DE1105214B - Anordnung zum Lochen von Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

Die Lochung von Aufzeichnungsträgern, wie Lochkarten oder Lochstreifen, geschieht in der Mehrzahl der Fälle so, daß an ein dauernd umlaufendes Antriebsglied die Lochstempel durch Schubstangen angekuppelt werden, die ihrerseits durch Steuerelemente, wie Magnete oder Tasten, im geeigneten Moment verschoben werden. Normalerweise werden die Lochstempel und Schubstangen durch Federwirkung nach vollzogener Lochung wieder zurückgeholt. Die mögliche Lochgeschwindigkeit wird begrenzt durch die Geschwindigkeit, mit der das ganze Gestänge samt Steuerung zwischen dem Lochstempel und dem Antrieb betätigt und wieder zurückgestellt werden kann. Eine formschlüssige an Stelle der kraftschlüssigen Rückstellung bringt zwar eine gewisse Verbesserung, aber eine endgültige Grenze, bedingt durch die Trägheit des Hebelgestänges, liegt, wie sich gezeigt hat, bei etwa 4500 Umläufen oder Lochungen pro Minute, bei welcher Geschwindigkeit also etwa 12 Millisekunden für die Erregung des Einstellmagnets, Instellungbringen der Schubstange, Lochen und Rückführung zur Verfugung stehen.

Die Erfindung zeigt einen Weg, wie diese Grenze, die wegen der hohen Ausgabegeschwindigkeit der elektronischen Rechenmaschinen nicht mehr ausreicht, überschritten werden kann, und zwar bis zu etwa 9000 Lochungen pro Minute, indem für einen Lochstempel mehrere Schubstangen und zugehörige Steuermittel vorgesehen sind, die während eines einzigen Maschinenspiels der Antriebsrnittel nacheinander zur Wirkung kommen und bei denen sich die Zeiten des Eingestelltseins der Schubstangen überlappen.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen herausgestellt" und in Zeichnungen illustriert. Diese zeigen an einem Beispiel das Prinzip der Erfindung und die beste Art und Weise für seine Anwendung.

Zu den Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Lochmechanismus;

Fig. 2 ist eine vereinfachte Zeichnung des Lochmechanismus, die die Beziehung unter den benützten Elementen zeigt;

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm für die drei Arbeitsumläufe des Lochmechanismus, das die Bewegungen der im Lochmechanismus benützten Hauptelemente zeigt.

Die Erfindung benützt für jeden einzelnen Lochstempel zwei Einstellmechanismen, die abwechselnd zusammenarbeiten mit zwei verschiedenphasigen Antriebsgestängen, die wiederum gemeinsam angetrieben werden.

In Fig. 1 sind auf einer Welle 1 Nocken 2, 3, 4, 5 fest montiert. Die Welle wird mit 4500 Umläufen pro Anordnung zum Lochen
von Aufzeichnungsträgern

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1958

Raymond Arthur Barbeau, Poughkeepsie, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Minute betrieben. Nocken 2 und 3 sind Nocken mit zwei Erhöhungen, während die Nocken 4 und 5 eine Erhöhung und eine kleine Zone ohne Nockenfolgearmbewegung diametral gegenüber der Erhöhung haben. Fig. 1 zeigt die Nocken in übertriebener Form. Durch verbundene Gestänge bewirken die Nocken 4 und 5 das Lochen durch den Einstellmechanismus auf der einen Seite der Vorrichtung und gleichzeitig die Rückführung des Einstellmechanismus auf der entgegengesetzten Seite der Vorrichtung. Durch verbundene Gelenke bewirken die Nocken 2 und 3 die Rückführung des Lochstempels 40. Ein Nockenfolgearm 6 hat zwei Arme 7 und 8 mit Rollen 9 und 10, die dem Nocken 4 bzw. 5 folgen. Der Nockenfolgearm 6 ist drehbar befestigt am 11. Am Arm 7 des Nockenfolgearms 6 ist ein Glied 13 angelenkt, dessen eines Ende bei 14 drehbar befestigt ist an einem Bügel 15, der zu bestimmten Zeiten frei ist, und um Lager 16 schwingt. Der Bügel 15 hat Ansätze 17 und 18, die an seinem Enden senkrecht abstehen.

Ein Winkelhebel 29 hat einen langen Arm 31 und einen kurzen Arm 30 und ist drehbar befestigt am Lager 32. Winkelhebel 34, der einen kurzen Arm 35 und einen langen Arm 36 hat, ist drehbar um Lager 33. Die abgerundetn Enden 37 und 38 der Winkelhebelarme 31 und 36 ruhen in einer Öffnung 39 eines

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Lochstempels 40, der sich innerhalb eines Abstreifers auf- und abwärts bewegt. Das Schneideende 41 des Lochstempels 40 bewegt sich in bekannter Weise in eine Matrize hinein und aus ihr heraus. Eine zwischen Matrize und Abstreifer laufende Karte oder ein Band werden von dem Lochstempel 40 jedesmal gelocht, wenn der Lochstempel 40 betätigt wurde.

In einem Ausschnitt des Lochstempels 40 bewegt sich ein Lochstempelrückführungsglied 43, das zusammen mit Winkelhebel 29 auf dem Lager 32 befestigt ist. Der Ausschnitt 42 ist so groß, daß das Ende 71 des Lochstempelrückführungsgliedes 43 eine kurze Strecke innerhalb der Öffnung zurücklegen kann, ohne in den Lochstempel 40 einzugreifen. So wirkt das Glied 43 auf den Lochstempel 40 nur, wenn der Lochstempel 40 vorher abwärts betätigt wurde, um einen Aufzeichnungsträger zu lochen. Durch die Aufwärtsbewegung des Rückführungsgliedes 43 kehrt der Lochstempel 40 in seine obere Stellung zurück.

An dem Glied 43 ist im Punkt 44 ein anderes Glied 45 angelenkt, das eckig geformt ist, um den Winkelhebel 29 und Hebel 15 frei zu lassen, und das in Fig. 1 in den Punkten 46 und 47 im Schnitt gezeigt ist. Das obere Ende des Gliedes 45 ist mittels eines Bolzens 48 an einem Nockenfolgearm 49 angelenkt, der wiederum im Punkt 50 drehbar gelagert ist. Der Nockenfolgearm 49 ist von ähnlicher Gestalt wie der Nockenfolgearm 6, da er auch zwei Arme 51 und 52 mit Rollen 53 bzw. 54 hat. Die Rolle 53 gleitet auf Nocken 3 und die Rolle 54 auf Nocken 2. Identische Einstellmagnete 55 und 56 sind einander gegenüber angeordnet und steuern durch die Schubstangen 64 und 65 die Arbeit des Lochstempels wahlweise. Ein Hufeisendauermagnet 57 ist gegenüber dem Einstellmagnet 55 fest montiert, während ein gleicher Dauermagnet 58 sich gegenüber dem Einstellmagnet 56 befindet. Ein im Punkt 60 drehbar gelagerter Anker 59 kann sich in einem kleinen Bogen zwischen dem Einstellmagnet 55 und dem Dauermagnet 57 bewegen. Ein gleicher Anker 61 bewegt sich zwischen dem Einstellmagnet 56 und dem Dauermagnet 58.

Die Anker 59 und 61 sind normalerweise von ihren entsprechenden Hufeisenmagneten 57 und 58 angezogen, wenn sie in zurückgeführter Stellung sind. Jeder Anker bleibt so bei seinem entsprechenden Dauermagnet, bis der zugeordnete Einstellmagnet erregt wird und die Magnetkraft des Dauermagnets übertrifft. Dann schwingt der Anker zu dem Einstellmagnet hinüber. Am unteren äußeren Ende 63 des Ankers 59 ist eine Schubstange 64 angelenkt, die in einem nicht gezeigten Führungsglied gleitet und die sich auf den Ansatz 17 des Bügels 15 zu und weg bewegen kann. Ebenso ist eine Schubstange 65 an das untere Ende 66 des Ankers 61 angelenkt. Schubstange 64 hat eine Stufe 67, die in einen Ausschnitt 68 des Ansatzes 17 eingreifen kann, und Schubstange 65 hat eine Stufe 69, die in einen Ausschnitt 70 des Ansatzes 18 des Bügels 15 eingreifen kann. Die Schubstangen 64 und 65 müssen genau eingestellt werden in bezug auf den Bügel 15 und die Winkelhebel 30 und 35, damit der Lochstempel 40 arbeitet.

Die Schubstangen 64 und 65 sind in zurückgeführter Stellung, wenn die entsprechenden Anker 59 und 61 von ihren Dauermagneten 57 und 58 angezogen sind. In dieser Stellung können die Ansätze 17 und 18 des Bügels 15 nicht in die Stufen 67 und 69 der Schubstangen 64 und 65 eingreifen, und der Lochstempel 40 wird nicht betätigt, selbst wenn die Welle 1 und die zugeordneten Nocken 2, 3, 4 und 5 gedreht werden.

Am Bügel 15 sind unter jedem Ansatz verlängerte Bolzen 19 und 20 befestigt, an denen Schubstangenabstoßer 21 und 22 gelagert sind. Unten am Abstoßer 21 ist im Punkt 23 ein Glied 24 drehbar befestigt, und unten am Abstoßer 22 ist im Punkt 25 ein Glied 26 drehbar befestigt. Die anderen Enden der Glieder 24 und 26 sind im Punkt 28 gemeinsam befestigt an einem feststehenden verlängerten Bolzen 27. Die Funktion der Lochstempelschubstangen 64 und 65 und ihre nachfolgende Zurückführung durch die Schubstangenabstoßer 21 und 22 wird später genau erklärt.

Für schnellen Betrieb ist es wünschenswert, daß die Betätigungs- und Rückführungsmechanismen der Vorrichtung extrem kleine Entfernungen durchlaufen. Dadurch werden Erschütterungen in der Vorrichtung auf ein Mindestmaß zurückgeführt, und ein ruhigerer Betrieb wird erreicht.

Damit der Lochstempel 40 eine genügend lange Entfernung durchläuft und dadurch eine vollständige und zufriedenstellende Lochung eines Aufzeichnungsträgers garantiert, sind die Arme 31 und 36 der Winkelhebel 29 und 34 verhältnismäßig langer als die Arme 30 und 35 der gleichen Winkelhebel, so daß eine kleine Abwärtsbewegung des Bügels 15 aus der Horizontale eine beträchtlich größere Bewegung des Lochstempels 40 hervorruft, wenn eine Schubstange in Lochstellung ist. Ferner sind die Nocken 4 und 5 so geformt, daß der Bügel 15 im Moment des Eingreifens in eine Schubstange sich langsamer bewegt.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das drei Arbeitsumläufe des Lochmechanismus darstellt. Jeder Umlauf erstreckt sich von 0 bis 360°. Zum Beispiel erreicht das linke Ende des Bügels 15 eine maximale obere Bewegungsgrenze bei 135° eines jeden Umlaufs und eine maximale untere Bewegungsgrenze bei 315°.

Die linke Schubstange 64 ist zum Lochen bei 155° eines jeden Umlaufs eingestellt und wird zurückgeführt bei 115° des nächsten Umlaufs, während die rechte Schubstange 65 zum Lochen bei 355° des vorhergehenden Umlaufs eingestellt ist und um 295° des Umlaufs zurückgeführt wird, wenn die Lochung stattfindet.

Es wird angenommen, daß zu Beginn des Umlaufs Nr. 1 in Fig. 3 die Vorrichtung in vollkommen zurückgeführtem Zustand ist. In der dargestellten Zeitfolge findet eine Betätigung des Lochstempels 40 während Umlauf Nr. 1 statt, wobei die linke Schubstange 64 benützt wird, eine Betätigung des Lochstempels 40 findet in Umlauf Nr. 2 statt unter Benützung der rechten Schubstange 65, und zwei Betätigungen des Lochstempels 40 finden in Umlauf Nr. 3 statt, wenn beide Schubstangen 64 und 65 benützt werden.

Zu Beginn des Umlaufs 1 rotieren die Welle 1 und ihre zugeordneten Nocken 2, 3, 4 und 5. Der hohe Lappen auf Nocken 4 ist bei etwa 135° nahe bei seiner äußersten Abwärtsstellung. Durch die Bewegung des Nockenfolgearms 7 und des Gliedes 13 wird das rechte Ende des Bügels 15 veranlaßt, sich in extreme Abwärtsstellung zu begeben. Die rechte Schubstange 65 war aber zu diesem Zeitpunkt nicht unter dem Ansatz 18 eingestellt, es findet keine Lochung statt.

Wenn sich das rechte Ende des Bügels 15 abwärts bewegt, bewegt sich das linke Ende aufwärts. Da der Schubstangenabschlag 21 drehbar gelagert ist auf Bolzen 19 und da das andere Ende des Gelenks 24 (an dem der Schubstangenabschlag 21 befestigt ist) drehbar gelagert ist auf dem festen Bolzen 27, wirken der Schubstangenabschlag 21 und das Gelenk 24 als Gelenkglied um den Punkt 23. Die Bewegung des Bügels 15 nach oben veranlaßt den Schubstangenabschlag 21,

gegen den Uhrzeigersinn auszuschwenken, so daß der Abschlagteil 72 sich auf die Schubstange 64 zu bewegt. Die Schubstange 64 war zu diesem Zeitpunkt nicht in Lochstellung, es war keine Rückführung notwendig. Der Schubstangenabschlag findet bei etwa 135° eines jeden Umlaufs statt. Kurz nach 135° wird der Bügel 15 zurückgedreht in eine horizontale Stellung, und der Schubstangenabschlag 21 wird im Uhrzeigersinn von der Schubstange 64 weggeschwenkt. Zu diesem Zeitpunkt kann durch die Lochsteuerung ein Impuls gegeben werden, damit der Einstellmagnet 55 erregt wird.

In einem Streifen- oder Kartenlocher sind normalerweise mehrere Lochstempel nebeneinander angeordnet, damit eine vollständige Reihe von Löchern oder nur bestimmte Löcher in einer Reihe gelocht werden. Diese stellen Daten in verschlüsselter Form dar. Beispiele davon sind der fünfstellige telegraphische Code und der achtlochige IBM-Code. So kann der auf Magnet 55 gerichtete Impuls einen Teil einer vollständigen Code-Kombination darstellen.

Durch die Erregung des Magnets 55 wird sein Anker 59 angezogen, und die Stufe 67 der befestigten Schubstange 64 wird unter den Ansatz 17 des Bügels 15 gebracht. Durch die andauernde Drehbewegung der Welle 1 und der Nocken 2, 3, 4 und 5 wird die Zone auf Nocken 4, in der keine Nockenfolgearmbewegung stattfindet, bei 315° des Umlaufs eingestellt, so daß der Nockenfolgearm 7 in seiner obersten Stellung ist. Das Glied 13 zieht das rechte Ende des Bügels 15 nach oben, und das linke Ende des Bügels 15 geht nach unten. Da die Schubstange 64 jetzt in Lochstellung ist, verursacht ihre Verriegelung durch Ansatz 17 des Bügels 15 ein Ausschwenken des Winkelhebels 30 im Uhrzeigersinn. Der Arm 31 des Winkelhebels 29 gibt dem Lochstempel 40 eine Abwärtsbetätigung, um ein Loch zu stanzen. Wenn das Lochen durch die linke Seite des Mechanismus stattfindet, wird der rechte Schubstangenabschlag 20 zur Schubstange 65 hin- und von ihr weggeschwenkt. Wenn die Schubstange 65 zu dieser Zeit in Lochstellung gewesen wäre, wäre sie zurückgeführt worden. So wurde also in Umlauf Nr. I eine einzige Lochbetätigung bei 315° ausgeführt. Die Rückführung des Lochstempels 40 findet zu Anfang des Umlaufs Nr. 2 bei 45° statt als ein Ergebnis der Drehbewegung des Nockens 3 und der Bewegung des Nockenfolgearms 51, des Gliedes 45 und des Abschlaggliedes 43. Das Glied 43 wirkt auf den Lochstempel 40 im Ausschnitt 42 und zieht ihn in die Ausgangsstellung zurück.

Es sei nun erwünscht, die rechte Schubstange zum Lochen während des zweiten Umlaufs zu benützen. Der rechte Einstellmagnet 56 wird erregt bei etwa 335° des Umlaufs Nr. 1, zu gleicher Zeit, da der Arm 73 des rechten Schubstangenabschlags 22 sich gegen den Uhrzeigersinn von der Schubstange 65 wegbewegt. Bei 135° des zweiten Umlaufs ist dann die Schubstange 65 eingestellt, so daß der Ansatz 18 des Bügels 15 einrasten und den Lochstempel 40 betätigen kann. Dies wird ausgeführt durch die Schubstange 65 und den Winkelhebel 34. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Arm 36 des Winkelhebels 34 gegen den Uhrzeigersinn, und da das Ende 38 des Armes 36 in der Aussparung 39 des Lochstempels 40 liegt, bewegt sich der Lochstempel abwärts.

Zur gleichen Zeit, da eine Lochung durch die rechte Seite des Bügels 15 stattfindet, wird die linke Schubstange 64 durch den Abschlag 21 zurückgeführt. Die Rückführung der rechten Schubstange 65 findet im zweiten Umlauf um 315° statt, wenn das rechte Ende des Bügels 15 an seiner oberen Bewegungsgrenze ist. Durch die linke Seite des Bügels findet zu dieser Zeit keine Lochung statt, weil die linke Schubstange 64 nicht in Lochstellung war.

Im Umlauf Nr. 2 wurde also eine einzige Betätigung des Lochers bei 135° ausgeführt unter Benützung der rechten Schubstange.

Der Lochstempel soll nun im dritten Umlauf zweimal betätigt werden, und so wird der rechte Einstellmagnet 56 im zweiten Umlauf kurz nach 335° erregt, welches die Abschlagzeit für die rechte Schubstange ist. Die rechte Schubstange 65 wird bei 315° des zweiten Umlaufs zurückgeführt, aber kurz danach wird sie wieder zum Lochen in Stellung gebracht während des dritten Umlaufs.

Die erste Lochung im dritten Umlauf findet bei 135° statt, wie im zweiten Umlauf, unter Benutzung der rechten Schubstange 65.

Da in diesem Umlauf zwei Lochungen notwendig sind, wird die linke Schubstange kurz nach 135° oder bei etwa 155° des Umlaufs in Stellung gebracht durch Erregung des linken Einstellmagnets 55. Die linke Schubstange 64 ist daher in Stellung, um die Betätigung des Lochstempels 40 durch den Winkelhebel 29 zu verursachen, wenn der linke Ansatz 17 des Bügels 15 abwärts bewegt wird bei 315° des Umlaufs.

Zwei Betätigungen des Lochstempels 40 finden also statt im dritten Umlauf, eine bei 135° und die andere bei 315 oder 180° später.

Dank der neuartigen Arbeitsweise ist ein Lochen bei extrem hohen Geschwindigkeiten möglich. Wenn z. B. 9000 Betätigungen des Lochstempels pro Minute verlangt werden, wäre die für Betätigung und Rückführung des Lochstempels zur Verfügung stehende Zeit nur 6 Millisekunden.

Bei Verwendung der in vorliegender Erfindung entwickelten Prinzipien steht zweimal soviel Zeit oder 12 Millisekunden bei der genannten Geschwindigkeit zur Verfugung für die Erregung jedes Einstellmagnets, das Instellungbringen seiner zugeordneten Schubstangen und die Rückführung der Schubstange. Dies ist vorteilhaft, da genügend Zeit garantiert ist für einwandfreie elektrische Funktion eines jeden Einstellmagnets und für einwandfreie mechanische Funktion und Rückführung der zugeordneten Anker und Schubstangen.

Jede Schubstange braucht nur einmal in jedem vollen Umlauf von 12 Millisekunden Dauer eingestellt zu werden, aber weil die beiden Schubstangen während des Umlaufs nacheinander durch den pendelnden Bügel verriegelt werden, können zwei Betätigungen des Lochstempels ausgeführt werden oder eine Betätigung des Lochstempels alle 6 Millisekunden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Lochen von Aufzeichnungsträgern, bei der die Lochstempel durch magnetbetätigte Schubstangen an dauernd umlaufenden Antriebsmitteln angelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung jedes Lochstempels (40) mehrere aus Schubstangen (64 bzw. 65) und zugehörigen Steuermitteln (55 bzw. 56) bestehende Einstellmittel vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, daß sich die Zeiten des Eingestelltseins der Schubstangen überlappen, und daß die Einstellmittel während eines Umlaufs der Antriebsmittel (3, 4, 7, 8, 15) nacheinander zur Wir-

kung kommen, um so während eines Umlaufs der Antriebsmittel mehrere aufeinanderfolgende Lochungen ausführen zu können.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiarmigen Bügel (15), der während eines Umlaufs einmal auf- und abbewegt wird, dessen jedem Armende (17 und 18) eine Schubstange (64 und 65) zugeordnet ist, die beim Wirksamwerden die Abwärtsbewegung des Bügelarmes

(17 oder 18) auf einen zweiarmigen Winkelhebel (30 oder 35) überträgt, von denen bei jedem der eine Hebel (31 und 36) an einem einzigen Lochstempel (40) angelenkt ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung der Schubstangen (64., 65) nach vollzogenem Lochen durch mit dem zweiarmigen Bügel (15) gelenkig verbundene Rückstellglieder (72, 73) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen