DE1204864B - Einrichtung zur Abtastung von Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G06f

Deutsche Kl.: 43 a - 41/03

Nummer: 1 204 864

Aktenzeichen: G 30537IX c/43 a

Anmeldetag: 21. September 1960

Auslegetag: 11. November 1965

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtasten von Aufzeichnungsträgern, deren Markierungen durch Abweichungen von der Oberflächenebene dargestellt sind, mit federnden Abtastgliedern, die während des Abtastvorganges eine Relativbewegung entlang ihrer zugeordneten Markierungsspur auf der Aufzeichnungsträgeroberfläche ausführen und die bei Auftreffen auf eine Markierung auf ihre zugeordnete Kontaktvorrichtung einwirken, sowie mit einem während der Relativbewegung an einem nicht markierten Bereich des Aufzeichnungsträgers federnd anliegenden Fühlhebel.

Derartige Einrichtungen sind bekannt. Bei einer Einrichtung dieser Art weist der Abtastkopf einen gemeinsamen Halter aus isolierendem Material für die in einer Reihe nebeneinander angeordneten Abtastbürsten auf. Die als Aufzeichnungsträger dienende Lochkarte wird zwischen parallel zu den Aufzeichnungsspuren verlaufenden Rollen und einer elektrischen Kontaktplatte in der Aufzeichnungsstellung gehalten. Sobald bei einer Relativbewegung zwischen Abtastkopf und Lochkarte eine Bürste auf ein Loch trifft, tritt die Bürste in das Loch ein und berührt die Kontaktplatte. Dadurch wird ein entsprechender Stromkreis geschlossen. Über der Reihe von Kontaktbürsten liegt eine an dem Halter befestigte isolierende Schutzabdeckung. Der Halter kann als Ganzes zusammen mit den Abtastbürsten und der Schutzabdeckung von der Kartenhalterung abgehoben werden, um die Teile in ihre Ausgangsstellungen ungestört zurückführen zu können. Die Abtastbürsten müssen dabei so ausgebildet und angeordnet sein, daß sie unabhängig von der möglicherweise variierenden Dicke der Karten stets soweit in die Lochungen in der Karte einfallen, daß sie die darunterliegende Kontaktplatte berühren. Je nach der Dicke der Karte ist der Kontaktweg und damit die zur Kontaktgabe benötigte Zeit der Abtastbürsten unterschiedlich. Außerdem eignet sich dieser bekannte Abtastkopf auch nur für gelochte Karten. Karten, bei denen die Aufzeichnungen durch andere Oberflächenabweichungen, wie Einprägungen wiedergegeben sind, können nicht damit verarbeitet werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Abtasten von Aufzeichnungsträgern der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher der Kontaktweg der Abtastglieder unabhängig von der Dicke oder Beschaffenheit der Karte stets konstant einen sehr niedrigen Wert besitzt, so daß eine große Abtastgeschwindigkeit erzielt werden kann und auch Karten mit Markierungen verarbeitet werden kön-Einrichtung zur Abtastung von
Aufzeichnungsträgern

Anmelder:

Control Data Corporation,

Minneapolis, Minn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. ν. Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Andrew Craig Reynolds jun.,

Waterbury, Conn.;

Oliver Henry Chalker jun., Litchfield, Conn.;

John Francis Carragan, Woodbury, Conn.;

Edward Gutowski, Thomaston, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. September 1959

nen, die aus Erhöhungen oder Vertiefungen der Kartenoberfläche bestehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung der oben bezeichneten Art der Fühlhebel mit den Abtastglieder-Kontaktvorrichtungen derart zusammenwirkt, daß eine Kontaktvorrichtung nur in Abhängigkeit von der Differenzbewegung zwischen ihrem Abtastglied und dem Fühlhebel betätigt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der neuen Einrichtung wird die Kontakteinrichtung also nicht unmittelbar von der Bewegung des Abtastgliedes gesteuert. Die Steuerung erfolgt vielmehr durch die Differenz der Bewegungen eines die Bezugsebene, von der aus die Schaltbewegung des Abtastgliedes wirksam wird, festlegenden Fühlhebels und des Abtastgliedes. Unabhängig davon, wo gerade die Bezugsebene liegt, ist die einen Schaltvorgang auslösende Bewegung des Abtastgliedes stets die gleiche. Dieser Vorgang spielt sich völlig unabhängig davon ab, wie dick die Karte ist und auf welche Weise und mit welchen Mitteln sie auf ihrer Rückseite unterstützt wird. Während bei der bekann-

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ten Einrichtung die Bezugsebene durch die rückseitige Auflagefläche der Karte auf der Kontaktplatte ein für alle mal festgelegt ist, wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die jeweilige Lage der Bezugsebene, nämlich die Vorderfläche der Karte, ständig gefühlt und die festgestellte Lage zur Einwirkung auf die Steuerung der Kontakteinrichtung gebracht.

Wird die Anordnung so getroffen, daß jeweils zwei nebeneinander arbeitenden Abtastgliedern ein gemeinsamer Fühlhebel zugeordnet ist, der auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers zwischen den nebeneinander verlaufenden Spuren federnd aufliegt, so wird gewährleistet, daß auch örtliche Unregelmäßigkeiten der Kartenoberfläche ohne Einfluß auf die Kontaktgabe bleiben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Abtasteinrichtung;

F i g. 2 zeigt in auseinandergezogener Darstellung einen Teil dieser Abtasteinrichtung mit zwei Abtastgliedern und deren zugehörigen Fühlhebel;

Fig. 2A bis 2C und 3 bis 5 zeigen verschiedene Stellungen der Abtastglieder und des Fühlhebels;

Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen der Abtasteinrichtung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 besteht der Abtastkopf aus einem waagerecht bewegbaren Schlitten 62, der durch parallele Schienen 61 geführt wird und sich in der Längsrichtung an dem eingeführten Aufzeichnungsträger 66 vorbeibewegen kann. Es sei jedoch bemerkt, daß auch ein ortsfester Abtastkopf verwendet werden kann, an dem Aufzeichnungsträger vorbeibewegt werden können.

Der Abtastkopf trägt mehrere Abtastglieder, und zwar je eines für jede waagerechte Zeile von Löchern oder Oberflächeneindrücken des kartenförmigen Aufzeichnungsträgers, denen Daten entnommen werden sollen. Es sind den zwölf Lochkartenzeilen entsprechend zwölf Abtasthebel 116, 119 vorgesehen. Zwischen je einem Abtasthebel 116 und 119, die je eine von zwei benachbarten Zeilen der Aufzeichnungsträger abtasten, ist ein Fühlhebel 113 angeordnet, der zwischen den beiden Zeilen auf der Kartenoberfläche aufliegt. Jeder der Abtasthebel 116,119 kann eine elektrische Schaltvorrichtung 106 bzw. 107 (Fig. 2) betätigen. Die Kontaktvorrichtungen eines Abtasthebelpaares 116, 119 sind auf einem Isolierklotz 105 angeordnet, der mit dem Fühlhebel 113 verbunden ist.

Die drei nebeneinanderliegenden Hebel 116, 113 und 119 sind auf einer gemeinsamen Achse 109 drehbar gelagert. Diese drei Hebel bestehen zweckmäßig aus leichtem Blech, z. B. Aluminium, und sind jeweils mit einer Lagerbuchse 110 versehen. Der Fühlhebel 113 verstellt den Isolierklotz 105 in Abhängigkeit von der Dicke der abgetasteten Karte. Der Isolierklotz 105 ist an dem Arm 113 b des Fühlhebels 113 befestigt, so daß er sich zusammen mit dem Fühlhebel 113 um die Achse 109 drehen kann.

Die Kontakteinrichtungen 106, 107 bestehen aus einem fest mit dem Isolierklotz verbundenen Kontaktstück 106 α bzw. 107 α und einem federnden Kontaktstück 106 δ bzw. 107 δ. Die federnden Kontaktstücke 106 & und 107 & sind an einem abgeschrägten Kantenabschnitt 105 a des Isolierklotzes 105 angebracht. Ein geöffneter Arbeitskontakt 107 ist in Fig. 2 und 2C dargestellt. Jeder Kontakt kann durch seinen Abtasthebel geschlossen werden, wie es beispielsweise für den Abtasthebel 119 in den Fig. 2 und 2A gezeigt ist. Gemäß Fig. 2A ist ein Abtastarm 119 α des Abtasthebels 119 in eine Lochung oder Vertiefung 120 der Karte 66 eingetreten, während der Fühlarm 113 a des Fühlhebels 113 nach Fig. 2B und der Abtastarm 116a des

ίο Abtasthebels 116 an nichtgelochten Teilen der Karte 66 anliegen. Die Abtasthebel 116 und 119 sind im Sinne einer Drehbewegung entgegen dem Uhrzeiger vorgespannt. Zu diesem Zwecke sind Schraubenfedern 108 α vorgesehen, die an einem beweglichen Bügel 108 befestigt sind.

Wenn ein Abtasthebel in eine Lochung 120 einfällt, wird das Kontaktstück 106 & bzw. 107 & zur Anlage an das zugehörige Kontaktstück 106 α bzw. 107 α gebracht.

Da im Bereich eines Fühlhebels 113 keine Lochungen vorgesehen sind, gleitet der Fühlarm 113 α ständig auf der Oberseite der Karte 66. Drehbewegungen des Fühlhebels 113 um die Achse 109 werden durch Dickenabweichungen der Karte 66 oder kleinere Oberflächenfehler hervorgerufen, z. B. durch Falten in der Karte 66. Alle Bewegungen des Fühlhebels 113 bewirken eine entsprechende Bewegung des Isolierklotzes 105 und damit der Kontaktstücke 116a und 119 a, so daß zum Schließen der Kontakte 106 und 107 stets eine konstante Wegstrecke benötigt wird.

Wenn sich die Abtast- und Fühlhebel über die Oberfläche der Karte 66 bewegen oder die Karte unter den Hebeln hindurchbewegt wird, gleitet der in den Fig. 2 und 2A dargestellte Abtastarm 119a in weiterem Verlauf aus der Lochung 120 heraus bis auf die Oberseite der Karte, so daß sein zugeordneter Kontakt 106 geöffnet wird, während der Abtastarm 116a (Fig. 2 und 2C) des Hebels 116 im weiteren Verlauf in die Lochung 121 einfallen wird, so daß sich sein zugehöriger Kontakt 107 schließt. Die Verhältnisse zwischen den Hebelarmlängen der die Kontakte schließenden Arme 116 & und 119 & und der Abtastarme 116 a und 119 a der Abtasthebel 116 und 119 sowie die Abstände zwischen den Kontaktstücken 106 a und 106 b bzw. 107 a und 107 δ sind so gewählt, daß eine Relativbewegung von nur etwa 0,1 mm an den Enden 119 a und 116 a der Abtastarme ausreicht, um ein Öffnen oder Schließen zu bewirken. Die Vergrößerung der Bewegung durch die Hebelverhältnisse ermöglicht es, an den Kontakten selbst einen größeren Abstand zu lassen, so daß die Gewähr für ein sicheres Arbeiten besteht. Es können z. B. Lochkarten abgetastet werden, deren Dicke zwischen 0,3 und 1,25 mm variiert, ohne daß die Abtasthebel jemals um mehr als 0,1 mm in die Lochungen eintreten. Der Isolierklotz 105 wird durch den Fühlhebel 113 stets in einer bestimmten Bezugsstellung zur Oberfläche der Karte 66 gehalten. Dadurch bleibt die kleinste Bewegung, die für das Schließen der Kontakte erforderlich ist, ohne Rücksicht auf Schwankungen der Dicke der verwendeten Karten konstant. Selbst bei sehr dünnen Karten dringen die Abtasthebelarme 119 a usw. niemals vollständig in die Karte ein, so daß sie auch nicht in Berührung mit der die Karte abstützenden Platte kommen. Da ferner jedes Paar von Abtasthebeln 116 und 119

seinen eigenen Fühlhebel 113 hat, werden auch kleinere örtliche Abweichungen im Oberflächenprofil oder in der Dicke der Karte ausgeglichen.

Um die Rückwärtsbewegung des Abtastkopfes nach der Beendigung des Abtastens zu erleichtern, ist gemäß Fi g. 2 A bis 2 C ein zweiflügeliger Nocken 110 vorgesehen, der drehbar ist und an den Enden 119 c, 113 c und 116 c der drei Abtast- und Fühlhebel angreifen kann, um die Hebel im Uhrzeigersinne zu drehen, so daß sämtliche Hebel durch eine Nockenbewegung nach oben geschwenkt und von der Oberfläche der Karten abgehoben werden. Fig. 3 veranschaulicht die wirksame Stellung des zweiflügeligen Nockens 110, dessen Ende B an den Enden 113 c bzw. 116 c des Fühlhebels 113 und des Abtasthebels 116 angreift, um die Arme 113 α und 116 a gegenüber der Oberfläche der Karte 66 nach oben zu bewegen. In F i g. 4 ist der zweiflügelige Nocken 110 weiter entgegen dem Uhrzeigersinne in eine Stellung gedreht worden, bei der das Ende B von den Enden 119 c und 113 c des Abtasthebels 119 und des Fühlhebels 113 abgehoben ist, so daß die betreffenden Arme 113 α und 119 a in Eingriff mit der Karte 66 kommen können. Gemäß F i g. 4 ist der Abtastarm 119 a in eine Lochung 120 der Karte 66 eingetreten und der Schaltarm 119 b ist zur Anlage an der Kontaktfeder 106 b gekommen, um den Kontakt 106 zu schließen, während der Fühlarm 113 a auf der nicht gelochten Fläche der Karte 66 gleitet.

Die Nocken 110 sind durch ein Schaltwerk 130 (Fig. 1) betätigbar, das abhängig vom Verschiebungsweg des Abtasters gesteuert wird.

Ein unter Federspannung stehender Bügel 108 (Fig. 2A, 2C, 5) ist ebenfalls auf der Achse 109 gelagert, so daß er Schwenkbewegungen entgegen der Kraft der Federn 108« ausführen kann, wenn ein diese Federn spannender zweiflügeliger Nocken 110 a an einer Rolle 115 angreift, wodurch die Federbelastung der Hebel variiert wird, wenn sich der andere zweiflügelige Nocken 110 in seine verschiedenen Stellungen dreht. Der zum Spannen der Federn dienende Nocken 110 a besteht mit dem langen Nocken 110 aus einem Stück und beide Nocken drehen sich gleichzeitig mit ihrer gemeinsamen Welle 112.

Mittels der Nocken 110 werden bei Beginn der Abtastung die Hebel 113, 116, 119 allmählich und gleichmäßig unter Federspannung gebracht. Durch dieses schonende Aufbringen der Federspannung werden Abtastfehler vermieden, die durch Abprallen der Abtasthebel hervorgerufen werden könnten. Bei Beendigung der Abtastung bewirken die Nocken das Abheben der Abtast- und Fühlhebel von der Karte.

F i g. 6 veranschaulicht eine andere Ausbildungsform, bei der die Abtasthebel 119 und Fühlhebel 113 ortsfest angeordnet sind und die Karte 66 auf der Umfangsfläche einer drehbaren Trommel 220 befestigt ist oder über die sie geführt wird.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausbildungsform gezeigt, bei der ein federndes Kontaktstück 250 in seiner Ruhestellung an einem feststehenden Kontaktstück 251 anliegt und von diesem abgehoben und in Berührung mit einem zweiten Kontaktstück 252 gebracht wird, wenn sich der Abtasthebel 119 entgegen dem Uhrzeigersinne dreht, wenn also der Abtasthebel in eine Lochung einfällt.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Abtastung von Aufzeichnungsträgern, deren Markierungen durch Abweichungen von der Oberflächenebene dargestellt sind, mit federnden Abtastgliedern, die während des Abtastvorganges eine Relativbewegung entlang ihrer zugeordneten Markierungsspur auf der Aufzeichnungsträgeroberfläche ausführen und die bei Auftreffen auf eine Markierung auf ihre zugeordnete Kontaktvorrichtung einwirken, sowie mit einem während der Relativbewegung an einem nicht markierten Bereich des Aufzeichnungsträgers federnd anliegenden Fühlhebel, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlhebel (113) mit den Abtastglieder-Kontaktvorrichtungen (106, 107; 250, 252) derart zusammenwirkt, daß eine Kontaktvorrichtung nur in Abhängigkeit von der Differenzbewegung zwischen ihrem Abtastglied (116, 119) und dem Fühlhebel (113) betätigt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der von einem Abtastglied (116, 119) betätigbaren Kontaktvorrichtung (106, 107; 250, 252) der Fühlhebelstellung folgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlhebel (113) die Lage der Gegenkontakte (106 a, 107 a; 252) der Kontaktvorrichtung beeinflußt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastglied (116, 119) auf den Mittelkontakt (250) einer Umschaltkontakteinrichtung einwirkt, deren Gegenkontakte (251, 252) der Fühlhebelstellung folgen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 zum gleichzeitigen Abtasten von mehreren einander parallelen Spuren auf dem Aufzeichnungsträger durch je ein Abtastglied, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinanderliegenden Abtastgliedern (116, 119) ein gemeinsamer Fühlhebel (113) zugeordnet ist, der auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers zwischen den zugeordneten Spuren (121,120) aufliegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastglieder (116, 119) und die Fühlhebel (113) auf einer sich quer zur Relativbewegungsrichtung zwischen Aufzeichnungsträger und Abtastkopf (62) erstreckenden gemeinsamen Achse (109) drehbar gelagert sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Abhebevorrichtung (110,112) die an den Abtastgliedern (116, 119) und den Fühlhebeln (113) angreifen kann, um diese während vorbestimmter, wählbarer Abschnitte der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Abtastkopf (62) aus der Ebene des Aufzeichnungsträgers herauszuschwenken.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebevorrichtung einen durchgehenden oder mehrere auf einer Welle (112) befestigte Abhebnocken (110) aufweist, der bzw. die an Nasen (113 c, 116 c, 119 c) der Abtastglieder und Fühlhebel angreifen können.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspannung, mit der die Abtastglieder (116,119) gegen die

Oberfläche des Aufzeichnungsträgers drücken, in Abhängigkeit von der Einwirkung der Abhebevorrichtung (110, 112) auf die Abtastglieder und Fühlhebel veränderbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Ende an den Abtastgliedern (116,119) angreifenden Vorspannfedern (108 a) mit ihrem anderen Ende an einem auf der gemeinsamen Achse (109) drehbar gelagerten Stellorgan (108) befestigt sind, das über

einen mit der Abhebevorrichtung bewegten Nocken (110 a) verschwenkbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 544 645, 583 598, 166, 764 375;
britische Patentschrift Nr. 809 639; USA.-Patentschriften Nr. 2564410, 2615 626; Automatik, August 1959, S. 247; IBM-Nachrichten, Dezember 1957, S. 608 bis 619.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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