DE3313280C2 - Kartenleser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kartenleser mit einem Kopf zum Informationsaustausch mit einer während des Informationsaustausches feststehenden Karte, der einen längs mindestens eines Führungsstabes geführten Kopfhalter und eine Vorrichtung zum Antrieb des Kopfhalters längs eines Informationsstreifens der Karte aufweist, die Erfindung besteht darin, daß die Antriebsvorrichtung (6, 7) unstarr am Kopfhalter (10) angreift (Fig. 2).

Description

spindel und Führungsstab ist Diese bekannte Anordnung gewährleistet daher nur einen sehr geringen Grad @ an Gleichmäßigkeit der Bahngeschwindigkeit des Ablesekopfes und damit ist bei dieser bekannten Anordnung keine Gewähr gegen das Auftreten von Ablesefehlern gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine .gleichmäßige Abtastgeschwindigkeit des Kopfes zu erzielen und Nachteile zu vermeiden, die durch Abweichung von der genauen Parallelität von Antriebsspindel und Führungsstab und durch einen wechselnden Bahnwiderstand des Kopfhalters oder einen wechselnden Widerstand im Getriebe auftreten.

Gemäü der Erfindung wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Da das gabelförmige Teil an einem nicht rotierenden Teil angreift ändert sich durch Montagetoleranzen nicht ein Reibungswiderstand am Gewinde der Antriebsspindel, sondern dieser ist unabhängig von Montagetoleranzen stets gleich. Damit werden durch Flankenreibung am Gewinde entstehende Fehler in der Gleichmäßigkeit der Längsbewegung des Kopfes über den Informationsstreifen hinweg vermieden. Die Ausbildung des Ausgleichsteiles als Gabel hat den Vorteil, daß es wegen der länglichen Form der Aussparung zwischen den Gabelschenkeln Abstandsänderungen zwischen den beiden Elementen, die mit jedem Parallelitätsfehler einhergehen, ohne weiteres ausgleicht und daß der zwischen den beiden Elementen verlaufende Kraftfluß durch zwei symmetrisch verlaufende Komponenten von dem Ausgleichsteil in den benachbarten Teil und damit in der Regel frei von Momenten in den benachbarten Teil übertragen werden. Eine solche momentfreie Übertragung ist besonders dann vorteilhaft wenn bei einer Ausführungsform der Erfindung diejenigen Stellen, an denen die Gabelzinken an dem benachbarten Teil angreifen, symmetrisch zu der Achse eines der beiden stabförmigen Führungselemente Elemente liegen, das zwischen den Gabelenden verläuft.

Zwischen einem auf der Gewindespinde! geführten Teil und einem auf dem Führungsstab geführten Teil kann bei Ausführungsformen der Erfindung entweder ein Gelenk vorgesehen sein, über das der Kraftfluß übertragen wird, die durch die Gabel bewirkte Verbindung zwischen Gewindespindel und Führungsstab kann aber auch lose, also mit Spiel erfolgen, was ebenfalls verhindert, daß von Parallelitätsfehlern zwischen Antriebsspindel und Führungsstab herrührende Spannungen zwischen bewegten Teilen auftreten.

Bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen die Verbindung zwischen Gewindespindel und dem Führungsstab über Gelenke erfolgt, verläuft eine der Gelenkachsen rechtwinklig zur Richtung des Kraftflusses zwischen Gewinde und Führungsstab, und etwa rechtwinklig zu der Ebene, die durch Gewindespindel und Führungsstab definiert wird.

Die Gclenkachse kann auch in oder parallel zu dieser Ebene und rechtwinklig zum Führungsstab verlaufen. Auch ist ein Verlauf der Gelenkachse mögi'ch, der zwischen dem ersterwähnten und dem an zweiter Stelle erwähnten Verlauf liegt

Bei Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Verbindung zwischen Gewindespindel und Führungsstab über Gelenke erfolgt kann zusätzlich zu dem vorerwähnten Gelenk noch ein zweites Gelenk-vorgesehen sein, dessen Achse rechtwinklig zu der Achse des ersten Gelenkes verläuft, so daß eine Art kardanische Verbindung zwischen einer Antriebsvorrichtung und einem Kopfhalter besteht Die eine der beiden kann z. B. rechtwinklig zu der Antriebskraft und rechtwinklig zu der erwähnten Ebene, die andere Gelenkachse rechtwinklig zu der Achse des ersten Gelenkes und in der erwähnten Ebene (oder parallel zu ihr) verlaufen.

Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung, bei denen eine Antriebsvorrichtung eine Spindelmutter mit starr an ihr befestigtem Schlitten aufweist umgreift die

ίο Gabel den Führungsstab, wobei die Schenkel der Gabel in einer Ebene rechtwinklig zu der Achse des Führungsstabes liegen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung ist ein Kopfhalter um die Achse des Führungsstabes schwenkbar gelagert und der im Kopfhalter gelagerte Kopf ist durch die Wirkung einer Feder, die sich in einem auf der Gewindespindel geführten Antriebsteil abstützt, gegen den Informationsstreifen gedrückt. Dadurch ist der Kopf in der Lage, Wölbungen in der Karte zu folgen und Karten unterschiedlicher Dicke abzutasten. In diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn sich das Antriebsteil auf dem Führungsstab unmittelbar oder über Teile ies Kopfhalters abstützt In diesem Falle kann das Antriebs'eil mit Spindelmutter ohne weitere dessen Schwenkbewegung um die Spindelachse begrenzende Führung vorgesehen sein.

In der 7sichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Kartenleser;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie H-II. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind in den Seitenwänden 1 und 2 eines rechteckigen Gehäuses ein Führungsstab 3 und eine Gewindespindel 4 gelagert, die parallel zueinander und parallel zu der langen Seitenwand 5 des Gehäuses angeordnet sind. Die Gewindespindel 4 wird an ihrem in Fig. 1 linken Ende durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor über einen Zahnriementrieb angetrieben.

Auf der Gewindespindel 4 ist eine Spindelmutter 6 geführt, die in ein Antriebsteil 7 eingespritzt ist, dessen Lp.ngSinittelebene sich quer zur Spindelachse erstreckt. An seinem in F i g. 2 linken Ende weist das Antriebsteil 7 einen flachen gabelförmigen Ansatz 8 auf, der ein Längskugellager 9 auf beiden Seiten mit etwas Spiel umschließt, das auf dem Führungsstab 3 gelagert ist und in einen Kopfhalter 10 eingespritzt ist. Die Verbindungslinie der Enden der Schenkel 11 verläuft bei der dargestellten Ausführungsform in einem Winkel zu der durch die Achse der Gewindespindel 4 und der Achse des Führungsstabes 3.gebildeten Ebene, der etwas von einem rechten Winkel abweicht. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann diese Verbindungslinie auch in direm Winkel verlaufen, der entweder exakt ein rechter Winkel ist oder aber einem rechten Winkel näher kommt als bei de; dargestellten Ausführuogsform. Die Rundung 12 zwischen den beiden Schenkeln 11 des Ansatzes 8 entspricht der zylindermantelförmigen Außenwand 34 des benachbarten, das Längskugellager 9 umgebenden Gehäuseteiles 13 des Kopfhalters 10. Der Kopfhalter 10 trägt an seinem in Fig.2 linken Ende einen Kopf 14 für den Informationsaustausch mit in einem Informationsstreifen gespeicherten Informationen, der auf oder in einer Karte 15 angeordnet ist Der Kopf 14 befindet sich in einer Aussparung 16 des Kopfhalters 10, er ist durch Achsbolien 17 in den Seitenwänden 18 und 19 der AussDarune 16 um einen kleinen

schwenkbar gelagert.

Auf der der Aussparung 16 abgewandten Seite des Führungsstabes 3 weist der Körper des Kopfhalters 10 einen durchgehenden Längsschlitz 20 auf, in den der Ansatz 8 des Antriebsteiles 7 eingreift. Dieser Teil des Kopfhalters 10 weist auch eine in Fig. 2 nach unten offene, von Seitenwänden 21 und 22 begrenzte Aussparung 30 auf, in der der quaderförmige Körper 23 des Antriebsieiles 7 angeordnet ist. Die Seitenwände 21 und 22 weisen einen nach unten offenen Ausschnitt 24 auf, der die Gewindespindel 4 mit Abstand umgibt.

In dem Körper 23 des Antriebsteiles 7 sind zwei nebeneinander angeordnete Sackbohrungen 25, 26 vorgesehen, in denen Druckschraubenfedern 27 angeordnet sind, deren andere Enden sich in Vertiefungen 28abstüt- π zen, die in der oberen Wand 29 des Kopfhalters 10 vorgesehen sind, die die Aussparung 30 in F i g. 2 oben abschließt. Die Schwenkbewegung des Antriebsteiles 7 um die Gewindespindel 4 ist durch das Spiel begrenzt.

halters 10 umgeben. Die Federn 27 verschwenken daher den Kopfhalter in Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn und drücken den Kopf 14 auf den Informationsstreifen der Karte 15. Die auf der dem Führungsstab 3 abgewandten Seite der Gewindespindel 4 vorgesehene Verlängerung 31 des Antriebsteils 7 dient zur Führung und Halterung der Kabel, die von einem Kabelkanal 32 durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte verschiedene Aussparungen, Führungsnocken und dergleichen im Antriebsteil 7 und im Kopfhalter 10 zu Anschlüssen im iu Kopf 14 führen.

Der Schlitz 20 im Körper des Kopfhalters 10 ist etwas breiter als der flache gabelförmige Ansatz 8 des Antriebsteiles 7 und erstreckt sich in F i g. 2 von oben nach unten durch den ganzen Körper des Kopfhalters 10 hindurch, so daß beide Schenkel 11 des Antriebsteiles 7 sich in dem Schlitz 20 des Kopfhalters 10 befinden. Der Schütz 20 verläuft dabei um den Gehäuseteil 13. in den das Längskugellager 9 eingespritzt ist, herum. Das seitliche Spiel zwischen dem gabelförmigen flachen Ansatz 8 des Antriebsteiles 7 und den Seitenwänden des Schlitzes 20 beträgt beispielsweise bei der dargestellten Ausführungsform zwischen 0,3 und 1 mm, so daß bei einem Fehler in der Parallelität zwischen der Gewindespindel 4 und dem Führungsstab 3 der Ansatz 8 sich in dem Schlitz 20 etwas schräg stellt, bei den möglichen Toleranzen liegt jedoch immer nur eine Seitenfläche des Ansatzes 8 an einer Seitenwand des Schlitzes 20 an. Zwischen den vorderen Enden der Schenkel 11 und der gegenüberliegenden Stirnwand 33 des Schlitzes 20 befindet sich auch dann ein Zwischenraum, wenn die Rundung 12 dicht st. der Außenwand 34 des benachbarten Gehäuseteiles 13 anliegt, so daß für eine Schwenkbewegung des Kopfhalters 10 um die Achse des Führungsstabes 3 genügend Raum ist Da der gabelförmige Ansatz 8 den zylindrischen Gehäuseteil 13 nur umgreift, die Schenkel 11 den Gehäuseteil 13 jedoch nicht hintergreifen, können auch solche Fehler in der Parallelität des Führungsstabes 3 zur Gewindespindel 4 keinen Einfluß auf die Übertragung der Antriebskraft haben, bei denen sich der Abstand zwischen Gewindespindel 4 und Führungsstab 3 geringfügig ändert Dann entsteht lediglich zwischen der Rundung 12 des Ansatzes 8 und der Außenfläche 34 des Gehäuse teils 13 ein kleines Spiel.

Die Antriebskraft verläuft stets parallel zu der Achse der Gewindespindel 4 in derjenigen Richtung, in der die Gewindemutter verschoben wird. Im Idealfall liegt dann die gesamte Seitenfläche des gabelförmigen Ansatzes 8 an der in Antriebsrichttung gegenüberliegenden Seitenwand 22 des Schlit/es 20 an. Tritt jedoch ein Parallelitätsfehler auf, bei dem Gewindespindel 4 und Führungsstab 3 in Antriebsrichtung auseinanderstreben, so wird die Führungskraft nur durch die Schenkelenden 11 übertragen, das Antriebsteil 7 verschwenkt sich dabei um eine Achse 35, die die Schenkelenden 11 miteinander verbindet und etwa senkrecht auf der Ebene steht, die durch Führungsstab 3 und Gewindespindel 4 definiert ist. Ist jedoch ein Parallelitätsfehler vorhanden, bei dem in Antriebsrichtung Führungsstab 3 und Gewindespindel 4 sich nähern, so liegt die Seitenfläche des Ansatzes 8 an der Kante 36 an. die die Seitenfläche des Schlitzes 20 mit der breiteren Ausspaiung 37 im Kopfhalter 10 bildet. Der Schlitz 20 kann aber auch so ausgebildet sein, daß er in Richtung auf die Aussparung 37 zu sich etwas stärker erweitert als die maximale Schrägstellung des Ansatzes 8 im Schlitz 20 beträgt, die bei der größtmöglichen Summierung von Fertigungstoleranzen auftreten ^Tm !'£"* ΐ'ΛΙΙίίτ ,inoKVtoncritT unn Hpr Rlrhtlinc

des Parallelitätsfehlers das Ende des oberen und/oder unteren Schenkels 11 im Bereich der Achse 35 an der benachbarten Stelle der Seitenwand des Schlitzes 20 an. Dabei ist auch an der engsten, der Stirnfläche 33 benachbarten Stelle der Schlitz 20 noch so breit, daß bei der größtmöglichen Abweichung von Führungsstab 3 und Gewindespindel 4 aus der gemeinsamen Ebene, also dann, wenn sich der Ansatz 8 um eine Achse verschwef it, die die beiden Achsen von Führungsstab 3 und Gewindespindel 4 miteinander verbindet, stets nur ein Schenkel an der benachbarten Seitenwand des Schlitzes 20 anliegt. Durch eine derartige Ausbildung des Schlitzes 20 ist gewährleiste!, daß bei allen auftretenden Toleranzen die Antriebskraft stets verwindungsfrei und momentenfrei auf den Kopfhalter übertragen wird.

Die Karte 15 liegt auf einem starren Tisch 38 des Gerätegehäuses auf. Die gelenkige Verbindung zwischen Äntriebsteil 7 und Kopfhalter 10 ermöglicht mit Hilfe der Federn 27, daß Karten 15 unterschiedlicher Dicke oder gegenüber der ebenen Tischfläche 38 etwas gebogene Karten 13 mit ein und demselben Kartenleser einwandfrei bearbeitet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1 2 als der Dicke der Enden der Schenkel (11) des Aus- Patentanspruche: gleichteiles entspricht, daß bei einer maximal mögli chen Verschwenkung des Schlittens (7) um eine Ach-

1. Kartenleser mit einem Kopf zum Informations- se, die rechtwinklig zu den Achsen von Führungsaustausch während seiner Bewegung längs eines In- 5 stab (3) und Gewindespindel (4) verläuft nur einer formationsstreifens einer feststehenden Karte, mit der beiden Schenkel (11) an der benachbarten Seieinem diesen Kopf tragenden Kopfträger, welcher tenwand des Schlitzes (20) anliegt, auf mindestens zwei stabförmigen Führungselementen verschieblich gelagert ist, von denen das eine als

Motor angetriebene Gewindespindel und das ande- 10

re als ein hierzu paralleler Führungsstab mit glatter

Oberfläche ausgebildet ist. dadurch gekenn- Die Erfindung bezieht sich auf einen Kartenleser nach

zeichnet, daß der den Kopf (14) tragende Kopf- dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

halter (10) um den Führungsstab (3) schwenkbar ge- Bei Kartenlesern dieser Art, bei denen der Informa-

lagert ist und daß der Kraftfluß der Gewindespindel 15 iionskopf über die während des Informationsaustau-

(4) über ein gabelförmiges Teil (8) auf den Kopfhai- sches stillstehende Karte geführt wird, besteht stets das

ter (50) übertragen wird, welches gabelförmige Teil Problem, den Kopfhalter verwindungsfrei zu führen, da-

(8) begrenzt beweglich an der Außenfläche (34) des mit der Kopf den Informationssireifen in einar exakt

Kopfhalters (10) angreift. gleichmäßigen Geschwindigkeit abtastet und ruckartige

2. Karter,bser nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Geschwindigkeitsänderungen, die durch Verwindungen zeichnet da* H₂₅ gabelförmige Teil (8) die Achse in der Führung hervorgerufen v/erden können, mit Sieines der beiden Führungselemente (3,4) umgreift cherheit vermieden werden. Bei bekannten Kartenle-

3. Kartenleser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch sein wird der Kopf durch eine motorisch angetriebene gekennzeichnet daß das gabelförmige Teil (8) ein Gewindespindel mit einer auf ihr geführten Spindelmutauf dem Führungsstab (3) geführtes Längskugella- 25 ter angetrieben. Ist in diesem Fall die Spindelmutter in ger(9) umfaßt den Körper des Kopfhalters, in den auch das Lager für

4. Kartenleser nach einem der vorhergehenden den Führungsstab eiagespritzt ist ebenfalls mit einge-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Gabel- spritzt so ergeben sich bei kleinsten Abweichungen von schenkel (11) des Teiles (8) symmetrisch zu der Ach- einer genauen Parallelität zwischen Gewindespindel se des umfaßten Führungselementes (3) angeordnet 30 und Führungsstab Spannungen im Körper des Kopfhal^smd· ters, die zwangsläufig zu erhöhtem Widerstand gegen

5. Kartenleser nach einem der vorhergehenden die Verschiebebewegung sowohl in der den Führungs-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gabel- stab umgebenden Lagermuffe als auch zwischen Spinförmige Teil (8), vorzugsweise an den Schenkelen- delgewinde und Spindelmutter führen. Abweichungen den (11) um eine Achse (35) schwenkbar ist, die zu 35 von der genauen Parallelität der Achsen von Gewindeder durch die Gewindespindel (4) und Führungsstab spindel und Führungsstab rühren von Toleranzen beim (3) gebildeten Ebene etwa senkrecht steht Montieren dieser Elemente in dem Gehäuse her, das in

6. Kartenleser nach einem der vorhergehenden der Regel aus Kunststoff besteht Diese Montage-Tole-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu- ranzen können sich in unerwünschte; Weise addieren, sätzliche Schwenkverbindung vorgesehen ist deren 40 Bei einem durch die US-PS 38 22 376 bekanntgewor-Achse in oder parallel zu der durch Führungsstab (3) denen Kartenleser ist in einem auf dem Führungsstab und Gewindespindel (4) definierten Ebene verläuft schwenkbar gelagerten und längs des Führungsstabes

7. Kartenleser nach einem der vorhergehenden verschiebbaren Schlitten ein Bolzen geführt, dessen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gabel- vorderes, als Zahn ausgebildetes Ende durch eine am förmige Ausgleichsteil (8) mit seitlichem Spiel in ei- 45 hinteren Ende des Bolzens angreifende Feder in den nen Schlitz (20) des Kopfhalters eingreift. Gewindegang der Gewindespindel gedrückt wird. Diese

8. Kartenleser nach einem der vorhergehenden Anordnung kann zwar Montagefehler ausgleichen, bei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gabel- denen die Gewindespindel und der Führungsstab zwar förmige Ausgleichsteil (8) an einem auf der Gewin- noch genau parallel zueinander verlaufen, jedoch dieser despindel (4) geführten Antriebsteil (7) angeordnet 50 Abstand von Kartenleser zu Kartenleser unterschiedist und mit seinen Gabelschenkeln die Achse des lieh ist. Da jedoch durch die spielfreie Führung des Führungsstabes (3) umfaßt. Schlittens auf dem Führungsstab der Bolzen stets recht-

9. Kartenleser nach einem der vorhergehenden winklig zu der Achse des Führungsstabes steht, bewir-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der im ken bereits kleinste Abweichungen von der genannten Kopfhalter (10) gelagerte Kopf (14) unter Wirkung 55 Parallelität zwischen Gewindespindel und Führungsejner sich in einem auf der Gewindespindel (4) ge- stab wegen der Hebelvergrößerung eine verhältnismäführten Antriebsteil (7) abstützenden Feder (27) ge- ßig starke Abweichung im Bereich des Eingriffes des gen den Informationsstreifen gedruckt ist. Zahnes in den Spindelgang, was sofort zu einer erhebli-

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, chen Reibung zwischen Gewindeflanke und Zahn führt dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (20) sich eo und damit den gleichmäßigen Lauf des Ablesekopfes von der Stirnfläche (33) nach außen in Richtung auf und dessen Bahngeschwindigkeit über dem Informadie Gewindespindel (4) trichterförmig erweitert, wo- tionsstreifen beeinflußt. Die Reibung zwischen Zahn bei jedoch die Erweiterung des Schlitzes größer ist und Gewindeflanke ist jedoch erfahrungsgemäß keine als die maximale Schrägstellung des Ausgleichsteiles konstante Größe, sie hängt beispielsweise auch von der (8) in dem Schlitz (20). ₆₅ Dicke des Schmierfilmes ab. Außerdem sind Änderun-

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis gen des Reibungskoeffizienten um so größer, je größer 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (20) im der Druck des Zahnes auf die Gewindeflanke ist, je Bereich seiner Stirnwand (33) um so viel breiter ist größer also der Fehler in der Parallelität von Gewinde-