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Vorrichtung zum Auswerten von durch Marken dargestellten Zahlenangaben
durch photoelektrische Abtastung Es ist bei Schnelltelegraphen, deren Sender durch
Lochstreifen betrieben werden, bekannt, .die Abfühlhehel gegenüber den senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Lochstreifens eingestanzten Lochkombinationen für die
einzelnen Zeichen so anzuordnen, daß sie nacheinander zur Wirkung gelangen.
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Die Erfindung bezieht sich -auf eine Vorrichtung zum Auswerten von
durch mehrere Loch- oder Markenreihen dargestellten mehrstelligen Zahlenangaben,
in der bei gleichbleibender Belegvorschubrichtung - infolge gegeneinander versetzter
Anordnung der Abfühlorgane sowohl die Reihen selbst als auch die einzelnen Markierungsstellen
jeder Reihe nacheinander abgefühlt werden. Um dabei in an sich bekannter Weise jeden
Ziffernwert durch eine entsprechende Anzahl von in einer Reihe liegenden Markierungen
darstellen zu können und deren Zusammenrechnung durch Schrittschaltwerke, die jeweils
so viele Schaltschritte ausführen, als Markierungen (Löcher) in einer Reihe vorhanden
sind, erfolgen zu lassen, wird gemäß der Erfindung vor Beginn der Abtastung einer
jeden Reihe durch photoelektrische. Abtasymittel die- Vor-
stellung
des Übertragungsrades, das das Addierrad des zugehörigen Stellenwertes mit der durch
die Markierungsstellen ausgelösten Antriebsvorrichtung. in Verbindung bringt, durch
einen synchron mit der Belegvorschubeinrichtung bewegten Schaltkörper bewirkt.
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Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt: Abb. r das Schema einer photoelektrischen-Abtastung einer Karte in. gleichbleibender
Richtung, bei der so viele Photozellen Anwendung finden, als die Wertangaben Stellen
haben. _ Abb. 2 eine Vorrichtung für Abfühlung in gleichbleibender Richtung mit
nur einer Photozelle . aber so vielen Beleuchtungseinrichtungen, als die Wertangaben
Stellen haben.
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Abb. 3 eine Vorrichtung für Abfühlung in gleichbleibender Richtung
mit nur einer Photozelle und nur einer Beleuchtungseinrichtung.
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Bei idem Beispiel.. gemäß Abb. t sind so viele phötoeiektrische Abtasteinrichtungen
vorgesehen, als= die - Wertangaben Stellen .häben. .Für -die Einer, Zehner, -.Hunderter
ünd
Tausender sind also vier Abtasteinrichtungen i bis 4 vorgesehen,
an denen die Markierungen 5 der Karten 6 in an sich bekannter und darum nicht dargestellter
Weise vorbeigeführt werden. Die Abtasteinrichtungen sind, wie aus Abb. i hervorgeht,
zueinander versetzt angeordnet. Die dabei auftretenden Impulse werden von den Abtasteinrichtungen
i bis 4 über die Schrittschaltmagnete 7 bis io auf die Addierräder il bis 14 des
Rechenwerks übertragen. Die Abtasteinrichtungen i bis 4 müssen dabei so weit voneinander
entfernt sein, daß die folgende immer erst in Tätigkeit treten kann, wenn an der
vorhergehenden sämtliche neun Markierungsstellen der ihr zugeordneten Markierungsreihe
vorbeigegangen sind. Es ist ohne weiteres verständlich, daß jedes in Tätigkeit gesetzte
Addierrad beim Übergang von neun nach null sofort die Zehnerschaltung veranlassen
kann, da alle übrigen ja in Ruhe sind.
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Die vorbeschriebene Ausführungsform arbeitet zwar sicher und schnell,
doch ist die Notwendigkeit, Abtasteinrichtungen entsprechend der Zahl der abzutastenden
Wertstellen vorsehen zu müssen, als Nachteil anzusehen.
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Während bei der Anordnung gemäß Abb. i von den vorhandenen Photozellen
immer nur die in Tätigkeit ist, an. der gerade eine Markierungsreihe vorbeiwandert,
ist bei der Anordnung gemäß Abb.2 der Gedanke maßgebend gewesen, mit nur einer Photozelle
für beliebig viele Markierungsreihen auszukommen. Beleuchtungseinrichtungen sind
*edoch in solcher Zahl vorhanden, als Wertstellen in Frage kommen.
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Von einer nicht dargestellten motorisch angetriebenen Fördereinrichtung
werden die beiden Förderbänder 15 und 16 bewegt, die .die auszuwertenden Karten
17 an der in der Trommel i9 angebrachten Photozelle 18 vorüberzuführen haben. Das
Förderband 15 ist durchsichtig, während das Band 16 zu zwei schmalen Seitenbändern
aufgeteilt ist. Die Förderbänder 15 und 16 laufen über die Trommeln i9 und 2o, von
denen die Trommel i9 unbeweglich in dem Gehäuse 21 hängt, während die auf der Welle
22 - befestigte Trommel 2o mit der Welle gedreht wird, wobei die Förderbänder mitgenommen
werden. Das doppelte Förderband 16 läuft als endloses Band nur über die Trommeln
i9 und 2o. Die auszuwertenden Karten 17 werden in der Pfeilrichtung auf den unteren
Raum des Förderbandes 15 gelegt, von dem sie mitgenommen und zwischen diesem und
dem Doppelband 16 eingeklemmt werden.
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Die Karten 17 sind undurchsichtig. Die Markierungen, 23 auf ihnen
sind. hier gelocht, doch dürfen sie wie bei der bereits bekannten Vorrichtung aus
einfachen Flecken, z. B. Punkten, bestehen, wobei dann die Abtasteinrichtung entsprechend
auszubilden ist.
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Wenn eine Karte 17 über den Mantel der Trommel i9 wandert, dann gehen
die einzelnen Lochreihen 23 je über ein in dem Trommelmantel vorgesehenes Loch 24
hinweg, von denen also so viele vorhanden sind, als Markierungsreihen, d. h. Zahlenstellen,
auszuwerten sind. Diese Löcher sind wie die Abtasteinrichtungen i bis 4 gemäß der
Abb. i versetzt angeordnet, und zwar so, daß eine folgende Reihe von Markierungen
erst dann über das ihr zugeordnete Loch hinwegzugehen beginnt, wenn die vorhergehende
das ihrige bereits überschritten hat.
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-Über jedem Schauloch 24 ist eine- BeleuchtuÜgseinrichtung 25o bis
253 angebracht, aus der durch eine Sammellinse 26 ein feiner Lichtstrahl gegen die
Karte 17 gerichtet ist, der .auf die Photozelle fällt, wenn gerade ein Loch sich
in seinem Wege befindet. Durch den Wechsel von Löchern 23 und undurchsichtigem Kartenstoff
treten die zur Betätigung der Photozelle erforderlichen Lichtimpulse auf.
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Diese Lichtimpulse werden in bekannter und deshalb nicht dargestellter
Art verstärkt und als Stromstöße in die Magnete 27 und 28 geschickt. Der Hubmagnet
27 bewegt bei jedem Stromstoß den Anker 29 und dieser das Schaltrad 3o, das auf
der Welle 31 sitzt, die das Antriebsrad 38 für die Addierr äder trägt. Der Magnet
28 hat die Aufgabe, die aus den Backen 32 und 33 bestehende Kupplung einzurücken.
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Bei eingerückter Kupplung 32, 33 nimmt der Schaltkörper 34 an der
Drehung .der Trommel 20 teil, die mit dem Wandern der Förderbänder 15, 16 eintritt.
Die Anfangsstellung des .Schaltkörpers ist die gemäß der Darstellung in Abb. 2.
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In dieser Anfangsstellung des Schaltkörpers 34 ist die Kupplung 32,
33 ausgerückt, das die Addierräder 36- des Rechenwerkes 37 betätigende Antriebsrad
38 mittels der-Druckfeder 39 abgeschaltet und durch die .elektrischen Kontakte 4o
bis - 43 nur die für die Finermarkierungsreihe bestimmte Beleuchtungseinrichtung
250 eingeschaltet.
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In der Anfangsstellung des Schaltkörpers 34 befindet sich noch keine
Karte 17 im Bereich der Lampe 25o, die jetzt die Photozelle i8 beleuchtet. Die Magnete
sind dann mittels einer an sich bekannten und deshalb nicht dargestellten Relaisschaltung
stromlos.
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Sobald jedoch die Förderbänder 15, 16 eine Kartenkante zwischen den
Lichtstrom der Lampe 250 .und die . Photozelle 18 -bringen, werden die :Magnete
27, 28 erregt, was zur Folge hat, daß die Kupplung 32, 33 eingerückt
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wird, d. h.-der Schaltkörper 34 und -das Schaltrad 3o werden um einen Zahn fortgeschaltet.
Dieses einmalige Springen -des Schaltrades 3o ist indessen bedeutungslos, weil das
von ihm gesteuerte Übertragungsrad 38 sich noch außer Bereich. der Addierräder 36
befindet. -Der Magnet.28 ist nur so lange wirksam, als: der photoelektrische Strom
unterbrochen ist. Er würde jedoch sofort abgeregt werden, sobald das erste Loch
23 einen Stromimpuis veranlaßt, was ein Ausrücken der Kupplung 32, 33 zur Folge
hätte. Um dies zu verhindern, wird die Kupplungsbacke 33 mechanisch festgehalten,
indem der Riegel 410 mittels der von der Feder 420 ausgeübten Kraft in -die Riegelnute
4öö der -,Backe 33 springt. . .
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Die Kante der"-ausiuwertenden Karte i7 setzt also den Schaltkörper
34 in Bewegung, womit dessen erste Stufe 430 sich hinter die Scheibe 44 schiebt.
Dabei wird das mit ihm durch die Hülse 45 verbundene 'Übertragungsrad 38 -mit dem
-ersten Addierrad 36 in Eingriff gebracht, oline ' daß aber das übertr agungsräd
und damit-das Rechenwerk betätigt wird.
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Dies geschieht erst dann, wenn die Löcher der ersten Markierungsreihe
über das ihr zugeordnete Loch 2'. der Trommel i9 gelangen, so daß bei jedem Lichtimpuls
der Magnet 27
das Schaltrad 30 und mit ihm das übertragungsrad 38 um einen
Zahn fortbewegt. Sind in der Markierungsreihe beispielsweise acht von den neun Markierungsstellen
gelocht, dann wird das zugeordnete Zählrad-iin Rechenwerk aus der Nullstellung auf
die Ziffer 8 rücken.
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Ehe die nächstfolgende Markierungsreihe unter die ihr zugeordnete
teleuchtungseinrichtung 25i gelangt, hat die zweite Stufe 4; des Schaltkörpers 34
das Übertragungsrad 38 auf das benachbarte Addierrad geschoben, womit die Löcher
dieser Markierungsreihe die Zehnerstelle des Addierwerks schalten. Gleichzeitig
hat die Bürste 4o. den Kontakt 42 verlassen und den Kontakt 48 erreicht, so daß
die Lampe 25o ausgeschaltet _ und die Lampe 251 eingeschaltet wird.
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Diese Vorgänge wiederholen sich bei jedem weiteren - Wechsel der Markierungsreihen,
d.- h. der Zahlstellen. Die Stufe 49 - und der Lampenkontakt 51 schalten _ die Abtasteinrichtungauf
die Hunderter und die Stufe 50 mit .dem - Kontakt 52, auf die Tausender. Weitere
Zahlstellen sind in der Zeichnung -nicht dargestellt, doch können sie beliebig vermehrt
werden.
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Nach der letzten Stufe 5o wird. die- Scheibe 44 und damit das Übertragungsrad
38.freigegel3'en, so daß- die Feder 39 sie wieder in die Anfangsstellung- ' zurückbringen-
--kann.' . Zu gleicher Zeit hat der am Schaltkörper 34 befestigte Arm 53 den Riegel
41o mit Hilfe des Anschlags`54 aus der Kupplungsbacke 33 gezogen, die ebenfalls
durch Federkraft aus der Kupplungsklaue 32 ausgerückt wird. Der Magnet 28 wird aberregt,
weil die- Kontaktfeder 40 von dem Kontakt 52 abgleitet, bis der Schaltkörper 34
seine Anfangsstellung erreicht und somit die Lampe :25o wieder zum. Leuchten kommt,
die jetzt vor der nächsten Karte 17 ungehindert die Photozelle 18 beleuchtet.
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Bis auf die sich dauernd bewegenden Förderbänder ist das Gerät in
seine Anfangsstellung zurückgekehrt, aus der es wieder in Tätigkeit gesetzt wird,
sobald- die Kante der nächstfolgenden auszuwertenden Karte in den Lichtstrom der
Laterne 25o gelangt.
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Die beschriebene Vorrichtung ist in -erster Linie für das Auswerten
von zettelförmigen Vorlagen, z. B. von Kassenzetteln der. Registrierkassen,. bestimmt..
Hier- können die einzelnen Zettel in unuterbrochener Folge durch das Äuswertungsgerätgeschickt
werden: Für- das Aufrechnen längerer Zahlenkolonnen in verschiedener Anordnung ist
die beschriebene Vorrichtung indessen nicht geeignet, weil die Löcher 24 in d_er
Trommel i9 .in unveränderlichain Abstand zueinander angeordnet sind.
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Um lange Ziffernreihen addieren zu können, und zwar in gleichbleibender
Richtung, ist die in Abb..3 dargestellte Anordnung, getroffen M=orden.
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Hier wird die auszuwertende Vorlage ioo mit den vier Zahlenspalten
ioi in den drehharen Zylinder rot gespannt, an dem sie mit geeigneten nicht dargestellten
Mitteln in einer bestimmten Lage festgehalten wird. Der Zylinder io2 wird über die
Hohlwelle 103 durch .das* Antriebsrad 104 in eine gleichmäßige Drehung versetzt,
wobei die Markierungen ioi unter der Abtasteinrichtung hinweggeführt werden,' die
aus der Beleuchtungseinrichtung io6 und den Photozellen 105 besteht, welche an einem
Halter 107 befestigt sind, der an einer durch die Hohlwelle io3 laufenden
Achse iog befestigt ist, die ihrerseits an dem mit dem Gehäuse iio verbundenen Konsol
I11 befestigt ist.
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Das photoelektrische Auswerten selbst geschieht in der bereits geschilderten
Weise, jedoch -mit -dem Unterschied, daß das Licht nicht durch Löcher der Vorlage
geschickt wird, sondern daß es -auf Strichmarken, die mit der Schreibmaschine geschrieben
wurden, gerichtet- wird, von denen es durch Rückstrahlung in die Photozellen iö5
gelangt. So'-lange der weiße Untergrund der Vorlage ioo. oderder helle Innenmäntel
ii2 des Zylinders
tot sich unter der Photozelle befindet, bleibt.
der mit der Photozelle verbundene Magnet 113 unwirksam, dessen Erregung durch Vermittlung
eines geeigneten Relais erst eintritt. sobald ein Strich ioi in den Taststrahl der
Beleuchtungseinrichtung gerät, so daß er den Anker 114 bewegt. Dieser Anker steht
in dauerndem Eingriff mit dem Schaltrad 115, das auf der Welle 116 befestigt ist,
die im Gehäuse iio gelagert ist. Diese Welle iiF trägt die auf ihr verschiebbare
Buchse 1i7 mit dem Übertragungsrad ii8, deren Mitnahme durch Nut i28 und Feder 127
gesichert ist. Sobald der Anker 114 das Schaltrad i 15 um einen Zahn weiterschaltet,
wird das Übertragungsrad 118 das jeweils mit ihm in Eingriff stehende Addierrad
i i9 bis 122 ebenfalls um einen Zahn bzw. um eine Ziffer fortschalten.
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Wenn auf der Vorlage ioo eine der Markierungsreihen abgetastet ist,
d. h. wenn die Trommel io2 eine Umdrehung gemacht hat, schiebt der Schaltkörper
123 mit einer seiner Stufen 124 bis 126 durch Vermittlung der auf der Hohlwelle
103 verschiebbaren Buchse 129 das Übertragungsrad 118 auf das Addierrad I
i9 bis 122 der nächsthöheren Zahlenstelle.-Während dieses Stellenwechsels stehen
keine Markierungen unter der Photozelle.
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Mit jedem Stellenwechsel wird die Trommel io2 immer weiter auf den
Halter io7 zu verschoben, wobei die Feder 130 zwischen Buchse 129 und der Gehäusewand
131 immer stärker zusammengepreßt wird, bis die Buchse 129 an dem Schaltkörper 123
den Halt verliert, indem sie nach der Schaltfläche 126 in den freien Raum 132 gelangt,
in welchem Augenblick die Feder 130 ein Zurückgleiten der Trommel io2, der Steuerbuchse
129 und des Übertragungsrades 118 in die Ruhelage bewirkt. Das Spiel würde jetzt
von vorne beginnen, wenn nicht durch eine nicht dargestellte Ausrückvorrichtung
die Auswertvorrichtung stillgesetzt worden wäre.
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Die zwangsläufige Bewegung des Schaltkörpers 123 zur Trommel i o2
wird durch das Zahnradgetriebe 133 und 134 erreicht.
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Das soeben geschilderte Ausführungsbeispiel für das Auswerten von
Vorlagen mit langen Zahlreihen ist im Aufbau recht einfach, doch hat es gegenüber
der bekannten Zickzackabtastung den Nachteil, daß sowohl bei kurzen wie langen Zahlenspalten
stets die gleichen Abtastwege zurückgelegt werden müssen.
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Dieser Mangel läßt sich teilweise durch Verwendung verschieden großer
Trommeln io2 mildern, indem für kleinere Vorlagen Zylinder mit geringerem Durchmesser
benutzt und beim Abtasten rascher gedreht werden. Weiter -lassen die= Abtastwege
sich dadurch verkürzen, daß nicht mehr Spalten abgetas,:ei werden,. als Markierungsreihen
vorhanden sind. Neben der dazu erforderlichen Abriegelung von Hand sind auch mechanische
Stoppvorrichtungen möglich, die das Gerät sofort stillsetzen, wenn in den folgenden
nächsthöheren Spalten keine Markierungen mehr sich befinden.
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In den vorbeschriebenen Vorrichtungen sind ausschließlich Markierungen
zur Anwendung gekommen, die innerhalb eines Grundwertes, z. B. der Neun, alle den
gleichen Teilwert, z. B. der Eins, haben. Es ist jedoch auch bei der stetigen Laufrichtung
wie bei der bekannten Zickzackabtastung möglich, einen Grundwert in mehrere Markierungsreihen
aufzuteilen, von denen jede Markierungen eines anderen Teilwertes birgt, beispielsweise
die Teilwerte eins und zwei.