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Steuerschaltung für eine selbsttätige Kartenlochmaschine In der Technik
der Lochkartenmaschinen werden häufig selbsttätige Kartenlochmaschinen angewandt,
in denen die Karte durch Kraftantrieb schrittweise an einer Lochstempelreihe mit
zur Lochung auswählbaren Lochstempeln vorbeigeführt wird. Während der Stillstandsperiode
der Karte werden die ausgewählten Lochstempel ebenfalls mittels Kraftantrieb betätigt.
Der schrittweise Kartentransport kann dabei durch eine Klinkenschaltung, durch einen
Maltesertrieb oder auf andere Art erfolgen. Das Lochen erfolgt üblicherweise mittels
eines Stanzjochs. Den Lochstempeln ist je ein Wählermagnet zugeordnet, der einen
Einstellschieber zwischen das Stanzjoch und den Lochstempel schieben kann, so daß
der Lochstempel entgegen Federwirkung durch die Karte gedrückt wird. Das Zurückholen
eines betätigten Lochstempels erfolgt dann durch die ihm zugeordnete Feder, deren
Federkraft durch das Stanzjoch beim Niederdrücken des Lochstempels überwunden werden
muß.
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Wegen der Notwendigkeit der Auswahl der Lochstempel und da das Stanzjoch
nicht schlagartig wirksam werden kann, sondern durch Nockensteuerung erst allmählich
niedergedrückt und zurückgeholt wird, sind Maschinen dieser Art in der Lochgeschwindigkeit
auf die durch die mechanische Ausbildung gezogenen Grenzen beschränkt.
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Die vorliegende Erfindung sieht nun eine Maschine der angegebenen
Art vor, die hinsichtlich der Antriebe für Kartentransport und Lochstempel ohne
mechanische Steuerung und darüber hinaus sogar kontaktlos arbeitet und deshalb eine
hohe Loch-Qeschwindigkeit ermöglicht.
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y Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine vorgegebene
Netzfrequenz zur Speisung des schrittweisen Antriebs für das Kartenförderwerk als
auch zum direkten elektromagnetischen Antrieb der Lochstempel in der Weise verwendet
wird, daß die Netzfrequenz für den Antrieb des Kartentransportwerkes durch einen
elektronischen Frequenzteiler halbiert wird, so daß eine Wechselstromperiode für
den Kartentransport und die folgende Periode für das Lochen zur Verfügung steht,
und daß jede zweite Periode der Netzfrequenz mit der positiven Amplitude zum direkten
elektromagnetischen Antrieb der ausgewählten Lochstempel zum Lochen der Karten verwendet
wird, wohingegen alle negativen Amplituden sämtlicher Perioden die Lochstempel elektromagnetisch
in die Ruhelage bringen.
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Die Erfindung kann bei allen automatischen Lochmaschinen Anwendung
finden, wie z. B. bei Kartendopplern, bei Summenkartenlochern und bei Rechenlochern.
Sie ist in gleicher Weise für die sogenannte gleichzeitige Parallelarbeit in mehreren
Spalten wie auch für die spaltenweise Querarbeit geeignet. Bei der ersteren Arbeitsweise
ist bekanntlich für jede Lochspalte ein einziger Lochstempel, also für eine nebeneinanderliegende
Reihe von Lochspalten eine Reihe von nebeneinanderliegenden Lochstempeln vorgesehen;
die Karte wird dann in. Längsrichtung der Lochspalten an der Lochstempelreihe vorbeigeschaltet,
so daß jede Spalte lochpositionsweise nacheinander gelocht wird. Bei der spaltenweisen
Querarbeit ist eine Lochstempelreihe für eine einzige Lochspalte vorgesehen, und
an dieser Lochstempelreihe werden die Lochspalten schrittweise nacheinander vorbeigeschaltet.
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Vorzugsweise wird eine vorgegebene Netzfrequenz zur Speisung der Antriebe
für die Schrittschaltung und für die Lochmagnete verwendet. Es hat sich gezeigt,
daß als speisende Netzfrequenz sogar die übliche Frequenz von 50 Hz angewandt werden
kann, die dann infolge des Frequenzteilers den schrittweise arbeitenden Antriebsmotor
mit einer Frequenz von 25 Hz antreibt, während die Lochperiode, zu der Lochen und
Zurückholen des Lochstempels gehören, in dem einer Periode entsprechenden Zeitraum,
d. h. in 20 Millisekunden, erfolgen kann, wobei allerdings nur jede zweite Periode
derart ausnutzbar ist. Wenn also in Parallelarbeit gearbeitet wird, bei der alle
Lochspalten gleichzeitig, die einzelnen Positionen jeder Spalte aber nacheinander
gelocht werden, so bedeutet das, daß für jede Position zum Lochen und Rückholen
des Stempels nur 20 Millisekunden erforderlich
sind. Bei Anwendung
von Lochkombinationen und Darstellung der Ziffern einschließlich des Alphabetes
sind im allgemeinen sechs Lochpositionen pro Spalte erforderlich, so daß eine Spalte
in 6 - 40 = 240 Millisekunden gelocht werden kann.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen
schematisch dargestellt. Als Ausführungsbeispiel ist hier der Einfachheit halber
eine Locheinrichtung gewählt, wie sie in Kartendopplern Anwendung findet. Bei dieser
Einrichtung werden die Lochangaben einer voranlaufenden Karte auf eine nachfolgende
Karte übertragen. Ebensogut könnte aber die Steuerung des Lochwerkes statt von einer
voranlaufenden Karte aus durch die in einer anderen Kartenbahn geführten Musterkarten
erfolgen, wie es ebenfalls bei Kartendopplern üblich ist. Schließlich muß die Lochung
des Lochwerkes nicht von einer Karte aus erfolgen, sondern sie kann ebensogut von
einem Addierwerk aus (wie z. B. beim Summenkartenlochen) oder von einem Produktwerk
aus (wie bei einem Multiplizierlocher) erfolgen. Wesentlich ist nur, daß der Transport
der zu lochenden Karte und der Antrieb für die Lochstempel selbst in der erfindungsgemäßen
Weise erfolgen und aufeinander abgestimmt sind.
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Im nachfolgenden ist ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel angenommen,
bei dem es sich um eine Einrichtung zum Lochen von Karten mit jeweils gleichbleibenden
Angaben (wie z. B. Datum) handelt. Diese konstanten Angaben werden in die erste
Karte gelocht und jeweils von der voranlaufenden Karte abgefühlt, und dem Abfühlergebnis
entsprechend wird die nachfolgende Karte gelocht. Diese Arbeitsweise ist im Kartendoppler
allgemein üblich.
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Die in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Karten haben zwei Reihen
übereinanderliegender Lochspalten, die im allgemeinen als Lochdecks bezeichnet werden.
Jede Lochspalte hat sechs Lochpositionen. Der Abstand der Positionen voneinander
in Spaltenrichtung wird als Positionsteilung bezeichnet, so daß also die Lochspalten
zwölf Positionsteilungen einnehmen. Da die beiden Decks aber einen Abstand von drei
Positionsteilungen voneinander haben und zwischen den Karten in der Kartenbahn auch
ein gewisser Zwischenraum bleiben muß, ergibt sich bei dem Ausführungsbeispiel eine
sogenannte Kartenteilung von zwanzig Positionsteilungen, d. h. also, daß der Abstand
zwischen den vorangehenden Kanten zweier aufeinanderfolgender Karten zwanzig Positionsteilungen
beträgt. Nach jeweils zwanzig Schaltschritten befindet sich also die nächste Lochkarte
in der gleichen Stellung wie die vorhergehende.
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Da nach dem Vorhergesagten bei Anwendung der üblichen Netzfrequenz
von 50 Hz für einen Schaltschritt 40 Millisekunden erforderlich sind, ergibt sich,
daß ein Kartendurchgang durch die Maschine 20 - 40 = 800 Millisekunden beansprucht.
Das ergibt eine für Maschinen mit lochpositionsweiser Lochung der Karte sehr hohe
Lochleistung von 4500 Karten je Stunde.
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Sollte es aus irgendwelchen Gründen erwünscht sein, die Lochleistung
herabzusetzen oder die Lochleistung, soweit dies die Trägheit der bewegten Teile
zuläßt, sogar noch zu steigern, so kann dies durch entsprechende Wahl der Speisefrequenz
geschehen. Eine gegebene Netzfrequenz muß dann durch einen Frequenzwandler in die
gewünschte Speisefrequenz umgeformt werden. In den Zeichnungen ist nun das soeben
angedeutete Ausführungsbeispiel der Erfindung näher veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen sogenannten Kartendoppler mit
magnetischer Locheinrichtung und Magnetmotor; Fig. 2 zeigt den elektromagnetischen
Antrieb für einen Lochstempel; Fig. 2 a zeigt ein Schema eines Magnetmotors; Fig.
3 zeigt die Schaltung für die Steuerung des Magnetmotors und der magnetischen Locheinrichtung;
Fig. 4 zeigt ein Impulsdiagramm.
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Die in Fig. 1 dargestellte Maschine stellt einen Kartendoppler dar,
bei dem, wie bereits erwähnt, in bekannter Weise unter Steuerung der jeweils voranlaufenden
Karte die nachfolgende Karte gelocht wird. Die Maschine besteht im wesentlichen
aus einem Kartentransportwerk, dem dazu nötigen Getriebe, der magnetischen Lochstempeleinrichtung
und einer Abfühlerreihe. Die eigentliche Locheinrichtung befindet sich, wie aus
Fig. 1 ersichtlich, in der Mitte der Maschine. Die Karten werden vom Karteneinlegefach
aus schrittweise von links nach rechts oberhalb der Lochstempel vorbeitransportiert.
Die Karten werden in der üblichen Weise durch Transportrollen an den Lochstempeln
und den nachfolgenden Abfühlbürsten vorbei zur Kartenablage geführt. Das Kartenablegefach
ist in Fig. 1 weggelassen. Bei dieser Maschine läuft immer eine gelochte Karte einer
nicht gelochten Karte voraus.
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Als unterste Karte wird in das Magazin eine gelochte Musterkarte eingelegt,
der Blankokarten oder nur teilweise gelochte Karten folgen. Bei der Abfühlung der
voranlaufenden Karte erfolgt die übertragung der Musterlochung jeweils von der voranlaufenden
auf die folgende Karte. Dabei kann in bekannter Weise die Lochung spaltenversetzt
zu den Lochspalten der Musterkarte durch entsprechende Stöpselverbindungenzwischen
den Abfühlem und den Lochmagneten erfolgen. Diese Umstöpselarbeit ist jedoch der
Einfachheit halber im Ausführungsbeispiel fortgelassen.
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In Fig. 2 ist eine Lochstempeleinrichtung dargestellt, die für den
Lochstempel zwei Tauchankermagnete vorsieht. Hierbei führt ein Magnet die Lochung
durch, und der andere Magnet zieht den Lochstempel wieder zurück.
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Aus Fig. 3 ist die Schaltung ersichtlich, die für die Steuerung des
Magnetmotors und der Lochstempel erforderlich ist. Diese Steuerung wird von einer
Grundfrequenz aus rein elektronisch, d. h. also vollkommen kontaktlos, durchgeführt.
Dabei werden die Lochstempel zu genau definierten Zeitabschnitten mit der Grundfrequenz
direkt -betrieben. Die erforderlichen AmplitudenanfeiIe gelangen über einen
Eingangstransformntör, ein Ventil und eine Thyratronröhre zu den Lochstempehnagneten.
Die Steuerung des Magnetmotors und der für die Lochstempel wirksamen Thyratronröhre
erfolgt über eine Frequenzteileranordnung. Das Steuerungsdiagramm Fig. 4 wird im
einzelnen noch beschrieben.
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Getriebe und Kartentransport Der in Fig. 1 rechts gezeigte Motor M
hat eine Welle 10, die mit der Welle 20 über eine Kupplung 11 verbunden ist. Die
auf der Welle 20 befestigten
Schnecken 21 stehen im Eingriff mit
den Schneckenrädern 22. Letztere sitzen fest auf den Wellen 22 a und treiben auf
diesen Wellen 22a befestigte Transportrollen 23, die in Fig. 1 gestrichelt angedeutet
sind. Über diesen Transportrollen 23 befinden sich die Rollen 24. Beide Rollen 23
und 24 transportieren zusammen die Karten. Das letztere Schneckenrad 22 auf Welle
22 a kämmt mit dem schrägverzahnten Zahnrad 25. Das Zahnrad 25 steht wiederum im
Eingriff mit einem schrägverzahnten Zahnrad 26, das auf der Welle 26a befestigt
ist, welche eine bekannte rotierende Kartenmessertrommel 26 b trägt. Der gesamte
Antrieb ist so ausgebildet, daß sich der Kartenstrom schrittweise vom Magazin 35
aus zum Ablegefach bewegt und daß bei jedem Stillstand des Magnetmotors eine Lochpositionsreihe
unter den Lochstempeln 29 anhält. Die Abfühlung der voranlaufenden Karte erfolgt
mittels der Bürsten Bu, die im Bürstenhalter 36 befestigt sind. Es befindet sich
eine der Anzahl der Kartenspalten entsprechende Anzahl von Bürsten Bu im Bürstenhalter
36, von denen jedoch nur die vorderste Bürste mit ihrem oberen Ende zu sehen ist.
Die magnetische Locheinrichtung Die in Rillen der Lagerungen 31 geführten Stempelschieber
30 (Fig. 1) sind mit einer Nase und einem Bolzen 33 (s. auch Fig. 2) durch die Stifte
46 mit den Magnetkolbenstangen 34 verbunden. Die eigentlichen Lochstempel 29 sind
mit einem an ihrem unteren Ende vorgesehenen Querjoch in Ausschnitte der Schieber
30 eingehängt (s. Fig. 1) und können sich zwischen den Stempelplatten 27 und 28
hin- und herbewegen. Jedem Stempelschieber 30 sind zwei Magnete 32a und 32b zugeordnet.
Diese Magnete sind als Tauchankermagnete ausgebildet und sind in Fig. 2 im Schnitt
gezeichnet. Beide Magnete 32a und 32 b sind von gleicher Konstruktion. Sie bestehen
je aus einem Joch 41 (Fig. 2), einem Spulenkörper 42, der vom Joch 41 aufgenommen
wird und der die Spule 48 trägt, einem Kolben 45 mit den Stangen 34 und 44 und den
Lagerbuchsen 43 und 47, in denen die Kolbenstangen 34 und 44 geführt sind. Die beiden
Kolbenstangen 34 sind zwischen den beiden Magneten 32a und 32b mit einem Bolzen
33 verbunden, der den Schieber 30 durch die Befestigungsstifte 46 in der beschriebenen
Weise mitnimmt. Die in Fig. 2 gezeigte Stellung zeigt den unteren Magnet in erregtem
Zustand (Rückholstellung). Wird nun der untere Magnet aus- und der obere eingeschaltet,
so wird der obere Anker (Kolben 45) nach oben bis zur Führungsbuchse 43 im Magnet
32 a gezogen und nimmt dabei den unteren Kolben 45 mit. Dies ist dann die Stanzstellung.
Bei dieser Bewegung werden der Schieber 30 und der darin lose sitzende Lochstempel
29 (Fig. 1) nach oben gedrückt. Der Lochstempel 29 stanzt bei dieser
Bewegung ein Loch in die Karte, die zu diesem Zeitpunkt mit einer Lochpositionsreihe
zwischen den Stempelplatten 27 und 28 (Fig. 1) steht. Die beschriebene Maschine
ist mit fünfunddreißig Lochstempeln 29 und den dazugehörigen Steuermagneten ausgerüstet,
da Lochkarten mit fünfundreißig Lochspalten zur Verwendung vorgesehen sind. Von
diesen fünfunddreißig Stempeln ist in Fig. 1 nur einer ersichtlich, ferner mehrere
Schiebernasen für die hinter dem ersten Stempel liegenden Lochstempel, da diese
Teile gestaffelt hintereinander angeordnet sind. Eine Feder für den Lochstempel
ist nicht vorgesehen, da Hin-und Zurückgang des Stempels magnetisch erfolgen.
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Magnetmotor Der Magnetmotor ist in Fig. 2 a schematisch veranschaulicht.
Er besteht im wesentlichen aus dem Winkel 100, den beiden Spulen M 1 und M 2, die
auf dem Winkel 100 festsitzen, sowie seinem Anker A, der auf der Welle 10 (s. auch
Fig. 1) befestigt ist. Der Anker ist so gestaltet, daß ein Joch immer in der Nähe
einer Ankerspitze steht, während das andere Joch gegenüber dem Ankerkern steht.
In der in Fig. 2 a gezeichneten Ankerstellung würde die Spule M2 bei Erregung den
Anker um 90° drehen können, weil die Ankerspitze in deren Nähe steht. Nach der erfolgten
Drehung befindet sich der Ankerkern gegenüber dem Joch der Spule M2 und die andere
Ankerspitze in der Nähe der nicht erregten Spule M 1, so daß bei einer nachfolgenden
Erregung der Spule M1 letztere die nächste Drehung verursachen kann. Die Steuerung
der Spulen M 1 und M 2 wird noch an Hand des Schaltbildes beschrieben. Schaltung
und Steuerung In Fig. 3 sind von den fünfunddreißig Lochmagneten 32 a/1 bis
32 a/35 nur zwei gezeichnet, nämlich die Magnete 32a/1 und 32a/35.
Ebenso ist mit den Rückholmagneten 32 b/1 bis 32 b/35 verfahren. Von den
an Leitung 52 angeschlossenen Abfühlbürsten Bu 1 bis Bu 35 sind sinngemäß
auch nur zwei, nämlich die Bürsten Bu 1 und Bu 35, gezeigt.
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Über den Transformator Tr wird der Steuerschaltung die Wechselspannung
(50 Hz) zugeführt, die mit dem Schalter S wahlweise ein- und ausgeschaltet werden
kann. Die Sekundärwicklung des Transformators Tr ist über Leitung 51 mit der Kathode
und über Leitung 53 und den Kondensator C 1 mit dem Steuergitter der Impulsformerstufe
Ro 1 verbunden. An den Punkten 101 und 102 liegt eine Gleichspannung, die als Anodenspannung
dient. Leitung 51. erhält negatives Potential der Anodenspannung über Leitung 52.
Außerdem ist über Leitung 52 auch die Stromquelle für die negative Sperrspannung
der Röhre Ro 4 mit ihrer positiven Seite mit der Kathode dieser Röhre verbunden,
wenn eine Bürste Bu 1 bis Bu 35 den Stromweg schließt. Die über den
Kondensator C 1 der Impulsformerstufe Ro 1 zugeführte Sinusspannung wird infolge
der Bemessung der Schaltmittel R 1, R 2 und C 4 in bekannter Weise zu einer Sägezahnspannung
umgeformt. Die Flankensteilheit des erzeugten Sägezahns ist dabei wesentlich von
der Größe des Kondensators C 4 abhängig. Wenn C 4 fehlt, entsteht eine rechteckähnliche
Impulsreihe an der Anode von Rol. Ist dagegen C4 zu groß, so entsteht eine
dreieckförmige Impulsreihe. Beide Impulsformen lassen sich nicht in der gewünschten
Weise differenzieren und führen zu unsicheren Steuerimpulsen für den nachfolgenden
Frequenzteiler Ro 2/Ro 3. Über den Kondensator C 2, der zusammen mit R 3 ein Differenzierglied
darstellt, werden die Sägezahnimpulse differenziert. Das Differenzierglied verbindet
die Schaltung über C 3 und Leitung 56 mit dem Frequenzteiler Ro 2/Ro 3.
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Der Frequenzteiler Ro 2/Ro 3 ist ein bekannter Eccles-Jordan-Flip-Flop-Schalter.
Die Schaltung besteht aus den beiden Röhren Ro 2 und Ro 3, deren
beide
Kathoden über den Widerstand R 21 an Leitung 51 liegen. Die Steuergitter der beiden
Röhren Ro 2 und Ro 3 sind über die Widerstände R 5 und R 6 ebenfalls mit Leitung
51 verbunden. Weiterhin ist jedes Steuergitter über einen KopplungswiderstandR 9
bzw. R 10 mit der Anode der gegenüberliegenden Röhre gekoppelt. Das Steuergitter
von Ro 2 ist über R 9 mit der Anode von Ro 3, das Steuergitter von Ro 3 dagegen
über R 10 mit der Anode von Ro 2 zusammengekoppelt. Die Anodenspannung gelangt von
Leitung 55 über den Arbeitswiderstand R 11 und über die Anodenwiderstände R 7 und
R 8 an die Anoden der beiden Röhren Ro 2 und Ro 3. Zu Beginn, d. h. kurz nach dem
Einschalten des Flip-Flops, erfolgt immer das Einkippen in einen stabilen Zustand.
Infolge, kleinster elektrischer Abweichungen der Bauteile befindet sich immer ein
Röhrensystem im leitenden und das andere Röhrensystem im nichtleitenden Zustand.
Man kann durch besondere Schaltmaßnahmen auch vorbestimmen, welches der beiden Systeme
bei Betriebsbereitschaft leitend sein soll. Im vorliegenden Fall ist dies bedeutungslos,
und deshalb ist auch keine derartige Schaltmaßnahme vorgesehen, was noch näher begründet
wird. Vielmehr liefert die beschriebene Anordnung lediglich die Betriebsfrequenz
und das Steuersignal für die magnetische Lochstempeleinrichtung und für die Motorsteuerung
zum nächsten Frequenzteiler.
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Wie bereits erwähnt, wird der Frequenzteiler Ro 2/Ro 3 von
den aus der Netzfrequenz gewonnenen Impulsen gesteuert, die an dem Punkt Y eingekoppelt
werden. Jeder ankommende Impuls verursacht eine sprunghafte Erhöhung der Anodenspannung
für beide Röhrensysteme Ro 2/Ro 3. Dieser Spannungssprung wirkt insbesondere auf
die Gitterspannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R 8, R 9 und R 5 für das
System Ro 2 einerseits und R 7, R 10 und R 6 für Ro
3 andererseits. Diese Widerstandsketten steuern die beiden Röhrensysteme gegenseitig
in der Weise, daß bei einem durch einen positiven Impuls ausgelösten spontanen Spannungssprung
für beide Systeme immer das System leitend gemacht wird, das vorher nichtleitend
war. Durch die Veränderung vom nichtleitenden Zustand in den leitenden Zustand sinkt
an der Anode des leitend werdenden Systems die Spannung infolge des einsetzenden
Anodenstromlusses. Dieses absinkende Spannungsniveau wird über die an die Anode
angeschlossene Widerstandskette (z. B. R 8/R 9/R 5) dem Steuergitter der anderen
Röhre (Ro2) mitgeteilt und bewirkt dort eine Verringerung des noch fließenden Anodenstromes:
Das Absinken des Anodenstromes im nichtleitend werdenden anderen System hat ein
Ansteigen der Anodenspannung an letzterem System zur Folge. Diese steigende Spannung
wird über die dort angeschlossene zweite Widerstandskette (z. B. R 7/R 10/R 6) dem
Gitter der ersten, jetzt leitend werdenden Röhre mitgeteilt, was ein weiteres Ansteigen
des Stromes in diesem Röhrensystem auslöst und gleichzeitig die Spannung an dieser
letzteren Anode weiter reduziert. Beim nächsten ankommenden Impuls kippt die Anordnung
wieder in die Ausgangsstellung zurück, wie sich aus vorstehendem ergibt. Es ist
deshalb leicht verständlich und aus dem Impulsdiagramm Fig. 4, Reihe 4 d, ersichtlich,
daß an einer der beiden Anoden der Röhren Ro 2 und Ro 3 jeweils die Hälfte der eingegebenen
Impulse abgenommen werden kann. Die Impulse haben Rechteckform, weil jedes Röhrensystem
seinen durch Impulssteuerung eingenommenen Zustand so lange beibehält, bis der nächste
Steuerimpuls eintrifft. Die Impulsbreite eines jeden solchen Rechtecks entspricht
zeitlich dem Durchlauf eines positiven und eines negativen Wechsels am Eingang der
Schaltung (s. Fig. 4, Reihe 4 a). Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird von der Anode
der Röhre Ro 3 über Leitung 54 ein jeder derartiger Rechteckimpuls weitergeleitet.
Es folgt wieder ein Differenzierglied, bestehend aus dem Kondensator C 4 und der
Diode D sowie dem Widerstand R 13. Mit dem Kopplungskondensator C 5 werden die differenzierten
Impulse dem zweiten Frequenzteiler Ro 5/Ro 6 zugeführt. Die auf diese Weise
entstehende Impulsreihe ist in Fig. 4 e gezeigt. Die Diode D sorgt in diesem Fall
dafür, daß die entstandenen negativen Impulse nicht weitergeleitet werden. Frequenzteiler
Ro 5/Ro 6 unterscheidet sich grundsätzlich nicht besonders gegenüber dem
ersten Frequenzteiler Ro 2/Ro 3. Seine beiden Kathoden liegen aber nicht
über einem gemeinsamen Widerstand an Leitung 51, sondern in jede Kathodenleitung
ist eine Magnetspule M 1 bzw. M2 des Magnetmotors M eingeschaltet. Außerdem sind
bei diesem Frequenzteiler Ro 5/Ro 6 Leistungsröhren angewandt, während beim Frequenzteiler
Ro 2/Ro 3 normale Verstärkerröhren bzw. bekannte Doppeltrioden verwendet werden.
Die Arbeitsweise von Ro 5/Ro 6 ist in allen Punkten die gleiche wie bei Ro2/Ro3.
Da jedoch in beiden Kathodenleitungen die Magnetspulen M1 und M2 eingeschaltet sind,
wird die Arbeitsweise dieser Anordnung in diesem Fall nicht mehr als Frequenzteiler
ausgenutzt, sondern lediglich als kontaktloses Steuerorgan für den Magnetmotor M.
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Von der Anode der Röhre R 2 erfolgt auch eine Impulsweitergabe über
Leitung 54 a über den Widerstand R 12, Kondensator C 6 an das Steuergitter
der Röhre Ro 4. Wie aus dem Impulsdiagramm Fig. 4, Reihe 4 g, ersichtlich ist, wird
dadurch die magnetische Stempelanordnung immer zu dem Zeitpunkt freigegeben, zu
dem ein positiver Impuls über Leitung 54a
zur Motorsteueranordnung Ro 4 gelangt,
wie sich aus nachfolgender näherer Beschreibung ergibt.
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Am oberen Ende der Sekundärwicklung des übertragers Tr sind an Leitung
53 über Leitung 53 a ein Ventil und die Anode der Zündröhre Ro 4 angeschlossen.
Ro4 ist eine gasgefüllte Triode, die nur dann zündet, wenn an ihrem Steuergitter
ein entsprechendes positives Signal steht und wenn auch an der Anode eine positive
Spannung vorhanden ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegen weiterhin in der Kathodenleitung
der Röhre Ro 4 alle Stempelmagnetspulen 32 a/1 bis 32a/35 parallel zueinander. über
die Bürsten Bu 1 bis Bu 35 kann wiederum jede einzelne Magnetspule
mit Leitung 52 (Minuspol) verbunden werden. An das Ventil V sind sämtliche Magnetspulen
32b/1 bis 32b/35 parallel zueinander angeschlossen, und die anderen
Enden aller Spulen sind mit Leitung 52 verbunden. Positives Gitter von Ro 4 zunächst
einmal vorausgesetzt, können bei der beschriebenen Anordnung alle ankommenden positiven
Halbwellen über die Anode der Zündröhre Ro 4 und im Zündungsfall über die Röhre
Ro4 und deren Kathode über die gerade durch die Bürsten Bu 1. bis Bu35 angeschlossenen
Spulen 32a/1 bis 32a/35 und über Leitung 52 zu Leitung 51 gelangen. Das Steuergitter
der Röhre Ro4 ist nur dann immer negativ, wenn kein positives Signal über Leitung
54 a eintrifft.
Die negativen Halbwellen gelangen über Leitung
51, Leitung 52, über sämtliche Spulen 32 b11 bis 32 b/35
und über das Ventil
V sowie Leitung 53 a zurück.
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Die Stempelmagnete 32a/1 bis 32a/35 können, wie ersichtlich,
nur dann bei einer positiven Halbwelle über das Ventil V 2 an der Anode der Zündröhre
Ro 4 erregt werden, wenn gleichzeitig mit der positiven Halbwelle an der Anode auch
ein positiver Impuls über Leitung 54 a und R 12 das Steuergitter von Ro 4
erreicht und wenn außerdem eine oder mehrere der Bürsten Bu 1 bis Bu
35 durch ein Loch einer Karte getreten sind. Die Rückholmagnete werden jedoch
bei jeder ankommenden negativen Halbwelle erregt.
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Im Impulsdiagramm Fig. 4 sind die einzelnen elektrischen Funktionskurven
4 a bis 4 g gezeigt. Reihe 4 a stellt dabei die Ausgangssteuerfrequenzkurve, im
vorliegenden Fall 50 Hz, dar. Diese dargestellten Sinuskurven werden in der beschriebenen
Weise mit Hilfe der Röhre Ro 1 in eine sägezahnförmige, aber gleichphasige Frequenz
umgewandelt, wie sie Reihe 4 b zeigt. Wie sich noch ergibt, wird die Steuerfrequenz
nach Reihe 4 a gleichzeitig für das magnetische Lochen benutzt.
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Aus der Sägezahnfrequenz werden durch Differenzierung (C 21R 3) die
Steuerimpulse nach Reihe 4 c geformt, die die nachfolgende Frequenzteileranordnung
(Ro 2/Ro 3) steuern. Der Frequenzteiler erzeugt die rechteckförmige Frequenz nach
Reihe 4d, die einerseits die Zündrohre Ro 4 der Lochstempeleinrichtung steuert (aber
nicht selbst die Lochung besorgt) und andererseits die Steuerimpulse (Reihe 4 e)
für die Motorsteuereinrichtung liefert. Reihe 4 f veranschaulicht in der stark ausgezogenen
Linie zunächst die neue Rechteckkurve, die eigentlich durch Ro 5/ Ro 6 erzeugt wird
und deren Frequenz nur die Hälfte der des FrequenzteilersRo2/Ro3 beträgt. Da jedoch
in jeder Kathodenleitung der Röhren Ro 5 und Ro 6 (Fig. 3) eine Magnetspule
liegt, wird immer beim Ansteigen und beim Abfallen einer Rechteckflanke abwechselnd
eine der Motorspulen erregt, weil beim Abfallen der gezeigten Flanke die entgegengesetzte
Röhre eine ansteigende Flanke für die andere Motorspule erzeugt. In Fig. 4, Reihe
4f, ist aber nur der Stromverlauf für die eine Motorspule in einer stark ausgezogenen
Linie dargestellt. Der Stromverlauf für die andere Motorspule ist gerade komplementär
dazu, d. h., die andere Motorspule hat Strom, wenn die erste keinen Strom hat, und
umgekehrt. Die Weiterschaltung des Magnetankers erfordert aber bei weitem nicht
die ganze Zeit, während deren die Motorspule unter Strom steht. Vielmehr erfolgt
die Schaltung des Ankers und damit der Kartenvorschub auf die nächste Lochposition
während des kurzzeitigen Übergangs des Motorankers von der einen in die andere Stellung.
Diese Zeiten sind in Reihe 4 f schraffiert angegeben. Die erste schraffierte Schaltzeit
gehört dabei zu dem in starker Linie ausgezogenen Impuls, und die rechts davon liegende
nächste Schaltzeit gehört zu dem Komplementärimpuls der anderen Motorspule.
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Die schraffierten Felder zeigen also die Zeiten, in denen die Transportschritte
durchgeführt werden, also die Zeit, die ungefähr der Ansprechzeit entspricht. Die
nicht schraffierten Felder stehen dann für die Durchführung der Lochung zur Verfügung.
Reihe 4g zeigt abschließend, zu welchen Zeitabschnitten während des Ablaufes die
Lochstempel durch die Steuerfrequenz wirksam werden. Die gestrichelten Sinuskurvenabschnitte
stellen die Zeitabschnitte und die Halbwellen dar, bei denen die Röhre Ro 4 von
Ro 2 negativ angesteuert ist, in welchen Zeiten also nicht gelocht werden darf.
Die schraffierten Sinusfelder zeigen die Zeitabschnitte und die Halbwellen, mit
denen die Röhre Ro 4 positiv angesteuert wird und die Lochmagnete erregt werden
können. Die mit L bezeichneten Halbwellen stellen die den Lochmagnet erregenden
Halbwellen dar, während mit den mit R bezeichneten Halbwellen die Rückholmagnete
betätigt werden.
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Die Wirkungsweise soll nun zusammenfassend dargestellt werden: Es
sei angenommen, daß unmittelbar nach dem Einschalten der Maschine die erste Frequenzteilereinrichtung
Ro 2/Ro 3 so einkippt, daß Ro 2 sperrt und Ro 3 leitend ist, wodurch an Ro 4 zwar
ein positiver Impuls über Leitung 54a und den Widerstand R12 gelangt, jedoch
noch keine Zündung eingeleitet wird, weil der Schalter S noch geöffnet ist und deshalb
auch kein Lochstempel und auch kein Rückholstempel betätigt werden kann. Außerdem
sei angenommen, die Anordnung Ro 5/Ro 6 sei so eingekippt, daß Ro 5 leitet
und Ro 6 sperrt. Dadurch wurde die Motorspule M1 erregt, und der Motoranker
hat die gezeichnete Stellung eingenommen. Wenn jetzt durch die Starttaste der Schalter
S geschlossen wird, gelangt zwar die erste positive Halbwelle an die Anode der Röhre
Ro 4. Die Zündung kann jedoch erst dann eingeleitet werden, wenn eine Abfühlbürste
Bu 1 bis Bu 35 durch ein Loch treten kann. Andererseits gelangt diese erste
positive Halbwelle an das Gitter der Röhre Ro 1., wird zum Sägezahn und nachfolgend
zu einem Steuerimpuls umgeformt und veranlaßt die erste Stufe Ro 2/Ro 3 zum Umkippen.
Dadurch wird jetzt die Röhre Ro 2 leitend und die Röhre Ro 3 nichtleitend. Es entsteht
die erste ansteigende Rechteckflanke (Fig. 4, Reihe 4d) und gleichzeitig der erste
positive Impuls (Reihe 4e). Die leitend gewordene Röhre Ro 2 sendet dabei einen
negativen Impuls an das Gitter der Steuerröhre Ro 4, diese sperrt und unterbindet
die Lochung. Der positive Impuls (Reihe 4 e) veranlaßt gleichzeitig das Umkippen
der Anordnung Ro 5/Ro 6. Hierbei wird Ro 5 nichtleitend und Ro 6 leitend.
Die in der Kathodenleitung liegende Motorspule M2 wird jetzt erregt, und durch die
in der Kathode der Röhre Ro 5 liegende, bisher erregte Spule M 1 fließt jetzt kein
Strom mehr. Der Motor M führt einen Schritt durch. Dieser Schritt erfolgt, wie in
Fig. 4, Reihe 4f, schraffiert dargestellt, während der ersten Hälfte des stark ausgezogenen
Rechtecks. Damit sind alle Funktionen die die erste positive Halbwelle 4a11 auszulösen
hatte, erledigt. Die folgende negative Halbwelle kann zwar die Rückholmagnete über
das Ventil V 1 erregen, was jedoch unwirksam bleibt, weil mit der voranlaufenden
positiven Halbwelle nicht gelocht werden konnte und weil die Röhre Ro4 infolge Steuerung
durch die Röhre Ro 2 gesperrt war. Die nun folgende zweite positive Halbwelle 4
a/II erzeugt einen zweiten Sägezahn (Reihe 4b) und einen zweiten Steuerimpuls (Reihe
4c). Dieser Steuerimpuls gelangt in der beschriebenen Weise zum Frequenzverteiler
Ro2/Ro3 und veranlaßt wieder ein Umkippen dieser Anordnung. Jetzt wird die Röhre
Ro3 leitend und Rot sperrt. Die Anodenspannung an Ro 3 sinkt, während sie an Rot
ansteigt, was zur Folge hat, daß über Leitung 54 a und R 12 positives Potential
an das Gitter
der Röhre Ro 4 gelangt. Da die gleiche positive Halbwelle
auch die Anode der Röhre Ro 4 erreicht hat, kann jetzt über diejenigen Stempelmagnete
32 a/1 bis 32a/35 Strom fließen, deren zugeordnete Bürsten Bul bis Bu35 ein
Loch in einer Karte festgestellt haben, so daß eine Lochung durchgeführt werden
kann. Während der gleichen Zeit erfolgt von der gleichzeitig leitend gewordenen
Röhre Ro 3 aus ein negativer Impuls (Reihe 4e), der aber durch die Diode D unwirksam
auf die Maschine gehalten wird. Er kann deshalb auch keine Steuerwirkung auf die
folgende Anordnung Ro 5/Ro 6 ausüben, so daß der Motor während dieser Zeit
keine Bewegung durchführen kann. Die jetzt nachfolgende negative Halbwelle (Reihe
4a) bewirkt nunmehr die Rückholung der Lochstempel in der beschriebenen Weise. Bei
der folgenden dritten positiven Halbwelle 4a/111 wird in bekannter Weise die Anordnung
Ro 2/Ro 3 wieder zum Kippen veranlaßt. Ro 2 wird wieder leitend und Ro3 nichtleitend.
Das Gitter von Ro4 wird wieder negativer und verhindert einen Durchfluß der positiven
Halbwelle durch Ro4 und durch die Lochstempehnagnete 32a/1 bis 32a/35. Gleichzeitig
sendet Ro 3 einen positiven Impuls (Reihe 4e) zur Anordnung Ro 5/Ro 6. Diese
kippt wieder zurück wodurch jetzt wieder Ra 5 leitend wird. Die Motorspule M 1 wird
wieder erregt, und durch die Spule M 2 fließt infolge der jetzt gesperrten Röhre
Ro 6 kein Strom mehr. Es erfolgt ein weiterer Motorschritt und damit die Fortbewegung
der Karten. Wenn der Schritt durchgeführt ist, gelangt wieder eine neue positive
Halbwelle in die Steuereinrichtung, die eine Lochung ermöglicht. Die nächste positive
Halbwelle verursacht wieder einen Schritt. Während des Durchgangs der negativen
Halbwellen werden jedesmal alle Rückholmagnete erregt, gleichgültig, ob die zugeordneten
Lochmagnete vorher erregt waren oder nicht. Die Kartenfolge ist so eingerichtet,
daß zwischen den Karten kein Abstand vorgesehen ist, so daß keine Fehllochung stattfinden
kann und die Bürsten Bul bis Bu35 auch zwischen den Karten keinen Kontakt herstellen
können.
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Abschließend sei noch erwähnt, wie die Steuereinrichtung arbeitet,
wenn sich der Frequenzteiler beim Einschalten entgegengesetzt der bis jetzt beschriebenen
Richtung einstellt. Es sei also angenommen, Ro 2/Ro 3 kippt so ein, daß zuerst
Ro 2 leitet und Ro 3 sperrt. Dadurch erfolgt jetzt in diesem Augenblick auch keine
positive Impulsgabe an das Gitter von Ro 4, so daß die magnetische Lochung unterbunden
wird. Außerdem ist eine Lochung auch deshalb nicht möglich, weil der Schalter S
noch offen ist und deshalb keine positive Halbwelle an der Anode der Röhre Ro 4
zur Verfügung steht, so daß schon deshalb keine Zündung erfolgen kann. Wird jetzt
der Schalter S geschlossen, so bewirkt die erste positive Halbwelle, däß Ro2/Ro3
umkippt. Das heißt, die Röhre Ro 2 sperrt und Ro 3 leitet. Durch die Veränderung
vom nichtleitenden in den leitenden Zustand der Röhre Ro 3 entsteht ein negativer
Impuls, der aber keine Veränderung von Ro 5iRo 6 hervorrufen kann. Zur gleichen
Zeit bewirkt die Veränderung vom leitenden in den nichtleitenden Zustand der Röhre
Ro 2 eine positive Impulsgabe an Ro 4, so daß jetzt, während der Motor noch stillsteht,
eine Lochung durchgeführt werden kann. Erst beim nächsten Umkippen des ersten Frequenzverteilers
Ro 2/Ro 3 gelangt ein positiver Impuls an Ro 51
Ro 6, und erst dann
kippt diese Einrichtung und bewirke dadurch eine Motorbewegung in. der beschriebenen
Art und Weise. Es geht daraus hervor, daß es gleichgültig ist, in welche Grundstellung
die beiden Systeme Ro 2/Ro 3 und Ro 5/Ro 6 am Anfang einkippen.
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In der obigen Beschreibung sind als elektronische Bauelemente überwiegend
Vakuumröhren verwendet worden. Es ist jedoch ohne weiteres klar, daß in der Schaltung
ebensogut elektronisch äquivalent wirkende Bauelemente, wie z. B. Transistoren,
verwendet werden können.