DE2154567A1

DE2154567A1 - Kartenablage, insbesondere für Kleinsystemkarten

Info

Publication number: DE2154567A1
Application number: DE19712154567
Authority: DE
Inventors: James Michael Rochester Minn. Rigotti (V.StA.). P
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-11-04
Filing date: 1971-11-03
Publication date: 1972-07-06
Also published as: JPS5117094B1; CA948228A; FR2112926A5; US3659841A; IT942081B; DE2154567C3; DE2154567B2; GB1312397A

Description

Kartenablage, insbesondere für Kleinsystemkarten

Die Erfindung betrifft eine Kartenablage, insbesondere für Kleinsystemkarten, mit einem Schacht, in dem ein Kartenstapel aufbaubar ist und in den die Karten hochkant eingeführt werden, und mit einer Basisplatte, die innerhalb des Schachtes beim Aufbau eines Kartenstapels von der Einführstelle wegbewegbar und mit einer Rückholfeder verbunden ist.

Eine derartige Kartenablage ist aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 13, Nr. 8, Januar 1961, Seite 2421 bekannt. Die dort beschriebene Basisplatte ist mittels einer langen Spiralfeder gelagert. Diese bekannte Kartenablage ist für kleine und mittelhohe Kartenstapel und sogar für relativ hohe Stapel gut anwendbar, wenn die Karten völlig trocken sind. Wenn die Karten jedoch sehr feucht und dadurch wesentlich flexibler als gewöhnlich sind, hat sich herausgestellt, daß sich die Karten sehr stark verbiegen und steckenbleiben, sobald sie in den Schacht der Kartenablage eintreten. Dies tritt insbesondere bei hohen Kartenstapeln auf, weil die Karten innerhalb des Schachtes keine gute Führung mehr haben, was durch die starke Auslenkung bei großem Kartenstapelge- wicht auftritt und von der Spiralfeder verursacht wird.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Kartenablage und insbesondere die Basisplatte so auszugestalten, daß bei unterschiedlichen Höhen der Kartenstapel und bei verschiedenen Feuchtigkeitsgraden der Karten immer ein einwandfreies Ablegen der Karten ohne Verbiegen und ohne daß sich die Karten gegenseitig in die Quere kommen, möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei der Kartenablage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Rückholfeder während eines gewissen Anfanfsbereichs der Auslenkungsmöglichkeit der Basisplatte, welehe der Anfangsphase des Füllens des Schachtes mit Karten entspricht, eine relativ niedrige, konstante Rückholkraft aufbringt und daß die Rückholfeder weiterhin während eines gewissen Schlußbereichs der Auslenkungsmöglichkeit der Basisplatte, welche bis zur endgültigen Größe des Stapels reicht, eine relativ hohe, konstante Rückholkraft auf die Basisplatte aufbringt.

Eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Rückholfeder aus einer abwickelbaren Bandfeder mit zwei verschiedenen Breiten besteht, die den verschiedenen Rückholkräften entsprechen. Selbstverständlich kann auch eine feinere Abstufung der Breiten erfolgen.

Es hat sich als zweckmäßig und vorteilhaft herausgestellt, daß die relativ hohe Rückholkraft etwa das Anderthalbfache der relativ niedrigen Rückholkraft ist und daß die Auslenkungsmöglichkeit der Basisplatte ca. 30 cm beträgt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an der Basisplatte einer Spule zur Aufnahme der Bandfeder angebracht ist, daß das Ende des schmalen Teils der Feder fest verankert ist und daß zwischen dem schmalen Federteil und dem breiten Federteil ein Federteil mit kontinuierlich ansteigender Breite angeordnet ist.

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Eine besonders vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung , durch die insbesondere eine einwandfreie Führung der Karten beim Ablegen auf der vorhergehenden Karte gewährleistet ist, besteht darin, daß am oberen Teil des Schachtes eine Rolle angebracht ist, die an einer als Ausleger ausgebildeten Blattfeder montiert ist und bei Eintritt einer Karte von dieser federnd ausgelenkt wird. Durch diese Anordnung wird zusammen mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Rückholfeder für einen immer bestehenden Kontakt zwischen der Rolle und der obersten Karte gesorgt. Dadurch kann die oberste Karte nicht zurückspringen und eventuell über eine nachfolgende Karte zu liegen kommen und somit einen Kartenstau verursachen.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Schacht für die Karten mit einem geringen Winkel gegen die Horizontale geneigt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sieht die Kartenablage eine Rolle vor, die von jeder Karte beim Eintritt in den Kartenschacht berührt wird. Die Rolle ist an einer als Ausleger ausgebildeten Blattfeder befestigt und wird durch die einkommende Karte um die Kartendicke ausgelenkt. Auf die Basisplatte, auf der die Karten aufgestapelt werden, wirkt eine Rückholkraft ein, die entsprechend der verschiedenen Breiten der Konstantzugfeder verschieden hohe Rückholkräfte aufbringt. In einer Anfangsphase wird zunächst eine relativ niedrige Kraft auf den Kartenstaplel aufgebracht. Diese Anfangsphase umfaßt einen Auslenkungsbereich der Basisplatte von etwa 8 bis 9 cm. In einem Schlußbereich für die letzten ca. 17 bis 18 cm des Auslenkungsbereich der Basisplatte wird eine relativ hohe Rückholkraft durch die Rückholfeder aufgebracht, die etwa das Anderthalbfache der niedrigeren Kraft beträgt. Dies ist ein relativ enger Steigerungsbereich der Federkraft, der von einer relativ kurzen Spiralfeder bei einer recht großen Auslenkung der Kartenbasisplatte nicht erreichbar ist.

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Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles wird im folgenden Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kartenablage näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine zur Bearbeitung von Karten, die eine Kartenablage entsprechend der Erfindung enthält;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kartenablage entlang

der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, jedoch sind

einige Teile weggebrochen, um innere Teile darstellen zu können;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer teilweise

abgerollten Konstantzugfeder, die in der Kartenablage benutzt wird;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer vollständig

aufgerollten Feder;

Fig. 6 ein Schnittbild entlang der Linie 6-6 von Fig.

2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 7 ein Diagramm, in dem die Rückholkraft der Konstantzugfeder über der Federlänge aufgetragen ist, wenn die Feder abgerollt wird.

Die Kartenverarbeitungsmaschine, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, enthält einen Reibungsriemen 10, um eine Serie von Karten 11 transportieren zu können. Der Riemen ist über eine Reihe von Rollen 12, 13, 14 und 15, die innerhalb des Riemens angeordnet sind, geführt. Diese Rollen sind auf Achsen 16, 17, 18 bzw. 19 derart an einem Maschinenrahmen 20 befestigt, daß die

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Wellen 16 bis 19 einen Winkel von etwa 15° mit der Vertikalen bilden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Maschine enthält weiterhin eine Kartenablage 21. Diese Kartenablage weist ein Paar von vertikal sich ausdehnenden Führungsblöcken 22 und 23 und eine Grundplatte 24 auf, die im wesentlichen einen Winkel von ca. 15 mit der Horizontalen bilden. Die Führungsblöcke 22 und 23 und die Grundplatte 24 bilden einen Schacht 25 für die Aufnahme eines Stapels von Karten 11.

Die Maschine enthält Riementragrollen 26, 27 bzw. 28, die drehbar an Befestigungsteilen 29, 30 bzw. 31 angebracht sind. Der Riemen 10 bewegt sich in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung über die Rollen 12 bis 15 und die Tragrollen 26 und 27 sind in Bewegungsrichtung direkt vor den Rollen 13 und 14 angeordnet. Die Rollen 26 und 27 sorgen dafür, daß der Riemen sich nach innen bewegt im Hinblick auf die Tangente, die an die Rollen 13, 14 und 15 gelegt werden kann, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Die Rolle 28 ist direkt unterhalb der Rolle 15 angeordnet und weist einen derartigen Abstand zu ihr auf, daß eine Karte 11 zwischen einem von der Rolle 15 mit dem Riemen 10 darauf und der Rolle 28 gebildeten Spalt hindurchgehen kann.

Am Umfang der Rolle 14 ist ein Andrückschuh 32 angeordnet, der auf einer als Ausleger ausgebildeten Blattfeder 33 befestigt ist. Der Andrückschuh 32 wird gegen die Rolle 14 mit Hilfe von mehreren Federn 34 angedrückt, wobei die Aufwärtsbewegung der Blattfeder 33 und damit des Andrückschuhs 32 durch Schrauben 35 begrenzt ist. Ein Kartenanschlag 36 aus elastischem Material ist an dem Montageteil 29, gegenüber der Seite der Kartenablage 21 mit dem Andrückschuh 32, angeordnet und eine Kartenführung 37 ist hinter dem Andrückschuh 32 positioniert, um die Karten 11 nach unten in den Schacht 25 abzulenken. Eine Rolle 38 ist am oberen Ende des Schachtes 25 angeordnet. Diese Rolle 38 ist auf einer als Ausleger ausgebildeten Blattfeder 39 drehbar gelagert. Die Blattfeder 39 selbst ist mit einer Niete 40 auf dem Montage-

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teil 29 befestigt.

Eine Basisplatte 41 ist in Längsrichtung des Schachtes 25 auslenkbar und weist einen Teil auf, der in einen länglichen Schlitz 42 hineingreift und dort geführt wird. Dieser längliche Schlitz 42 ist in der Grundplatte 24 angeordnet. Dieser Teil der Basisplatte 41, der in den Schlitz 42 hineinragt, ist gegenüber dem übrigen Teil der Basisplatte 41 so verschränkt angeordnet, daß die Auflagefläche der Basisplatte 41 in einem kleinen Winkel von beispielsweise ca. 7° gegenüber dem.Schlitz 42 und gegenüber den Führungsblöcken 22 und 23 geneigt ist, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dadurch bilden die Karten 11, wenn sie in dem Schacht 25 abgelegt werden, einen Winkel von 7° gegenüber den Seiten des Stapels. Durch diese Winkelstellung der Basisplatte 41 gegenüber den Führungsblöcken 22 und 23 ist das Wegschnappen der Karten 11 vom Andrückschuh 32 beim Eintritt in den Schacht 25 erleichtert, weil somit eine geringere Widerstandskraft auf die Karte einzuwirken hat.

Eine Rückholfeder 43 ist an ihrem oberen Ende durch einen Stift 44 verankert, der durch eine Bohrung in der Feder 43 hindurchragt. Die Feder 43 dient zur federnden Andrückung der Basisplatte 41 in Richtung auf das obere Ende des Schachtes 25, also zum Rückholen in die Anfangslage. Die Feder 43 hat im wesentlichen einen flachen Querschnitt und ist auf eine Spule 45 mit einer Welle 46 aufgewickelt, die an der Basisplatte 41 befestigt ist. Die Feder 43 braucht keine Verankerung am Spulenende, sie kann vielmehr in einfacher Weise lose um die Spule 45 aufgespult werden.

Die Feder 43 ist eine Konstantzugfeder, die in ihrem unbelasteten Zustand die Form einer Spule aufweist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Sie hat einen relativen schmalen Endbereich 43a und einen relativ breiten Teil 43b, die durch ein kontinuierlich breiter werdenden Teil 43c verbunden sind. Wenn die Basisplatte 41 von ihrer obersten Lage im Schacht 25, der Anfangslage, nach unten ausgelenkt wird, dann übt der schmale Federteil 43a eine anfäng-

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liehe, konstante Rückholkraft für die ersten ca. 8 bis 9 cm der Auslenkung aus. Der breiter werdende Federteil 43c übt eine im westenlichen stetig ansteigende Rückholkraft auf die Basisplatte 41 für die nächsten 5 cm der Auslenkung aus. Schließlich übt der breite Federteil 43b eine konstante größere Rückholkraft auf die Basisplatte 43 für die nächsten 17 bis 18 cm der Auslenkung aus, bis die Basisplatte 41 das Ende der Auslenkmöglichkeit erreicht, bei der der Schacht 25 dann vollständig mit Karten 11 gefüllt ist. Entsprechend dem Diagramm von Fig. 7 ist es offensichtlich, daß die Feder 43 für die ersten ca. 4 cm bei der oberen Auslenkungsbegrenzung für die Basisplatte 41 schon teilweise abgerollt ist, was durch die Linie 47 in Fig. 7 angedeutet ist, und daß die Rückholkraft der Feder 43 konstant bleibt bei einem halben Pfund (amerik. Pfund) für die ersten ca. 8 bis 9 cm, wenn sie durch die Auslenkung der Platte 41 abgerollt wird, dann stetig ansteigt während der nächsten 5 cm des Abrollens und schließlich bei 3/4 Pfund Federkraft für die verbleibende Abwicklung von ca. 17 bis 18 cm verbleibt.

Im Betrieb werden die Karten einzeln in den Spalt zwischen die Rolle 28 und die Rolle 15 eingeführt, so daß der Riemen 10 bei seiner Bewegung die Karten 11 hochkant zum Schacht 25 mitnimmt. Die Karten 11 laufen über die Rolle 27 wenn sie vom Riemen 10 mitgenommen werden und werden an einem Klemmpunkt erfaßt, der durch die Rolle 14 und den Andrückschuh 32 gebildet wird, worauf sie dann zur Kartenführung 37 gelangen, die die Karten nach unten in den Schacht 25 ablenkt. Die Karten laufen unter der Rolle 38 hindurch und sobald sie vollständig in den Schacht 25 eingetreten sind, biegen sie dann vom Andrückschuh 32 ab und kommen am Kartenanschlag 36 an, der die Karte 11 anhält. Da die Karten 11 nacheinander einzeln in den Schacht 25 hineingelangen, bilden sie einen Stapel, der von der Basisplatte 41 getragen wird. Da der Stapel in der Höhe anwächst bewegt sich die Basisplatte nach unten entgegen der Rückholkraft der Feder 43, jedoch so, daß der obere Teil des Stapels in der Nähe der unteren horizontalen Fläche des BefestigungsteiIs 29 verbleibt und die oberste Karte im-

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mer mit der Rolle 38 in Berührung steht.

Die Kartenablage kann für viele verschiedene Arten und Größen von Belegen angewendet werden. Jedoch wurde herausgefunden, daß diese Kartenablage besonders geeignet für Kleinkarten ist, die beispielsweise eine Länge von ca. 8,2 cm (3,25 inch) und eine Breite von ca. 6,67 cm (2 5/8 inch) aufweisen. Eine solche Karte wiegt etwa 0,0017 Pfund (amerikanisches Pfund). Die Feder 39 kann eine nach unten gerichtete Kraft von beispielsweise 0,55 Pfund auf den Stapel von Karten 11 ausüben. Das Gewicht des Stapels von Karten 11 im Schacht 25 kann, wenn die Karten beim Stapeln anwachsen, von 0 bis ca. 4,5 Pfund variieren. Die Grundplatte 24 kann beispielsweise aus Aluminium oder Stahl gefertigt sein. Der Reibungskoeffizient zwischen der Grundplatte 24 und dem sich bewegenden Kartenstapel, wenn dieser nach unten im Schacht 25 ausgelenkt wird, ist etwa gleich dem Tangens des Neigungswinkels der Grundplatte 24, der in diesem Fall 15° beträgt. Die Neigung von 15° ist deshalb vorgesehen, damit der Stapel von Karten 11 im Schacht 25 sich gerade auf der geneigten Fläche der Grundplatte 24 nach unten bewegt, ohne daß zusätzliche Kraft auf den Oberteil des Kartenstapels ausgeübt werden muß.

Jede in den Schacht 25 einlaufende Karte kontaktiert die Rolle 38 und setzt sie in Drehbewegung. Diese Bewegung der Karte unterhalb der Rolle 38 bewegt die Rolle 38 nach oben gegen die Feder 39, die entsprechend der Kartendicke zurückweicht. Daraufhin übt die Feder 39 eine Kraft auf den Kartenstapel nach untenhin aus, um die Basisplatte 41 nach unten auszulenken umd die oberste Karte des Stapels in direkter enger Nachbarschaft zu der unteren Fläche des Befestigungsteils 29 zu halten, wie es im wesentlichen in Fig. 3 dargestellt ist. Die federnde Wirkung der Feder 39 findet zusammen mit dem Auffüllen des Schachtes 25 statt, unabhängig von der verschiedenen Schwere der zu stapelnden Karten.

Jeder der Karten 11 dreht beim Einlaufen in den Schacht 25 die Rolle 38, wenn sie auf die vorhergehende Karte 11 im Schacht auf-

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läuft. Das Moment der Rolle 38 bewirkt eine Reibungskraft auf die Karte, die gegen den Kartenanschlag 36 hin einläuft und unterstützt die Karte im Freigeben des Andrückschuhes 32. Dieses Moment der Rolle 38 hat darüber hinaus den zusätzlichen Effekt, daß es das Zurückprellen verhindert, wenn die Karte gegen den Anschlag 36 trifft. Somit werden die Karten in ausgerichteter Weise im Schacht 25 aufgestapelt. Die Rolle 38 dreht sich nicht weiter, wenn jede Karte 11 ihre richtige Lage oben auf dem Stapel von Karten 11 im Schacht 12 erreicht hat und bleibt solange stehen, bis sie von der nächsten einlaufenden Karte 11 getroffen und wieder in Rotation gesetzt wird.

Wie bereits oben erwähnt, übt die Feder 43 anfänglich eine Kraft von nur einem halben Pfund auf die Basisplatte 41 aus. Wenn Karten 11 deshalb in den Schacht unter der Rolle 38 einlaufen, übt die Rolle 38 keine große Kraft auf die oberste Karte des Stapels aus, was anderenfalls sehr wohl eine Aufbiegung der Karte um eine transverse Achse oder sonstige Knicklinien verursachen könnte, insbesondere dann, wenn die Karten 11 relativ feucht sind und sowieso leicht zu verbiegen sind. Dieses Aufstapeln unter dem Einfluß der der Basisplatte 41 zugeführten Kraft von einem halben Pfund hält für die ersten 8 bis 9 cm an, dann steigt bei weiterem Kartenzufluß in den Schacht 25 die auf die Basisplatte 41 aufgebrachte Kraft in den nächsten ca. 5 cm stetig von einem halben Pfund bis zu einem dreiviertel Pfund an und bleibt bei diesem Wert von einem dreiviertel Pfund für den Rest der Auslenkung von ca. 17 bis 18 cm stehen, bis der Schacht 25 voll ist. Entsprechend der höheren Rückholkraft auf die Basisplatte 41 verbleiben die Karten des Stapels im Schacht 25 in Kontakt mit der Rolle 38, wenn der Stapel eine Höhe von mehr als 1? bis 18 cm erreicht, dies insbesondere auch dann, wenn die Maschine zur Vibration neigt, wodurch die Karten 11 im Schacht 25 sowieso dazu tendieren, sich nach untenhin abzusetzen und somit eine Trennung des Stapels von der Rolle 38 auftreten kann. Würde eine solche Trennung zugelassen, dann könnte ein Stau sehr leicht auftreten, weil eine einlaufende Karte ohne die Zurückhaltung durch die Rolle 38

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in einer anderen als flachen Weise auf den Stapel fallen könnte, so daß diese vorhergehende Karte die darauffolgende Karte blokkieren könnte.

Die Konstantzugfeder 43 übt somit in vorteilhafter Weise eine Rückholkraft auf die Basisplatte 41 aus, die anfänglich relativ niedrig und zum Schluß etwas höher ist, in der Größenordnung von etwa dem Anderthalbfachen. Eine solche verschiedene Rückholkraft dieser geringfügigen aber signifikanten Wertänderung auf die Basisplatte 41 wurde versuchsweise für notwendig befunden, insbesondere für hohe Stapel von Belegkarten 11, beispielsweise in der Größenordnung von Stapelhöhen von ca. 30 bis 31 cm. Dies insbesondere dann, wenn die Karten feucht sind,* was in der Praxis oft auftritt. Die verschieden breite Konstantzugfeder 43 sieht diesen geringfügigen Anstieg der Federkraft in vorteilhafter Weise vor, was auf praktische Weise mit konventionellen Spiralfedern praktischer Länge dieser Auslenkung der Platte 41 nicht erreichbar ist. Da, wie bereits ausgeführt, eine solche Spiralfeder dieser großen Länge eine zu hohe Federkonstante aufweist, verhindert die erfindungsgemäß eingesetzte Konstantzugfeder, daß die Karten 11 sowohl beim anfänglichen Einführen einer Karte in den leeren Schacht 25 als auch beim Einführen der letzten Karte beim fast vollen Schacht sich nicht gegenseitig behindern. Somit wird ein Blockieren wirksam verhindert.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Kartenablage, insbesondere für Kleinsystemkarten, mit einem Schacht, in dem ein Kartenstapel aufbaubar ist und in den die Karten hochkant eingeführt werden, und mit einer Basisplatte, die innerhalb des Schachtes beim Aufbau eines Kartenstapels von der Einführstelle wegbewegbar und mit einer Rückholfeder verbunden ist, gekennzeichnet durch i eine derart ausgebildete Rückholfeder (43) , daß diese während eines gewissen Anfangsbereichs der Auslenkungsmöglichkeit der Basisplatte (41) , welcher der Anfangsphase des Füllens des Schachtes (25) mit Karten (11) entspricht, eine relativ niedrige, konstante Rückholkraft aufbringt und daß diese (43) weiterhin während eines gewissen Schlußbereichs der Auslenkmöglichkeit der Basisplatte (41) , welche bis zur endgültigen Größe des Stapels reicht, eine relativ hohe, konstante Rückholkraft auf die Basisplatte (41) aufbringt .
2. Kartenablage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Rückholfeder (43) aus einer abwickelbaren Bandfeder " mit zwei verschiedenen Breiten (43a, 43b) besteht, die den verschiedenen Rückholkräften entsprechen.
3. Kartenablage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ hohe Rückholkraft etwa das Anderthalbfache der relativ niedrigen Rückholkraft ist und daß die Auslenkungsmöglichkeit der Basisplatte (41) ca. 30 cm beträgt.
4. Kartenablage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basisplatte (41) eine Spule (45) zur Aufnahme der Bandfeder (43) angebracht ist, daß das Ende des schmalen Teils (43a) der Feder (43) fest verankert ist

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und daß zwischen dem schmalen Federteil (43a) und dem breiten Federteil (43b) ein Federteil (43c) mit kontinuierlich ansteigender Breite angeordnet ist.

Kartenablage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Teil des Schachtes (25) eine Rolle (38) angebracht ist, die an einer als Ausleger ausgebildeten Blattfeder (39) montiert ist und bei Eintritt einer Karte (11) von dieser federnd ausgelenkt wird.

Kartenablage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (25) mit einem geringen Winkel gegen die Horizontale geneigt ist.

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