noch .die
aus Fig. 3 ersichtliche Lage einnimmt; auf der ersten Stufe der Erhöhung 4o ist
die Spindel 22 und damit auch der Brennpunkt der Strahlenleitvorrichtung etwas nach
rechts (Fig.3) verschoben, so daß nunmehr .die beiden mittleren Indexpunkte im Brennpunkt
liegen, wenn sie unter der Abfühleinrichtung vorbeigehen. Es erfolgt dann durch
die höchste Stufe der Erhebung 4o eine weitere Verschiebung der Spindel 22 nach
rechts, so daß der oberste Indexpunkt in den Brennpunkt fällt. Die Verschiebungen
der Welle 22 sind natürlich nur ganz geringfügig. Es ist dann weiter Vorsorge getroffen,
wie noch erläutert wird, daß gerade dann, wenn ,der jeweilige Indexpunkt im Brennpunkt
der Strahlenleitvorrichtung liegt, die lichtelektrische A.bfühlung wirksam werden
kann.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird am besten in Versbindung mit
der Erläuterung des Schaltbildes nach Fig. 5 klar. Es ist angenommen, daß es sich
um eine Sortiermaschine desjenigen Typs handelt, bei der in einem Arbeitsspiel die
Abfühlung vorgenommen und das Abfühlergebnis in eine Speichervorrichtung eingetragen
wird. Zwischen zwei Arbeitsspielen wird das Abfühlergebnis aus der ersten Speichervorrichtung
auf eine zweite Speichervorrichtung übertragen, und diese steuert :im dar.auffolgenden
Arbeitsspiel die Sortierweichen. Nachdem die Steuerung der Sortienv eichen erfolgt
ist, wird die zweite Speichervorrichtung geleert, damit sie von der ersten Speichervorrichtung
zwischen den aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen gesteuert werden kann, und gleich
nach der Übertragung wird die erste Speichervorrichtung geleert, damit sie für die
Steuerung durch die nächste Karte frei ist. Diese Arbeitsweise und eine Sortiermaschine
dieser Art sind z. B. aus der amerikanischen Patentschrift 2 o25 6o2 bekannt, weshalb
hier nur andeutungsweise darauf eingegangen wird.
-
Die Schaltung der Einrichtung in Fig.5 ist derart getroffen, daß die
zur Übersetzung der abgefühlten Kombinationen dienenden Übersetzermagnete bei der
Abfühlung eines schwarzen Indexpunktes erregt werden, sonst aber unerregt bleiben.
Die Lichtquelle 26 ist mittels der Kontaktschienen 3ia, 3z6 zwischen die Stromzuführungsleitungen
55 und 6o eingeschaltet. Zwischen diesen Leitungen liegt auch ein Abgreifwiderstand
53, an dem die Kontaktschienen 29a und 296 liegen, an welche wiederum die Lichtzelle
27 angeschlossen ist. An einer Anzapfung des Widerstandes 53 liegt die Lichtzelle
27, die in Verbindung mit dem Gitterwiderstand 62 die Gitterspannung der Verstärkerröhre
51 steuert. Die Anode der Verstärkerröhre ist an den Widerstand 53 über das
Relais 52 angeschlossen. Der Anker 57 des Relais kann die Verbindung zwischen den
Leitungen 56 und 58 unterbrechen und ist normalerweise vom Relais 52 angezogen.
Die Leitung 58 endigt in dem Zeilenschalter 44 der je nach der Zeile, innerhalb
der ein Zeichen aussortiert werden soll, auf eine der Leitungen 59ä, 596, 59c oder
59d eingestellt werden kann entsprechend den vier Zeilen a, b, e,
d der Registrierkarte. Die genannten Leitungen führen zu einem allgemein
mit 42 bezeichneten Impulsverteiler, der die -aus Fig. 5 ersichtliche 45a, 45°,
45`, 45d aufweist. Die Welle 44 auf der der Nocken 38 für die Seitenverstellung
der Strahlenleitvorrichtung sitzt, treibt über ein Kegelradgetriebe einen Abfühlbügel
43, der nacheinander die Kontaktstücke r, 2, 3, 4 mit demdanebenliegenden Kontaktstreifen
in jeder der Kontaktanordnungen 45d, 45`, 456, 45a verbindet. Die Anordnung ist
so getroffen, daß der Kontakebügel43 genau synchron mit dem Vorbeigang der Indexpunkte
eines Zeichens im Brennpunkt der Strahlenleitvorrichtung bewegt wird, so daß also,
wenn nacheinander die vier Indexpunkte i, 2, 3, 4, von unten. nach oben gezählt
(Fig. i ), im Brennpunkte vorbeigehen, die Kontaktbügel 43 jeweils eine Verbindung
zwischen dem entsprechenden
Kontaktstück und dem Kontaktstreifen
herstellt. Es ist ersichtlich, daß eine stromführende Verbindung überhaupt nur über
diejenige Leitung 59 stattfinden kann, auf die der Schalter 44 eingestellt ist,
und sodann kann, wie noch gezeigt wird, eine stromführende Verbindung erst dann
zustande kommen, wenn ein schwarzer Indexpunkt abgefühlt wird. Vom Impulsverteiler
führen die Leitungen in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zu den übersetzermagneten
46, die ihrerseits durch eine gemeinsame Leilung 61 an die Hauptleitung 55 angeschlossen
sind. Bei Erregung ziehen die Lbersetzermagnete in unterschiedlichen Kombinationen
ihre Anker hoch, die dann durch Klinken gesperrt gehalten «-erden. Durch die nockengesteuerte
Linksbewegung der Stange 48 und Mitnahme der Winkelhebel 47 wird zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Arbeitsspielen die Einstellung dieser ersten Speichervorrichtung auf den als zweite
Speichervorrichtung wirkenden und schematisch angedeuteten Übersetzer übertragen,
in dem sie dann während des darauffolgenden Arbeitsspieles eingestellt bleibt. Die
Leerung der zweiten Speichervorrichtung, d. 1i. des Übersetzers, erfolgt durch die
nockengesteuerte Rechtsbewegung der Stange 4.9, und in gleicher Weise wird durch
eine nockengesteuerte Stange die erste Speichervorrichtung in ihre Ausgangslage
zurückgestellt. Vom Übersetzer aus führen Leitungen5o zu der Steuereinrichtung für
die Sortiermaschine. Alle diese Einrichtungen sind aber für das Wesen der Erfindung
nicht von Bedeutung und aus der genannten Patentschrift bekannt, so daß es sich
erübrigt, sie im einzelnen zu beschreiben.
-
Es soll nun jedesmal, wenn ein schwarzer Indexpunkt im Brennpunkt
vorbeigeht, ein Stromfluß durch den zugeordneten LTbersetzermagneten .I6 zustande
kommen können. Die Schaltung der lichtelektrischen Einrichtung ist derart getroffen,
daß normalerweise, d. h. also, wenn kein schwarzer Indexpunkt an der Abfühlstelle
vorbeigeht, die Verbindung zwischen den Leitungen 56 und 58 unterbrochen ist, da
dann die Lichtzelle 27 und demzufolge auch das Relais 52 erregt ist. Wird irgendein
Indexpunkt abgefühlt, so wird zunächst immer durch den Kontaktbügel 43 eine entsprechende
Einschaltung des zugeordneten Übersetzermagneten 46 in den Stromkreis bestehen,
aber dieser Stromkreis kann wegen der Unterbrechungsstelle beim Anker 57 nicht wirksam
werden. Erst in dem Augenblick, in dem ein schwarzer Indexpunkt in den Brennpunkt
gelangt, wird eine Schwächung des auf die Lichtzelle 27 treffenden Lichtstromes
eintreten, und das Relais 52 wird seinen Anker 57 loslassen, so daß eine Verbindung
zwischen 56 und 58 hergestellt wird. Es kann dann in diesem Augenblick ein Stromfluß
von der Leitung 55 über 61, den zugeordneten Übersetzermagneten 46, über die durch
Schalter 44 ausgewählte Kontakteinrichtung 45, entsprechende Leitung 59, Schalter
44, Leitung 58, Anker 57 und Leitung 56 zur Hauptleitung 6o stattfinden. Nach dem
Vorbeigang der Spalte der ausgewählten Zeile werden daher die Übersetzermagnete
46 in der durch die schwarzen Indexpunkte bestimmten Kombination erregt worden sein,
und es kann im darauffolgenden Arbeitsgang eine Einsortierung der Karte nach Maßgabe
der abgefühlten Zeichenbedeutung stattfinden, wie dies bereits angedeutet worden
ist.
-
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel laufen die Zeichen gewissermaßen
mit ihrer Längsachse in Richtung der Förderbahn. Man kann natürlich die Zeichen
auch so abfühlen, daß sie sich quer, mit ihrer Längsachse also senkrecht zur Förderbahn
liegend, bewegen, in welchem Fall man von Querabfühlung spricht. Auch für diese
Art der Abfühlung ist natürlich die erfindungsgemäße Maßnahme anwendbar; es muß
dann bei dem gewählten Indexpunktsystem die Strahlenleitvorrichtung unter der Steuerung
des Nockens vier verschiedene Abfühlstellungen einnehmen, und in jeder muß beim
Vorbeigang eines Indexpunktes die Lichtzelle zur Auslösung eines Steuerimpulses
wirksam gemacht werden können.