-
Impulsgenerator zur Auswertung karten- oder streifenförmiger Aufzeichnungsträger
Zur Abtastung kartenförmiger Aufzeichnungsträger ist es oft erforderlich, synchron
zum Kartenlauf Taktimpulse zu erzeugen, die beispielsweise zur Steuerung spaltenweiser
Abtastvorgänge in Lochkartenabtastern verwendet werden.
-
Die Abtastung von Lochkarten vollzieht sich in der Regel zeilen- oder
spaltenweise. Für die nachfolgende Erläuterung ist es unerheblich, ob eine Lochkarte
zeilen- oder spaltenweise abgetastet wird, es wird daher nur auf die spaltenweise
Abtastung Bezug genommen. Bei zeilenweise erfolgender Abtastung wären somit lediglich
die Ausdrücke »Spalten« und »Zeilen« in der folgenden Beschreibung gegeneinander
auszutauschen.
-
Prinzipiell sind drei Verfahren zur kartenlaufsynchronen Takterzeugung
bekannt: Beim ersten wird die Karte auf einen Schlitten oder Wagen aufgespannt,
der, ebenso wie der Takterzeuger, in von der Maschine vorgegebener Weise angetrieben
wird. Solche Anordnungen kommen nur für relativ geringe Kartendurchsätze in Frage.
Beim zweiten Verfahren wird der Aufzeichnungsträger durch Reibrollen oder Mitnehmer
annähernd oder exakt synchron zum Lauf der Maschine, mit dem auch der Takterzeuger
gekoppelt ist, angetrieben. Ein drittes Verfahren, das nach dem derzeitigen Stand
der Technik bei hohen Kartendurchsätzen alleine zum Ziele führt, besteht darin,
den Aufzeichnungsträger durch Reibrollen kraftschlüssig anzutreiben und die Takterzeugung
durch die Bewegung des Aufzeichnungsträgers selbst steuern zu lassen. Das letzte
Verfahren ist insbesondere mit lichtempfindlichen Abtastmitteln verwirklicht worden,
die in einer Zahl, welche der der pro Aufzeichnungsträger nacheinander stattfindenden
Abtastvorgänge entspricht, und in einem Abstand, ; der durch den Spaltenabstand
der Informationslochungen bestimmt ist, angeordnet sind. Diese lichtempfindlichen
Abtastorgane werden nacheinander durch die Führungskante der Lochkarte abgedeckt
bzw. durch deren rückwärtige Kante freigegeben. Sie sind in der Regel, jedes für
sich, mit einem Differenzierglied verbunden. Auf diese Weise wird jeweils ein Impuls
hervorgerufen, wenn eines der lichtempfindlichen Organe verdeckt bzw. freigelegt
wird. Eine solche Anordnung erfordert einesteils einen recht beträchtlichen Schaltungsaufwand,
zum anderen ist ihre einwandfreie Funktion durch den stets anfallenden Papierstaub
in Frage gestellt. Weiterhin bereitet die unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit
des Aufzeichnungsträgermaterials - insbesondere wegen der Differentation der von
den Abfühlmitteln abgegebenen Signale - gewisse Schwierigkeiten, weil die Aufzeichnungsträger
mit Aufdrucken versehen sein können oder Fettflecken aufweisen.
-
Durch die Erfindung soll daher in erster Linie ein Taktgenerator geschaffen
werden, der ebenfalls eine von der Kartenkante gesteuerte Takterzeugung verwirklicht,
dabei aber billig und betriebssicher ist. Die Anordnung ist mit geringfügigen Anpassungen
indes nicht nur zur Takterzeugung, sondern beispielsweise auch zur Abtastung von
Informationslochungen in karten- und streifenförmigen Aufzeichnungsträgern geeignet.
-
Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator zur Auswertung karten-
oder streifenförmiger Aufzeichnungsträger mittels eines Gasstrahls, der durch eine
an definierten Stellen mit Düsenöffnungen versehene Lochplatte dann hindurchtritt,
wenn ein an der Lochplatte vorzugsweise mit kontinuierlicher Geschwindigkeit vorbeigeführter
Aufzeichnungsträger oder die auf ihm angebrachten Markierungen Düsenöffnungen freigeben.
-
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch mindestens ein mit den Düsenöffnungen
pneumatisch gekoppeltes differenzierendes Mikrophon, das die durch die Freigabe
bzw. Unterbrechung des Gasstroms erzeugten, rasch abklingenden Druckimpulse in elektrische
Signale umwandelt.
-
Es wird also der Effekt ausgenutzt, der etwa beim stoßartigen öffnen
und Schließen von Ventilen in daran angeschlossenen Rohrleitungen auftritt. Dabei
entstehen Druckwellen, deren Frequenz und Amplitude vom Druck, der Geschwindigkeit
und der Masse des bewegten Mediums sowie von den Resonanzeigenschaften des Leitungssystems
abhängt.
-
Bei der nachstehend näher erläuterten Anordnung wird, beispielsweise
durch ein Gebläse, ein Gasstrom durch eine Anzahl gleichbeschaffener Kanäle erzeugt,
die
durch den Aufzeichnungsträger vorübergehend verschlossen bzw. freigegeben werden.
Der Aufzeichnungsträger übernimmt somit die Funktion des Ventilschiebers. Die durch
die plötzliche Unterbrechung oder Freigabe des Gasstromes verursachte, rasch abklingende
schallartige Störung wird in - je nach dem Anwendungsfall - einem oder mehreren
Mikrophonen in ein elektrisches Signal umgewandelt. Da dieses Signal rasch abklingt,
also nicht so lange besteht wie ein Gasstrom auftritt bzw. nicht auftritt, sind
Differenzierglieder überflüssig. Auch genügt für einen Takterzeuger der beschriebenen
Art im Grunde ein einziges Mikrophon. Anfallender Papierstaub bereitet keinerlei
Schwierigkeiten. Er wird von dem strömenden Gas mitgeführt und kann bei Bedarf ausgefiltert
werden.
-
Als Mikrophon eignet sich besonders ein dynamisches Mikrophon, da
dieses differenzierende Eigenschaften hat und somit auf die statischen Drücke nicht
anspricht.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele, die einen Taktgenerator vorstellen, näher erläutert.
-
F i g. 1 ist eine schematische übersichtsdarstellung eines Taktgenerators
für kartenförmgie Aufzeichnungsträger; F i g. 2 zeigt ein Detail des Taktgenerators
der Fig.l; F i g. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführung eines Taktgenerators;
F i g. 4 zeigt verschiedene, in einem solchen Taktgenerator anwendbare Gasstrom-Kanalformen
mit Anschlußmöglichkeiten für das Mikrophon; F i g. 5 zeigt verschiedene verwendbare
Düsenformen.
-
Nach der Darstellung der F i g. 1 ist einem Gebläse 1 über eine Leitung
2 ein Geräuschdämpfer 3 nachgeschaltet, der über eine Anzahl von Einzelleitungen
4 mit einer plattenartigen Düsenplatte 5 verbunden ist. Diese besitzt Kanäle 8,
beispielsweise in Form runder Bohrungen mit zur Aufzeichnungsträgerbahn senkrechtem
Verlauf. Der Düsenplatte 5 gegenüber und parallel zu ihr ist eine ähnliche Düsenplatte
7 in einem solchen Abstand angeordnet, daß gerade ein Aufzeichnungsträger 6 dazwischen
zwangfrei hindurchgeführt werden kann. Die Düsenplatten 5 und 7 ,weisen so viele
Kanäle 8 bzw. 9 auf, wie Abtastvorgänge für jeden Aufzeichnungsträger nacheinander
stattfinden. Auf der dem Aufzeichnungsträger,6 zugekehrten Seite gehen die Kanäle
8 und 9 (F i g. 4) in jeweils eine Düsenöffnung 10 bzw. 11
über, wobei
sich die Düsenöffnungen 10 und 11 paarweise gegenüberstehen. Die Kanäle
9 bzw. 8 sind, jeder für sich, mit einer der Leitungen 4 bzw.12 verbunden. Die Leitungen
12 sind an einen Behälter 13
angeschlossen, der ein Mikrophon 14 umgibt.
15 ist eine Austrittsöffnung für den an dem Mikrophon 14 vorbeigeführten Gasstrom.
-
Die Leitungen 12 sind in Länge und Querschnitt so aufeinander abgestimmt,
daß die durch sie dem Mikrophon 14 zugeführten Schallsignale gleiche Laufzeit und
auch sonst gleiche Eigenschaften aufweisen. Die Leitungen 4 wie auch die
Leitungen 12 bestehen beispielsweise aus Plastikschläuchen.
-
Die Kanäle in den Düsenplatten 5 und 7 sind ein-oder mehrzeilig in
ein- oder mehrfachem Spaltenabstand des Aufzeichnungsträgers 6, je nachdem wie viele
Spalten jeweils gleichzeitig abgetastet werden, angeordnet. Auf diese Weise liefert
das Mikrophon 14 Taktsignale synchron zur Bewegung des Aufzeichnungsträgers 6, und
zwar je eines für jeden Spalten-Abtastvorgang.
-
Der Wegfall der Düsenplatte 7 ist denkbar, wenn das Mikrophon, etwa
in der in F i g. 4 c gezeigten Art, auf der Zuströmseite des Aufzeichnungsträgers
an die Kanäle 8 der Düsenplatte 5 angeschlossen ist.
-
In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform für die Düsenplatten
gezeigt. Die Bezugszeichen sind weitgehend die gleichen wie in F i g. 1. Die Düsenplatte
5 nach F i g. 2 besitzt nicht mehr ebenso viele Einzelkanäle wie die Düsenplatte
7, sondern eine alle Düsenöffnungen 11 der Düsenplatte 7 überdeckende Nut 16, die
über eine einzige Leitung 4 mit dem Geräuschdämpfer 3 bzw. dem Gebläse 1
in Verbindung steht.
-
Bei einer weiter abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 3 entfällt
die Düsenplatte 5. Ein Gebläse 1, das in diesem Fall auf der Abströmseite des Aufzeichnungsträgers
6 angeordnet ist, saugt durch die Kanäle 9 der Düsenplatte 7 und die daran angeschlossenen
Leitungen 12, vorbei an dem Mikrophon 14, Luft unmittelbar aus dem umgebenden Raum
an. Der Aufzeichnungsträger 6 gleitet an der Düsenplatte 7 entlang. Dabei werden
durch seine Vorder- bzw. Hinterkante nach und nach die hintereinander angeordneten
Düsenöffnungen 11 verdeckt bzw. freigegeben. Ein Geräuschdämpfer dürfte in diesem
Fall in der Regel entbehrlich sein. Falls jedoch auf ihn nicht verzichtet werden
soll, wäre er in dem Luftweg zwischen dem Mikrophon 14 und dem Gebläse 1 anzuordnen.
-
In F i g. 4 sind verschiedene Anschlußmöglichkeiten für das Mikrophon
14 dargestellt. Wie die F i g. 4 b und 4 c zeigen, kann das Mikrophon auch
außerhalb des Gasstroms angeordnet sein. Es steht dann über Leitungen 17 (F i g.
4 b) oder 18 (F i g. 4 c) mit den Kanälen 9 bzw. 8 der Düsenplatten
7 bzw. 5
in akustischer Verbindung.
-
Es muß noch einmal erwähnt werden, daß nach dem beschriebenen Prinzip
Schallsignale sowohl bei der Unterbrechung durch die Kartenführungskante als auch
durch die Hinterkante der Karten hervorgerufen werden. In diesem Zusammenhang ist
jedoch wichtig, daß bei Unterbrechung der Gasströme am Mikrophon Spannungsimpulse
mit im wesentlichen negativer Amplitude entstehen, während durch die Freigabe der
Gasströme am Mikrophon Spannungsimpulse mit überwiegend positiver Amplitude hervorgerufen
werden. Durch hinreichend bekannte Filtermittel fällt es daher nicht schwer, die
unterschiedlichen Signale zu trennen, um nur die eine Art zur Takterzeugung auszunutzen.
Dies ist insbesondere dann wesentlich, wenn die einzelnen Aufzeichnungsträger innerhalb
der Abtaststation einander in kürzeren Abständen folgen, als es ihrer Länge entspricht,
da sich dann in einem gewissen Bereich zweierlei Taktraster, nämlich ein von der
Hinterkante des vorausgegangenen Aufzeichnungsträgers herrührendes und ein zweites,
durch die Vorderkante des nachfolgenden Aufzeichnungsträgers hervorgerufenes, überschneiden.
Noch sicherer kann die gegenseitige Störung der von Kartenanfang und Kartenende
stammenden Taktraster, die sich zudem unter Umständen infolge Interferenzerscheinungen
verstümmeln könnten, dadurch ausgeschaltet werden, daß zwei oder mehrere Mikrophone
jeweils nur mit den Kanälen 9 bzw. 8 eines bestimmten Abschnittes in Verbindung
stehen.
Während des Durchlaufes einer Karte 6 wird in diesem Fall, beispielsweise durch
eine Zählschaltung, nach Auftreten einer gewissen Zahl von Taktimpulsen jeweils
auf das nächstfolgende Mikrophon umgeschaltet, das allein Taktimpulse zur Verfügung
stellt, während sich die maßgebende Kartenkante in dem Bereich der ihm zugeordneten
Düsengruppe befindet.
-
Nachfolgend ist die Abtastung der Informationslochungen einer Lochkarte
oder eines Lochstreifens auf Grund des angegebenen Prinzips erläutert. Dabei sind
die Düsenöffnungen der Düsenplatten 5 und 7 in Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers
nicht hintereinander, sondern je nach der Anzahl der gleichzeitig abzutastenden
Aufzeichnungsspuren (Reihen) nebeneinander angeordnet. Die Zahl der vorgesehenen
Düsenöffnungen ist hierbei gleich der Zeilenzahl des Aufzeichnungsträgers bzw. bei
Mehrdecklochkarten gleich der Zeilenzahl des abzutastenden Decks. Sollen mehrere
Spalten gleichzeitig abgetastet werden, so sind entsprechende Sätze von Düsenöffnungen
im Spaltenabstand hintereinander anzuordnen. Jede Düsenöffnung ist mit einem eigenen
Mikrophon verbunden, da die räumliche Lage jeder Lochstelle für ihren Informationsinhalt
von Bedeutung ist.
-
Durch geeignete Formgebung des Querschnitts der Düsenöffnungen kann
sowohl für den Taktgenerator als auch für den Lochungsabtaster dafür Sorge getragen
werden, daß maßgebende Signale nur beim Einschaltvorgang oder beim Ausschaltvorgang
des Gasstromes auftreten. Dies wird beispielsweise durch dreieckige Form der Düsenquerschnitte
erreicht (vgl. F i g. 5 c), die bewirkt, daß mit der Bewegung der Aufzeichnungsträgerkante
bzw. der Lochung zunächst rasch ein großer Querschnitt freigelegt wird, während
sich die Abschnürung des Gasstromes nur allmählich vollzieht oder umgekehrt. Dadurch
wird die Amplitude der Schallsignale sehr unterschiedlich.
-
Dies ist insbesondere für die Lochungsabtastung von Bedeutung, da
infolge der geringen und zudem kaum voneinander verschiedenen Breite der Löcher
und der Stege zwischen den Löchern die Ein- und Ausschaltevorgänge der Gasströme
einander sehr rasch und unter Umständen in regelmäßigen Abständen folgen und die
Unterscheidung der Signale daher schwierig wird. Im übrigen kann beim Taktgenerator
auf dieselbe Weise bewirkt werden, daß sich die von der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers
verursachten Signale in ihrer Amplitude wesentlich von den durch die rückwärtige
Kante hervorgerufenen unterscheiden, weil beispielsweise die Vorderkante eine sehr
plötzliche Abschnürung der Gasströme verursacht, während die Hinterkante die Gasströme
nur allmählich freizugeben vermag.