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Steuerungsvorrichtung für die Typen- oder Zählwerkscheiben von Lochkarten-Auswertmaschinen
oder Rechenmaschinen Bei den bekannten Steuerungsvorrichtungen für die Typenscheiben
oder Zählwerkscheiben an Lochkarten - Auswertmaschinen, Rechenmaschinen usw. werden
gewöhnlich Differentialtriebwerke oder umfangreiche, von Elektromagneten beeinflußte
Gestängekonstruktionen als Mittel zur Einstellung der Typen- oder Zählwerkräder
verwendet. 14a- hat bereits versucht, den Aufbau dieser verhältnismäßig umständlichen
und kostspieligen Vorrichtungen dadurch zu vereinfachen, daß an Stelle der Räderwerke
und Gestänge mehrere durch Elektromagnete eingestellte Steuerscheiben auf eine gemeinsame
Typenscheibe zur Einwirkung gebracht werden. Diese Einrichtung besitzt aber noch
den Mangel, daß nur gleichartige Werte, wie z. B. positive Werte, übertragen werden
können.
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Gemäß der Erfindung wird nun eine Steuervorrichtung für Rechen- oder
Lochkarten-Auswertmaschinen mit Übertragungsmöglichkeit von positiven und negativen
Werten dadurch geschaffen, daß nach jedesmaliger Einstellung der einzelnen Steuerscheiben
auf einen bestimmten Zahlen- oder Lochwert sämtliche Steuerscheiben in bezug auf
die in ihrer eingestellten Lage feststehenden Zählwerkscheibe durch Fortschaltung
wieder in die Nullage gebracht werden. In den Abbildungen der Zeichnung ist eine
beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, wie sie z. B. für
eine Lochkarten-Auswertmaschine verwendet werden kann, in Ansicht, Draufsicht und
Seitenansicht dargestellt.
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i ist die Hauptwelle, auf der die zum Teil fest miteinander verbundenen
Zählwerkscheiben a, 3 und d. sowie die Steuerscheiben 5. 6, 7 und 8 durch Reibungsantriebe
kraftschlüssig gelagert und das Antriebszahnrad 9 sowie die Reibungsantriebsscheiben
io, i i, 12, 13 und 14 starr befestigt sind. Die Steuerscheiben 5, 6, 7 und 8, von
denen die Scheibe 5 dem Kombinationswert i, die Scheibe 6 dem Wert 2, die Scheibe
7 dem Wert :I und die Scheibe 8 dem Wert 8 zugeordnet sind, besitzen auf den Innenflächen
je zwei mit Steuernuten versehene Abschnitte 1 5 und 16 für den Vorwärts- und Rückwärtsgang
sowie eine Außenverzahnung 17. An der Zählwerkscheibe 2 ist eine Doppelklinke 18
drehbeweglich gelagert. Die Klinke 18 kommt außerdem mit Vorsprüngen 21 und 22 in
den Bereich .der Stifte 23, die an den Stirnseiten der Steuerscheiben 5, 6, 7 und
8 befestigt sind. Von den Zählwerkscheiben sind die Scheiben 2 und 3 starr miteinander
verbunden, während die dritte Scheibe :I nur
durch Reibungsantrieb
12 mit diesen beiden in Verbindung steht. Sie besitzt ebenso wie die Scheibe 3 eine
Aussparung; durch welche die Klinke 18 hindurchtritt. Diese Aussparung ist bei der
Scheibe 4 so groß, daß die Scheibe 4. in beiden Drehrichtungen um einen gewissen
Betrag zu der Scheibe 2 verstellt werden kann. An der Scheibe 4 sind außerdem zwei
Federn 25, 26 angebracht, deren freie Enden an der Doppelklinke 18 angreifen und
diese in einer bestimmten Normallage nachgiebig festhalten oder je nach der Stellung
der Scheibe 4 zur Scheibe 2 gegen die genuteten Abschnitte 15 oder 16 ziehen. Das
Antriebsrad 9 steht mit einem von einem Uhrwerk oder einem Motor ständig angetriebenen
Zahnritze127 in Eingriff. Dieses Zahnritzel 27 erhält seinen Antrieb von der Motor-
oder Uhrwerkwelle 6o entweder über Kupplungsglied61 und Zahnrad62 in einer Drehrichtung
oder über Kupplungsglied 61, Zahnräder 63, 64, 65, Welle 66 in entgegengesetzter
Drehrichtung. Die mit dem Zählrad 2 starr verbundene Scheibe 3 weist eine Außenverzahnung
28 auf, in welche ein bei 29 drehbeweglich gelagerter, von einer Exzenterscheibe
30 gesteuerter Sperrhebel 31 unter dem Zug einer Feder 32 eingreifen kann.
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Für jede der Steuerscheiben 5, 6, 7 und 8 ist ein mit je einem Anker
33 der Elektromagnete 34 verbundener Sperrhebel 35 und ein durch eine Feder 36 nachgiebig
damit verbundener Sperrhebel 37 vorgesehen. Der Hebel 35 besitzt eine Führung 38
für den durchgehenden Stift 39 eines bei 4o drehbeweglich gelagerten Steuerhebels
4, der mit einem Stift 42 o. dgl. auf dem Umfang einer Exzenterscheibe 43 gleitet.
Auf der anderen Seite des zwischen den Sperrhebeln 35 und 37 gelegenen Steuerhebels
41 legt sich der durchgehende Stift 39 in der angehobenen Lage des Hebels .l.1 gegen
eine Nase 44 des Sperrhebels 37. Beide auf der gleichen Drehachse 45 angebrachten
Sperrhebel 35 und 37 stehen außerdem durch eine Blattfeder 46 o. dgl. miteinander
in nachgiebiger Verbindung. Die einzelnen Anker 33 der Elektromagnete 34 werden
zusammen mit dem zugehörigen Sperrhebel 35 durch Federn 47 gegen Anschläge 48 gezogen.
Für jede der Steuerscheiben 5, 6, 7 und 8 sind zwei Sperrhebel 35, 37 und für alle
Steuerscheiben 5 bis 8 zwei durch den Stift 39 starr miteinander verbundene Steuerhebel
4i mit einer Exzenterscheibe 43 vorgesehen. Die Exzenterscheibe 43 sowie die Exzenterscheibe
3o für den Sperrhebel 31 sind auf der gleichen Welle 49 fest angeordnet, die vom
Uhrwerk o. dgl. über das Ritzel 2o stets in der gleichen Drehrichtung angetrieben
wird. Die Winkelgeschwindigkeit des Antriebszahnrades 27 verhält sich zu derjenigen
der Welle i wie 4 : 1.
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Die gezahnte Scheibe 2 steht mit einem Zahnritzel 50 in Eingriff,
welches ein- Zählwerk 51 antreibt. Der Antrieb der Steuerungsvorrichtung erfolgt
in der Weise, daß bei Übertragung von negativen Werten die Drehrichtung der Antriebsmittel
für die Welle i selbsttätig durch Erregung des Kupplungsmagneten 67 und Umschaltung
des Kupplungsgliedes 61 umgekehrt wird. An dem Zählrad 2 sind außerdem, um 9o° zueinander
versetzt, vier Stifte 52 angebracht, die auf einen bei 53 drehbeweglich gelagerten
Hebel 54 einwirken und diesen von seinem Anschlag 55 abheben. Beim Anheben des Hebels
54 werden vier Federkontakte 56 geschlossen, von denen jeder einzelne dem Stromkreis
eines Elektromagneten der benachbarten Kombinationswertgruppe der nächsthöheren
Dezimalstelle zugeordnet ist. Diese Federkontakte 56 liegen parallel zu den Fühlhebelkontakten
57 des Lochkartenabgreifmechanismus der Lochkarten - Auswertmaschine oder zu den
entsprechenden Kontakten einer Rechenmaschine, die durch Herunterdrücken von Tasten
geschlossen werden.
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Die Wirkungsweise der neuen Steuerungsvorrichtung bei einer beispielsweisen
Anwendung an einer Lochkarten-Auswertmaschine ist wie folgt: Bei Übertragung des
Wertes 7 werden z. B. die den Werten 1, 2 und 4 zugeordneten Elektromagnete 34 durch
Schließung der entsprechenden Fühlhebelkontakte 57 entweder durch Herunterdrücken
von Tasten oder durch Abgreifen einer mit Lochsymbolen versehenen Lochkarte geschlossen.
Jeder der auf diese Weise erregten Elekfromagnete 34 zieht seinen Anker 33 an und
bewegt damit den mit ihm verbundenen Sperrhebel 35 aus der Verzahnung 17 der den
Kombinationswerten 1, 2, 4 entsprechenden Steuerscheiben 5, 6, 7 heraus. Gleichzeitig
wird durch,die Feder 46 die Klinke 37 mitgenommen und in eine ihm gerade gegenüberstehende
Zahnlücke der gleichen Verzahnung 17 der betreffenden Steuerscheibe eingelegt. Sobald
der Elektromagnet 34 seinen Anker 33 freigibt, wird der Hebel 35 in .die nächste
Zahnlücke der Verzahnung 17 hinein- und der Hebel 37 wieder aus der Verzahnung 17
herausbewegt. Bei diesem Vorgang wird durch einmalige Erregung eines der Elektromagnete
34 die zugehörige Steuerscheibe 5, 6, 7 um eine Zahnteilung fortgeschaltet, und
zwar durch die dauernd im Umlauf befindliche Hauptachse i mittels der Reibungskupplungen
io, i 1, 13, 14. Zu gleicher Zeit findet der gleiche Vorgang in bezug auf die Elektromagnete
34, die Anker 33 und die Sperrhebel 35 und 37
der übrigen ebenfalls
zu übertragenden Kombinationswerte statt.
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Schon beim Verstellen einer der Steuerscheiben 5, 6, 7 oder 8 wird
die Doppelklinke 18, welche bis dahin je nach der Drehrichtung der Welle i durch
die Scheibe 4 und eine der Federn 25 und 26 entweder in die Nuten des Abschnittes
15 für den Vorwärtsgang oder in die Nuten des Abschnittes 16 für den Rückwärtsgang
gezogen wird, aus den betreffenden Innenverzahnungen der vier nebeneinanderliegenden
Scheiben 5, 6, 7 und 8 herausgehoben. Gleichzeitig wird die Sperrklinke 31 aus der
Verzahnung 28 des Zählrades 3 herausgehoben. Da auch die aus den Nuten der Steuerscheiben
entfernte Doppelklinke 18 nicht mehr eine Drehung der als Klinkenträger ausgebildeten
Scheibe 2 -verhindert, wird der ganze Zählwerkscheibensatz 2, 3, 4 durch die Reibungsantriebsscheiben
12 und 13 (13 treibt zwei Scheiben 3 und 7) mitgenommen, bis die Klinke 18 wieder
in in einer Flucht liegende Nuten der vier Steuerscheiben einfällt und den Zählwerkscheibensatz
2, 3, 4 zum Stillstand bringt. Die Anschläge 21, 22 der Klinke 18 und die Stifte
23 sind so angeordnet, daß in dem Fall, wo die Klinke 18 gegen den Nutenabschnitt
15 gezogen wird, ohne in eine Nutenreihe einzufalleri, die Anschläge 22 sich an
den Stiften 23 vorbeibewegen können. Ebenso kann sich der Anschlag 2i an den Stiften
23 vorbeibewegen, wenn die Klinke gegen den Nutenabschnitt 16 gezogen wird. Die
Stelle, an welcher das Einfallen der Klinke 18 in die Nuten stattfindet, wird durch
die Stellung der einzelnen Steuerscheiben 5, 6, 7, 8 zueinander bestimmt. Das Maß
ihrer Verstellung ist bei allen Steuerscheiben 5, 6, 7, 8 das gleiche. Es kommt
im wesentlichen nur auf die Anzahl der verstellten Scheiben an. Nach erfolgter Einstellung
der Steuerscheiben bilden an einer Stelle die Nuten des gleichen Abschnitts aller
vier Steuerscheiben eine Reihe, in welche die Doppelklinke 18 einfallen kann. Die
Größe der hierbei von dem Zählrad 2 mit der Klinke 18 ausgeführten Drehbewegung
entspricht dem jeweils zu übertragenden, sich aus den einzelnen Kombinationswerten
zusammensetzenden Wert. Bei der Drehung des Zählrades :2 wird der Wert auch gleich
über das Zahnritzel 5o, die Welle 58, das Zahnrad 59 auf das Zählwerk 51 übertragen.
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Nachdem der betreffende Zahlenwert auf diese Weise in das Zählwerk
übertragen ist, wird durch die Exzenterscheibe 3o die Sperrklinke 31 wieder in die
Außenverzahnung 28 des mit dem Zählrad :2 starr verbundenen Zählwerkrades 3 zum
Einfallen gebracht, während die Hebel 41 durch die Exzenterscheibe 43 angehoben
werden. Mit dem geureinsamen Stift 39 der Hebel 41, der sich gegen die Führung 38
des Sperrhebels 35 legt, werden alle Hebel 35 aus den Verzahnungen 17 ihrer zugehörigen
Steuerscheiben 5, 6, 7, 8 herausgehoben. Das Einfallen der Sperrhebel 37 in die
Verzahnung 17 wird dadurch verhindert, daß sich der Stift 39 gleichzeitig gegen
die Nasen 44 dieser Hebel 37 legt. Dadurch werden sämtliche Steuerscheiben 5, 6,
7, 8 freigegeben. Es erfolgt Mitnahme dieser Steuerscheiben 5 bis 8 durch die Reibungsantriebsscheiben
io, i i, 13, 14, bis sie sich mit ihren Stiften 23 bei Vorwärtsgang gegen die Anschläge
21 der Klinke 18 legen. Alle Steuerscheiben 5 bis 8 befinden sich dann wieder in
bezug auf das Zählrad 2 in der ' Nullage oder Anfangsstellung. Die Steuerscheiben
bewegten sich in derselben Richtung und um denselben Winkelbetrag, den das Zählrad
2 bei der ersten Bewegung zurückgelegt hat, sie wanderten, nachdem das Zählrad 2
festgelegt war, demselben nach.
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Soll ein negativer Wert auf das Zählwerk 51 übertragen werden, so
wird selbsttätig, beispielsweise durch Anbringung einer Zusatzlochung in der auszuwertenden
Lochkarte, über einen Fühlhebelkontakt der Stromkreis des Kupplungsmagneten 67 geschlossen,
das Kupplungsglied 61 umgeschaltet und damit die Drehrichtung des Antriebsgliedes
27 umgekehrt. Die übrigen Schaltvorgänge, das Anziehen der Anker 33, die Betätigung
der Sperrhebel 35, 37 und 31 und die Bewegung des Hebels 41 für die zu übertragenden
Kombinationswerte spielen sich genau so ab wie bei der Übertragung von positiven
Werten. Die Drehrichtung des Ritzels 2o und der Kurvenscheiben 30, 43 bleibt hierbei
die gleiche. Das Zählwerk 51 wird dann statt vorwärts um den zu übertragenden Betrag
zurück geschaltet.
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Kommt bei einem der geschilderten Steuervorgänge das Zählrad 2 auf
den Wert 9, so erfolgt bei der Aufnahme des nächsthöheren Wertes eine Beeinflussung
der entsprechenden Steuervorrichtung für die nächsthöhere Dezimalstelle. Das geschieht
in der Weise, daß bei Übertragung von positiven oder negativen Werten einer der
Stifte 52 sich gegen den unteren schräg verlaufenden Teil des Hebels 54 legt und
diesen anhebt und wieder freigibt. Dadurch werden die vier Kontakte 56 geschlossen
und geöffnet, von denen jeder dem Stromkreis eines der Magnete 34 der nächsthöheren
Dezimalstelle angehört. Von dieser Dezimalstelle werden also alle vier Elektromagnete
34 erregt und die zugehörigen Anker 33 angezogen und wieder freigegeben. Es erfolgt
dann gleichzeitige Verstellung aller vier Steuerscheiben 5, 6, 7, 8 dieser Gruppe,
so daß die Doppelklinke 18
erst nach Zurücklegen einer zusätzlichen
Bewegungseinheit in die der Stellung der Steuerscheiben 5 bis 8 zueinander entsprechende
Zahnlückenfolge einfallen kann und die Verstellung der Zählscheibe :2 dieser Gruppe
um eine Einheit erfolgt. Hierbei ist es für die Schaltvorgänge gleichgültig, ob
der zu übertragende Wert ein positiver oder ein negativer Wert ist. Eine diesbezügliche
Berücksichtigung erfolgt schon bei dem Vorwärts- oder Rückwärtsantrieb des Antriebsgliedes
26.
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Die neue Steuerungsvorrichtung kann für alle möglichen Zwecke Verwendung
finden; sie eignet sich sowohl für alle Arten von Rechenmaschinen mit Addition und
Subtraktion als auch für Lochkarten- oder Lochstreifen-Auswertmaschinen. Je nach
der Anzahl der erforderlichen Dezimalstellen können beliebig viele der beschriebenen
und dargestellten Steuerungsvorrichtungen zu einer Maschineneinheit zusammengestellt
und auf ein gemeinsames Zählwerk oder Druckwerk zur Einwirkung gebracht werden.