DE1062967C2 - Anordnung zur Abfuehlung von Aufzeichnungstraegern mittels lichtelektrischer Speicherzellen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1062 AN MELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

DBP 1062 967 kl.43 a 41/03

INTERNAT. KL. G 06 k 14. NOVEMBER 1953

6. AUGUST 1959 14. JANUAR 1960

STIMMT ÜBEREIN MIT AÜSLEGESCHRIFT 1062 967 (I 7906 IX/43 a)

Es wurde bereits vorgeschlagen, die in Aufzeichnungsträgern und insbesondere in Karten gelochten' bzw. als fluoreszierende Markierungen aufgebrachten Angaben mittels lichtelektrischer Vorrichtungen, z. B. Fotozellen, insbesondere, Fotokristallen, abzufühlen.

Soll jedoch das Abfühlergebnis erst in einem späteren Zeitpunkt des Maschinenspiels verwertet werden, dann müssen Speichereinheiten zur vorläufigen Übernahme der Abfühlergebnisse vorgesehen werden. Für diese Fälle hat man bisher Relais oder Röhrenschaltungen oder besondere Verzögerungsschaltungen als Speicher benutzt, die jeweils dem lichtelektrischen Abfühlsystem zugeordnet sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, einen Lichtempfänger für Angaben auf Aufzeichnungsträgern zu schaffen, der selbst speicherfähig ist und für die Speicherung nicht auf besondere Schaltungselemente angewiesen ist.

Für eine Anordnung zur Abfühlung der in Zählpunktstellen bzw. Indexstellen eingetragenen Aufzeichnungen bzw. Aiigaben von Aufzeichnungsträgern, insbesondere von Lochkarten, unter Verwendung von lichtelektrischen Zellen besteht demnach die Erfindung darin, daß die abgefühlten und den eingetragenen Angaben entsprechenden Werte auf eine der jeweils abgefühlten Zählpunktstelle zugeordnete phosphoreszierende Zelle übertragen werden, die im Falle ihrer Erregung die elektrische Leitfähigkeit einer von ihr bestrahlten, lichtelektrischen Substanz ändert, auf deren Änderung das Steuerorgan des Auswertegerätes anspricht.

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken werden phosphoreszierende Zellen verwendet, deren Präparatstoffe mit den Fotowerkstoffen, insbesondere Bleisulfid, in an sich bekannter Weise vermischt oder schichtweise vereinigt sind.

Ist nun im Anwendungsfalle nur eine geringe Verzögerung zwischen der Abfühlung der Aufzeichnung, z. B. der Lochungen und der Verwertung der durch diese ausgelösten Impulse erforderlich, so kann dies gemäß der Erfindung durch die Verwendung von gegeneinander isolierten, lumineszierenden und lichtelektrischen Körpern erreicht werden, deren relativ hoher elektrischer Widerstand bei ihrer Erregung unter der Steuerung der Angaben des Aufzeichnungsträgers verringert und unter dem Einfluß der Lumineszenz kleiner gehalten wird, so daß nach der erwünschten Verzögerung aufeinanderfolgend elektrische Impulse über die erregten lumineszierenden und lichtelektrischen Körper unter der Steuerung von Impulsgebern zu einer Steuereinrichtung geleitet werden, um z. B. die abgefühlten Angaben aufzuzeichnen.

Die Erfindung und die erfindungsgemäße Anwendung sei an Hand einiger beispielsweiser Ausfüh-Anordnung zur Abfühlung

von Aufzeichnungsträgern mittels lichtelektrischer Speicherzellen

Patentiert für:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,

Sindelfingen (Württ.)

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 15. November 1952

Edward S. Wilson, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

25 rungsformen und an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Abfüllvorrichtung, bei der lumineszierende, speziell phosphoreszierende, lichtelektrische Körper in einer den Zählpunktstellen eines Aufzeichnungsträgers entsprechenden Matrize angeordnet sind; Fig. 2 enthält eine schematische Darstellung einer . anderen Ausführungsform der Abfühlvorrichtung, bei der die lumineszierenden lichtelektrischen Körper in den Zählpunktstellen einer Kartenspalte entsprechenden Gruppen am Umfang einer drehbaren Trommel, angeordnet sind.

Die lumineszierenden Körper, die in der folgenden Beschreibung als Zellen bezeichnet werden, können sowohl in den dargestellten Ausführungsformen als auch in anderen Formen der Abfühlvorrichtung gemäß der Erfindung die gleiche Form und Zusammensetzung haben. Die Grundplatte jeder Zelleneinheit ist mit Stoffen überzogen, welche lichtelektrische und phosphoreszierende Eigenschaften haben. Photolumineszierende Stoffe sind insbesondere deswegen gewählt, weil die Zellen durch Lichtstrahlen erregt werden sollen. Das lichtelektrische Material muß eine große Veränderung des elektrischen Widerstandes pro Änderung der Lichtwerteinheit ermöglichen, und dasphotolumineszierende Material muß eine hohe und lange Lumineszenz nach der Erregung durch einen Lichtstrahl haben. Natürlich muß die Phosphoreszenz des

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lumineszierenden Materials in einem Frequenzbereich liegen, auf den das lichtelektrische Material anspricht.

Eine geeignete Zelle kann in vorteilhafter Weise dadurch hergestellt werden, daß eine Seite einer isolierenden Grundplatte, z. B. einer Glasplatte, mit einem lichtelektrischen Material, z. B. Bleisulfid, überzogen und auf diesem eine dünne durchscheinende Schicht aus einem lumineszierenden Material, z. B. einem der Phosphore, aufgebracht wird. Das lichtelektrische und das lumineszierende Material können auch gemischt und als eine Schicht auf die isolierende Grundplatte in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht werden.

Wird eine solche Zelle belichtet, so wird der Phosphor lumineszierend und leuchtet bei der Abschirmung des Lichtstrahls nach. Die Dauer der Lumineszenz hängt von der Abklingzeit des verwendeten lumineszierenden Materials ab. Durch die Belichtung der Zelle wird ihr elektrischer Widerstand verringert und erreicht auch nicht sofort seinen Normalwert, wenn die Lichtquelle wieder abgeschirmt wird, sondern die Rückkehrgeschwindigkeit zu dem Normal- oder Dunkelwert ist eine Funktion der Abklingzeit des mit dem lichtelektrischen Material kombinierten lumineszierenden Materials. Die Zelle ist daher ein Speicher.

Bei dem in der Fig'. I gezeigten erfindungsgemäßen Anwendüngsbeispiel der Erfindung für eine Abfüllvorrichtung sind die lumineszierenden Fotozellen 10 auf einem geeigneten Träger 12 in genauer Übereinstimmung mit den Zählpunktstellen einer gebräuchlichen Lochkarte angeordnet. Alle Zellen der gleichen Spalte sind an eine gemeinsame Leitung 14 angeschlossen und durch diese mit einer ähnlichen Zelle 10« eines Spaltenkommutators 16 verbunden. Alle Zellen 10 in einer Reihe des gleichen Zählpunktstellenwertes sind an eine gemeinsame Leitung 18 angeschlossen und durch diese mit einer Zelle 10 b eines Reihenkommutators 20 verbunden.

Die Zellen 10 befinden sich in einem lichtdichten Gehäuse, in dessen Wand 22 eine Lampe 24 vorgesehen ist, die immer dann aufleuchtet, wenn eine in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien dargestellte gelochte Karte 26 sich mit der Zellenmatrize deckt. Die von dei Lampe 24 ausgesandten Lichtstrahlen fallen durch die Kartenlochungen auf die direkt darunter befindlichen Zellen, um.diese zu erregen, während die übrigen ZeI-Jen durch die darüberliegend'e Karte abgeschirmt werden. Die von den Kartenlochungen dargestellten Angaben werden daher in den entsprechenden erregten Zellen 10 gespeichert, und da diese Zellen jetzt leitend sind, können sie zur Vorbereitung von Entnahme-Stromkreisen verwendet werden, zu welchem Zweck die Kommutatoren 16 und 20 vorgesehen sind.

Die Zellen 10 a, deren Anzahl den Zellen 10 einer Reihe (z.B. achtzig) entspricht, sind.an der einen Stirnwand 30 des zylindrischen und lichtdichten Gehäuses 28 des Spaltenkommutators 16 angeordnet und an einen gemeinsamen Kontaktring 32 angeschlossen. In der entgegengesetzten Stirnwand des Gehäuses 28 ' ist eine Lampe 34 vorgesehen, und zwischen dieser und den Zellen 10a befindet sich, eine Scheibe 36, die auf einer in der Endwand 30 drehbar gelagerten Welle 38 sitzt. Die Scheibe 36 besitzt nahe dem Umfange einen einzelnen Schlitz 40, dessen Entfernung von der Achse der Scheibe dem Abstand der Zellen 10 a vom Mittelpunkt der Fläche 30 entspricht. Der gemeinsame Kontaktring 32 ist durch die Leitung 44 mit dem .■ Steuergitter einer Vakuumröhre 42 verbunden.

Der Reihenkommutator 20 ist von einem lichtdichten zylindrischen Gehäuse 46 umgeben, an· ■„■ .dessen Stirnwand 48 die Zellen 10b befestigt sind. 'Die:iÄnzahl (z. B.' zwölf) dieser Zellen entspricht den Zellen 10 einer Spalte. Die Zellen 10 b sind untereinander durch einen gemeinsamen Leiter 50 elektrisch verbunden. Zwischen einer an der entgegengesetzten Stirnr wand des Gehäuses 4,6 vorgesehenen Lampe 52 und den Zellen 10 b ist eine Scheibe 54 angeordnet, die auf einer in der Stirnwand 48 drehbar gelagerten Welle 56 sitzt. Nahe ihrem Umfange hat die Scheibe 54 einen einzelnen Schlitz 58, dessen Abstand von der Achse der Scheibe dem Abstand der Zellen 10 b vom Mittelpunkt der Stirnwand 48 gleich ist. Der gemeinsame Leiter 50 ist durch eine Leitung 60 mit einer Stromquelle verbunden, so daß ein elektrischer Impuls über einen Widerstand 62 im Steuergitterkreis der Röhre 42 geleitet werden kann, wenn die einander zugeordneten, in Reihe geschalteten Zellen 10, 10 a und 10 b erregt sind.

Wird angenommen, daß eine Karte 26 in ihrer oberen linken Ecke eine Lochung enthält, dann wird die darunterliegende Zelle 10 beim Aufleuchten der Lampe 24 erregt und dadurch leitend. Wenn daher bei der Drehung der Scheibe 54 des Kommutators 20 die mit den Zellen 10 der ersten Reihe verbundene Zelle 10 δ belichtet und gleichzeitig bei der Drehung der Scheibe 36 des Kommutators 16 auch die den Zellen 10 der ersten Spalte verbundene Zelle lOö belichtet wird und somit diese Zellen 10a und 10& leitend sind, wird ein Impuls von der Leitung 60 über den gemeinsamen Leiter 50, die erregte Zelle 10 b, die an diese angeschlossene Reihenleitung 18, die dem Kartenloch entsprechend erregte Zelle 10, die zugeordnete Spaltenleitung 14, die erregte Zelle 10a, den gemeinsamen Kontaktring32 und über die Leitung44 zu dem Steuergitter der Röhre 42 geleitet. Dadurch wird die Röhre 42 leitend und bewirkt das Ansprechen einer Aufzeichnungsvorrichtung, z. B. eines magnetischen Aufzeichnungskopfes 64, um eine der abgefühlten Angabe entsprechende Aufzeichnung auf einer Magnettrommel 66 zu erhalten.

Die Scheibe 36 dreht sich also mit einer größeren Geschwindigkeit als die Scheibe 54, da eine Karte normalerweise mehr Spalten als Zeilen enthält. Bei einer zwölfzeiligen Karte mit 80 Spalten wird die Scheibe 54 mit einem Zwölftel einer Umdrehung der Scheibe36 bewegt. Mit jeder vollständigen Umdrehung der Scheibe 54 werden daher alle Zellen 10c abgetastet. Wenn sich dabei das Loch 58 der Scheibe 54 über die Fotozelle 10 & bewegt, macht die Scheibe 36 eine vollständige Umdrehung. Danach überstreicht das Loch 58 der Scheibe 54 die nächste Zeile 10 b, während die Scheibe 36 wiederum eine vollständige Umdrehung ausführt. Die Abtastung der Zellen 10 erfolgt daher Reihe für Reihe, bis alle Zellen abgefühlt sind. Die beschriebene \^orrichtung ermöglicht daher gleichzeitig eine Einführung von Angaben aus einer Lochkarte und die Entnahme der Angaben in entsprechender Reihenfolge. . _:

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung· dient zur parallelen Einführung von Angaben aus einer Lochkarte und zur reihenweisen Entnahme dieser Angaben, so daß eine Umformung von der gleichzeitigen auf die aufeinanderfolgende Operation erfolgt. Am Umfang einer Trommel 68 sind acht Gruppen zu je zwölf Zellen 10c angeordnet. Diese Anordnung dient jedoch nur als Beispiel für eine Vorrichtung, mittels welcher die Angaben eines acht Spalten breiten Lochkartenfeldes abgefühk werden können. Die Spaltenkapazität: der Trommel kann den besonderen Erfordernissen angepaßt werden. Der Abstand zwischen den, Zellengruppen ist so bemessen, daß genügend Zeit zur Entnahme der

Werte und zu anderen Funktionen zur Verfügung steht.

Das eine Ende jeder Zelle10c ist an eine gemeinsame Leitung 70 angeschlossen, während über das andere Ende jeder Zelle ein sich drehender Kontaktarm 72 gleitet. Die 'Trommel 68 ist auf einer Hohlwelle 74 befestigt, die in einem Lagerbock 76 drehbar gelagert ist. Der Kontaktarm 72 sitzt an dem einen Ende einer sich innerhalb der Hohlwelle 74 drehbaren Welle 78; die mit ihrem anderen Ende in einem Lagerbock 80 drehbar gelagert ist. Die Trommel 68 und der Kontaktarm 72 können sich also unabhängig voneinander drehen, und der Kontaktarm 72 wird durch ein Zahnradgetriebe so angetrieben, daß er 32 Umdrehungen bei einer Umdrehung der Trommel 68 macht. Ein an der Hohlwelle 74 befestigtes Zahnrad 82 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 84 auf der Antriebswelle 86 und kämmt außerdem mit einem Zahnrad 90, das auf der in den Lagerböcken 76 und 80 gelagerten Welle 88 befestigt ist. Das ebenfalls an der Welle 88 befestigte Zahnrad 92 kämmt mit einem an der Welle 78 befestigten Zahnrad 94. Bei einer Umdrehung der Welle 86 bzw. des Zahnrades 84 führt daher die Trommel 68 eine Umdrehung und die Welle 78 über das Getriebe 32 Umdrehungen aus. '

Die gelochte Karte 96 wird in bekannter Weise in der die Abfühlwalze 98 und die Abfühlbürsten 100 enthaltenden Abfühlstation abgefühlt. Der Antrieb der Welle 86 erfolgt synchron mit dem Transport der Karten, so daß beim aufeinanderfolgenden Durchlauf der Zählpunktstellen der Karte 96 unter den Abfühlbürsten 100 die Trommel 68 entsprechend schrittweise gedreht wird. Die Trommel 68 läuft in einem lichtdichten Gehäuse 102, an dessen Umfang acht Schlitze .104 mit gleichem Abstand voneinander vorgesehen sind, von denen je einer den Zellen 10c einer Zellengruppe zugeordnet ist. Über jedem Schlitz 104 ist ein gegen diesen offenes Lampengehäuse 106 befestigt, in ' dem sich eine Lampe 108 befindet. Die Lampen 108 sind durch Leitungen 110 mit je einer Abfühlbürste 100 verbunden und an eine gemeinsame Leitung 112 angeschlossen. Wenn also eine Bürste 100 auf ein Loch in der Karte 96 trifft und in Berührung mit der Kontaktwalze 98 kommt, leuchtet die Lampe 108 in dem entsprechenden Stromkreis für einen Augenblick auf, und die sich gerade unter dem Schlitz 104 befindliche Zelle 10 c wird erregt und dadurch lumineszent und leuchtet etwas nach.

Es sei nun angenommen, daß jedes Arbeitsspiel der Vorrichtung gemäß Fig. 2 aus sechzehn Indexzeilen besteht, von den zwölf Indexzeilen zur Aufzeichnung der Angaben der zwölf Zählpunktstellen, der in Abfühlung befindlichen Kartenspalten dienen. Der Kontaktarm 72 macht dabei entsprechend der beschriebenen Getriebeübersetzung eine Umdrehung während je vier Indexzeilen des Arbeitsspiels. Beim Beginn jedes Kartentransport-Arbeitsspiels werden in den zwölf ersten Indexzeilen des Arbeitsspiels die Angaben aus der Karte 96 in die Zellen 10 c der Trommel übertragen. Am Ende dieser zwölf Indexzeilen schließt der auf der Hohlwelle 74 befestigte Nocken 116 einen Kontakt 114. Der Nocken 116 ist so geformt, daß sich der Kontakt 114 nur einmal für je vier Umdrehungen des Kontaktarmes 72 schließen kann. Der Kontaktarm 72 ist dabei so befestigt und justiert, daß er die Abfühlung mit derjenigen Zelle 10c beginnt, die der ersten Indexstelle der ersten Kartenspalte zugeordnet ist, wenn sich der Nockenkontakt 114 schließt, und die Abfühlung vier Indexzeilen später beendet, so daß die letzte Indexstelle der letzten Spalte des entsprechenden Kartenfeldes abgetastet ist, wenn sich der Nockenkontakt 114 wieder öffnet. Eingabe und Entnahme der aus den Karten abgefühlten Angaben folgen demnach fortlaufend nacheinander. .

Wenn sich während des Entnahmeteiles eines Arbeitsspiels der Nockenkontakt 114 schließt, wird jedesmal beim Auf treffen des Kontaktarmes 72 auf eine erregte Zelle 10c ein Stromkreis geschlossen und ein Impuls von einer Stromquelle über eine Leitung 118, den Nockenkontakt 114, die Leitung 122, eine Bürste 124, den Kontaktarm 72 und über die erregte Zelle 10 c, die gemeinsame Leitung 70, eine Bürste 126 und den Widerstand 120 im Steuergitterkreis der Vakuumröhre 121 gesandt. Durch diesen Impuls wird die Röhre leitend, so daß eine Aufzeichnungsvorrichtung, z. B. ein magnetischer Aufzeichnungskopf 130, erregt wird, um die Kartenangaben auf einer Magnettrommel aufzuzeichnen.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Abfühlung der in Zählpunktstellen bzw. Indexstellen eingetragenen Aufzeichnungen bzw. Angaben von Aufzeichnungsträgern, insbesondere voi Lochkarten, unter Verwendung lichtelektrischer Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß die abgefühlten und den eingetragenen Angaben entsprechenden Werte auf eine der jeweils abgefühlten Zählpunktstelle zugeordnete phosphoreszierende Zelle (10, 10a, 10&, 10c) übertragen werden, die im Falle ihrer Erregung die elektrische Leitfähigkeit einer von ihr bestrahlten lichtelektrischen Substanz ändert, auf deren Ände-

• rung das Steuerorgan (42, 121) des Auswertgeräts (64, 130) anspricht. ,

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß phosphoreszierende Zellen verwendet werden, deren Präparatwerkstoffe mit den Fotowerkstoffen, insbesondere Bleisulfid, in an sich bekannter Weise vermischt oder schichtweise vereinigt sind.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphoreszierenden Zellen (10) in einer den Zählpunktstellen des Aufzeichnungsträgers (26) entsprechenden Matrix angeordnet sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphoreszierenden Zellen (10 c) in den Zählpunktstellen einer Angabenspalte des Aufzeichnungsträgers (96) entsprechenden Gruppen am Umfang einer drehbaren Trommel (68) angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle phosphoreszierenden Zellen (10) der Matrix spaltenweise mit einem Kommutator (16) und reihenweise mit einem anderen Kommutator (20) verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerpunkte des Kommutators (16, 20) mit phosphoreszierenden Zellen (10 a, 10&), insbesondere mit phosphoreszierenden und lichtelektrischen Zellen besetzt sind, die von einem rotierenden Lichtstrahl belichtet werden.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch gegeneinander isolierte lumineszierende, lichtelektrische Körper (10), deren relativ hoher elektrischer Widerstand bei ihrer Erregung, unter der Steuerung der Angaben des Aufzeichnungsträgers (26, 96) verringert und

unter dem Einfluß der Lumineszenz verringert gehalten wird, so daß nach einer festgelegten Verzögerung aufeinanderfolgend elektrische Impulse über die erregten lumineszierenden und lichtelektrischen Körper (10) unter der Steuerung von Impulsgebern (16, 20) dem Steuerorgan (42> 121) des Auswertgerätes (64, 130) aufgeprägt werden.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einführen des Aufzeichnungsträgers (26) in die Abfühlstation (12, 22) und nach Ausrichtung mit den den Zählpunktstellen entsprechend angeordneten lumineszierenden lichtelektrischen Körpern (10) die den Aufzeichnungen des Aufzeichnungsträgers entsprechenden lichtelektrischen Körper den Strahlen einer Lichtquelle (24) kurzzeitig ausgesetzt werden.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lumineszierenden lichtelektrischen Körper (10c) in den Spalten der Lochkarten (96) entsprechenden Gruppen am Umfang einer rotierenden Trommel (68) angeordnet sind und ihre Belichtung beim Abfühlen der Lochungen der Karte (96) während der Bewegung

der Karte durch eine an sich bekannte elektrische Abfühleinrichtung (98, 100) erfolgt.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeber (16, 20) je eine Anzahl von durch eine rotierende, mit einem Belichtungsschlitz (40, 58) versehenen Scheibe (36, 54) gegen eine Lichtquelle (34, 52) abgeschirmten lumineszierenden, lichtelektrischen Körpern (Zellen 10a, 10 b) enthält, von denen je einer (10 a) des einen Impulsgebers (16) allen einer Spalte der Lochkarte entsprechenden lichtelektrischen Körpern (10) und je einer (10 b) des anderen Impulsgebers (20) allen einer Lochreihe der Karte entsprechenden lichtelektrischen Körpern (10) zugeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 722 649;
deutsche Patentanmeldung P 3283 VIIIc/21 g (bekanntgemacht am 19. Juni 1952);
belgische Patentschrift Nr. 496 072;
schweizerische Patentschrift Nr. 203 790;
USA.-Patentschrift Nr. 2 428 537.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 580/209 7. (909 693/92 1. 60)