DE2113374B2

DE2113374B2 - Vorrichtung zum steuerbaren Lochstempelantrieb

Info

Publication number: DE2113374B2
Application number: DE2113374A
Authority: DE
Inventors: John Worrall Oronoco Berkman; Lawrence Randolph Rochester Gravell
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-03-26
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2113374C3; FR2083914A5; IT984530B; DE2113374A1; GB1331722A; JPS534440B1; US3659779A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum steuerbaren Antrieb der Lochstempel einer Lochvorrichtung für Aufzeichnungsträger mit einem in Richtung auf die Lochstempel periodisch hin- und herbewegten Druckbalken und mit jeweils einem durch Betätigungsorgane quer zur Bewegungsrichtung verstellbaren Zwischenhebel, dessen Eingriff mit den Lochstempeln durch Magnetkraft gesteuert wird.

Bei bekannten Lochvorrichtungen mit Lochstempelantrieben dieser Art sind die Zwischenhebel entweder über relativ zum Zwischenhebel beweg- bzw. schwenkbare Verbindungselemente mit dem Magnetanker des Steuermagneten verbunden oder selbst als Magnetanker ausgebildet. Bei wieder anderen Ausbildungsformen sind sie fest mit dem Magnetanker des jeweils ihre Einstellung steuernden Elektromagneten verbunden. Die erstere Art der Antriebe ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 19 34 503 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung sind die Zwischenhebel als federnde Elemente ausgebildet, die mit dem Druckbalken fest verbunden sind und unter dem Einfluß eines steuerbaren Elektromagneten mit ihren freien Enden in die Kraftübertragungslinie eingeschwenkt oder aus ihr herausgeschwenkt werden können. Die Antriebe können, wie beispielsweise die in der US-Patentschrift M 11 709 beschriebene Vorrichtung zeigt, auch so ausgebildet sein, daß als Steuermagnete Permanentmagnete vorgesehen sind, die die Zwischenhebel außer

Ό Eingriff mit den Antrieben halten und die mit Hilfe von aufgebrachten Erregerwicklungen unwirtcsam gemacht werden. Eine weitere Abwandlung derartiger Antriebe ist eine Vorrichtung, die in der US-Patentschrift 31 04 053 beschrieben ist. Hier ist der Zwischenhebel selbst als Dauermagnet ausgebildet, der mit einem steuerberen Magneten zusammenwirkt

Eine Vorrichtung der letzteren Art ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 14 74 164 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist ein seitlich angeordneter Elektromagnet vorgesehen, der durch ein aus Blattfedern gebildetes Gestänge mit einem als Stößel ausgebildeten Zwischenhebel verbunden ist. Bei Erregung des Magneten wird der Zwischenhebel aus der Kraftübertragungslinie herausgezogen.

Die genannten Vorrichtungen erfordern durchweg einen relativ großen Aufwand. Auch kann ihre Arbeitsgeschwindigkeit im Hinblick auf die bewegten Massen, die für die Stabilität der Vorrichtungen notwendig sind, nicht viel weiter gesteigert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lochstempelantrieb anzugeben, der eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt, der eine hohe Betriebssicherheit aufweist und der gleichzeitig gegenüber dem Bekannten eine beträchtliche Reduzierung des Aufwandes ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in einer schlitzförmigen Öffnung eines zwischen Lochstempel und Druckbalken angeordneten Führungsblocks ein mittels eines Langlochs auf einer Welle gelagerter, lamellenförmiger Zwischenhebel vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Dauermagneten unter Abstützung an einem abgerundeten Vorsprung aus der Kraftübertragungslinie herausschwenkbar und an einer nach außen abgewinkelten Seitenwand der Öffnung anlegbar ist und der unter dem Druck eines als Betätigungsorgan wirkenden, seitlich angreifenden Stößels in die Kraftübertragungslinie einschwenkbar und unter Abstützung .seines abgerundeten Vorsprungs und einer gegenüberliegenden Fläche an parallelen Seitenwänden der Öffnung verschiebbar ist.

Dieser derart aufgebaute Lochstempelantrieb hat den Vorteil, daß er relativ wenig bewegte Teile enthält und damit verschleißarm ist, daß wenig bewegte Masse vorhanden ist, weil der Zwischenhebel mit den Druckbalken nur dann verbunden ist, wenn tatsächlich gelocht wird, und daß schließlich durch die Verwendung eines Permanentmagneten zum Außereingriffbringen bzw. Außereingriffhalten der Zwischenhebel der ganze

bo Aufbau entscheidend vereinfacht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Merkmalen der Unteransprüche enthalten.
Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnung

h^r> erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 Die Vorrichtung zum Lochstempelantrieb im Querschnitt,
Fig. 2 die Vorrichtung in Seitenansicht, teilweise

auch aufgebrochen,

F i g. 3 und 4 Teilansichten entlang den Schnittlinien j-3bzw.4-4 in Fig. 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung zum Lochstempelantrieb enthält ein Gehäuse 10, einen Abstreifer 12, der auf dem Gehäuse 10 angebracht ist, eine Matrize 14, die sich über dem Abstreifer 12 befindet, eine Matrizenhalterung 16, an der die Matrize 14 befestigt ist, mehrere Lochstempel 18, die einer Reih» quer zum Abstreifer 12 angeordnet sind, einen to Führungsblock 20, in dem mehrere Zwischenhebel 22 angeordnet sind, ein Paar von Permanentmagneten 24 und 26, die im Führungsbiock 20 gelagert sind, mehrere pneumatisch betätigte Kolben 28 und 29 innerhalb des Führungsblocks 20, eine exzentrische Welle 30, die im Gehäuse 10 drehbar gelagert ist einen Druckbalken 32, der mit den Zwischenhebeln 22 in Eingriff gebracht werden kann, um diese nach oben anzutreiben, und der ebenfalls die Lochstempel nach unten zieht und schließlich einen Antriebsmechanismus 34, der den Druckbalken 32 vertikal hin und her bewegt.

Das Gehäuse 10 trägt Lager 36, in denen die Welle 30 drehbar gelagert ist Der Antriebsmechanismus 34 enthält ein Paar von Jochen 38, von denen jedes eine längliche Öffnung 40 mit abgeflachten Seiten 40a enthält In jeder der öffnungen 40 ist ein Lager 42 angebracht mit abgeflachten Seiten 42a, die in gleitendem Kontakt mit den abgeflachten Seiten 40a der entsprechenden Öffnung 40 stehen. Das Lager 42 ist auf einem runden Exzenterteü 30a der Welle 30 drehbar gelagert

Der Druckbalken 32 ist in den Jochen 38 befestigt; er weist eine rahmenförmige öffnung 32a auf, in der die Zwischenhebel 22 aufgenommen werden. Eine untere Kante 326 dieser öffnung 32a bildet eine Anschlagkante J^r> für die Zwischenhebel 22. Der Druckbalken 32 weist seitlich hervorstehende Vorsprünge 44 auf, die Schlitze 46 enthalten, von denen jeder einen Lochstempel 18 fast vollständig umschließt Jeder Lochstempel 18 hat einen Steg 18a mit größerem Durchmesser, der unterhalb von w zwei benachbarten Vorsprüngen 44 des Druckbalkens 32 liegt, so daß die Vorsprünge 44 im Zusammenwirken mit den Stegen 18a der Lochstempel 18 eine kraftschlüssige Verbindung in einer Richtung mit dem Lochstempel 18 herstellen und diese nach dem Lochen, wie in den Figuren dargestellt nach unten ziehen. Der Druckbalken 32 ist innerhalb von Lagerblöcken 48, die ihrerseits von dem Gehäuse 10 getragen werden, hin und her beweglich angeordnet

Der Führungsblock 20 enthält eine Reihe von vertikalen Schlitzen 50, zwischen denen jeweils gleiche, gegenüber den Schlitzen 50 versetzte Schlitze 52 angeordnet sind, wie in F i g. 4 dargestellt. Die Schlitze 50,52 weisen jeweils eine sich nach unten und auswärts erstreckende Seitenwand 50a und parallele Seitenwän- ">5 de 506 und 50c auf, jedoch sind die Schlitze 52 gegenüber den Schlitzen 50 umgekehrt angeordnet.

Innerhalb jedes Schlitzes 50 bzw. 52 ist ein Zwischenhebel 22 verschiebbar angeordnet, der an seinem oberen Ende einen Vorsprung 54 und am w· unteren Ende einen Einschnitt 56 aufweist, der eine horizontale Kante 56a bildet. Die Zwischenhebel 22 sind in aufeinanderfolgenden Schlitzen 50 bzw. 52 umgekehrt angeordnet, so daß die Vorsprünge 54 in nebeneinanderliegenden Schlitzen in entgegengesetzte h^r> Richtungen zeigen. Jeder Zwischenhebel 22 ist vorteilhafterweise aus gut magnetisierbarem Material gefertigt.

Jeder Zwischenhebel 22 enthält ein Langloch 22a. Durch die Langlöcher 22a aller Zwischenhebel 22 ist eine Welle 58 geführt die in den Endteilen des Führungsblocks 20 gelagert ist

Der Führungsblock 20 besteht aus nichtmagnetischem Material. Die darin in den in den Figuren dargestellten Positionen eingebetteten Permanentmagnete 24 und 26 erstrecken sich parallel zu d^r Reihe der Lochstempel 18 und den in der gleichen Reihe angeordneten Zwischenhebeln 22. Die Permanentmagnete 24 und 26 sind jeweils so magnetisiert daß die Nord- und Südpole entlang einer langen Schmalseite liegen, die sich von einer Seitenkante des Magnets zur anderen und rechtwinklig zu den Lochstempeln 18 erstreckt Dabei bilden die oberen Schmalseiten der Magnete 24 und 26, wie in Fig. 1 dargestellt die Nordpole der Magnete. Selbstverständlich können die Magnete 24 bzw. 26, wenn notwendig, umgedreht werden, so daß ihre Nordpole unten sind. Desgleichen kann auch nur ein Magnet umgedreht werden, so daß der Nordpol eines Magneten oben ist, während sich der Nordpol des anderen Magneten unten befindet Es sei darauf verwiesen, daß die Schlitze 50 näher zum Magneten 24 angeordnet sind als zum Magneten 26, und daß dementsprechend die Schlitze 52 näher zum Magneten 26 als zum Magneten 24 angeordnet sind.

Am Führungsblock 20 sind Gehäuseteile 60 bzw. 62 befestigt. In Hohlräumen 64, die innerhalb des Führungsblocks 20 und den Gehäuseteilen 60 bzw. 62 gebildet werden, sind die Kolben 28 und 29 hin und her bewegbar gelagert. Eine öffnung 6Oa erstreckt sich durch das Gehäuse 60 und steht jeweils mit einem Hohlraum 64 in Verbindung. Jeder Kolben 28 weist eine Stößel 28a auf, der mit einem der Zwischenhebel 22 in einem Schlitz 50 in Eingriff kommen kann. Ebenfalls weist jeder Kolben 29 einen entsprechenden Stößel 29a auf, der mit einem Zwischenhebel 22. der in einem der Schlitze 52 gelagert ist in Eingriff kommen kann. Zwischen dem Führungsblock 20 und dem Gehäuseteil 60 und zwischen dem Führungsblock 20 und dem Gehäuseteil 62 ist jeweils eine flexible Dichtung 66 angeordnet durch welche die beiden Seiten jedes Hohlraumes 64 dicht miteinander verbunden werden (F i g. 3). Wie der F i g. 3 ferner zu entnehmen ist, weisen die Kolben 28 eine längliche Form auf, die in ihrer Hauptrichtung parallel zu den Zwischenhebeln 22 verläuft. Die Hohlräume 64 sind von der gleichen länglichen Form. Die Kolben 29 haben dieselbe Form wie die Kolben 28 und die sie aufnehmenden Hohlräume 64 haben ebenfalls dieselbe Größe und dieselbe Form wie die Hohlräume 64 für die Kolben 2S.

Die Kolben 28 und 29 wechseln in ihrer Lage längs des Führungsblocks 20 ab, wobei jeder Stößel 28a eines Kolbens 28 in einen der Schlitze 50 hineinragt und jeder Stößel 29a eines entsprechenden Kolbens 29 in die dazwischenliegenden Schlitze 52 ragt. Diese versetzte Anordnung der Kolben 28 und 29, zusammen mit der länglichen Form der Kolben, erlaubt es, daß die Stößel 28a und 29a und die Schlitze 50 bzw. 52 und damit insgesamt die Zwischenhebel 22 und die Lochstempel 18 ganz eng beieinander angeordnet werden können.

Der Abstreifer 12 weist eine Reihe von vertikalen öffnungen 68 mit Kunststofflagern 70 in diesen öffnungen auf, in denen die in der gleichen Reihe angeordneten Lochstempel 18 aufgenommen werden. Zwischen den Lagern 70 und den entsprechenden Lochstempeln 18 ist genügend Reibungskraft vorhanden. SO daß die Lochstemnel 18 in ihrer untersten laue

bleiben, besonders auch dann, wenn Lochstempel und Abstreifer aus magnetischem Material bestehen und beide magnetisiert sind.

Die Matrize 14 enthält eine Reihe von öffnungen 14a, die mit den öffnungen in den Lagern 70 übereinstimmen, so daß die entsprechenden Lochstempel 18 in die öffnungen 14a beim Lochen eingreifen können. Die Matrizenhalterung 16 überdeckt den größten Teil der Matrize 14 und ist mit einer sich längs erstreckenden Ausnehmung 16a versehen, die in Verbindung mit allen öffnungen 14a in der Matrize 14 steht und mittels derer die ausgestanzten Teile entfernt werden können. Die Matrize wird in geringem Abstand vom Abstreifer 12 durch die Abstandshalter 72 gehalten, so daß ein Aufzeichnungsträger in Form einer Lochkarte 74 zwischen der Matrize 14 und dem Abstreifer hindurch bewegt werden kann, wenn die Lochstempel 18 nicht in ausgefahrener Lage sind.

Die Arbeitsweise der Lochvorrichtung ist folgende. Die Lochkarte 74 wird in eine Lage unterhalb der öffnungen 14a befördert. Zu diesem Zeitpunkt wird einer oder auch mehrere der Kolben 28 bzw. 29 durch Luftdruck betätigt, wobei durch die entsprechenden Öffnungen 60a Druckluft auf die flexible Dichtung 66 und die innerhalb der entsprechenden Hohlräume 64 gelagerten Kolben 28 oder 29 zugeführt wird. Die Welle 30 wird dauernd angetrieben und der Exzenterteil 30a, der über die Lager 42 auf die horizontalen Seitenflächen 40a der öffnung 40 wirksam wird, verursacht, daß die Joche 38 und damit der Druckbalken 32, der an den Jochen 38 befestigt ist, vertikal hin und her bewegt wird, wobei der Druckbalken 32 in den Lagerblöcken 48 gleitet. Derjenige Zwische.ihebel 22, der dem durch Druckluft betätigten Kolben 28 oder 29 zugeordnet ist, wird durch diese Betätigung von seiner Seitenwand 50a oder der entsprechenden Wand in einem der Schlitze 52 zur Mitte des Schlitzes hin bewegt, wobei sich der obere Teil des Zwischenhebels an den Seitenwänden 50Z> und 50c dreht. Zur Ermöglichung dieser Drehbewegung des Zwischenhebels 22 innerhalb des Schlitzes 50 bzw. 52 auf einfache Weise ist der Vorsprung 54 abgerundet, genauso wie das obere Ende des Zwischenhebels 22. Die horizontale Kante 56a des Zwischenhebels wird so mit der Kante 326 des Druckbalkens 32 in Eingriff gebracht. Dadurch wird der Zwischenhebel 22 bei der nächsten Aufwärtsbewegung des Druckbalkens 32 nach oben bewegt. Er verschiebt damit den entsprechenden Lochstempel 18 nach oben, so daß der Lochstempel in die entsprechende öffnung 14a der Matrize eintritt und ein Loch in die Lochkarte 74 gestanzt wird. Bei der darauffolgenden Abwärtsbewegung des Druckbalkens 32 ziehen die Vorsprünge 44 des Druckbalkens, die um die Lochstempel 18 herumgreifen, diese an den Stegen 18a nach unten, so daß die Lochstempel 18 aus den entsprechenden öffnungen 14a herausgezogen werden. Dabei wird die Lochkarte 74 freigegeben, so daß sie danach in eine andere Lochposition vorgeschoben werden kann.

Sobald der' Luftdruck von den entsprechenden Kolben 28 oder 29 weggenommen wird, zieht der zugehörige Magnet 24 oder 26 den Zwischenhebel 22 in die Außereingriffsstellung zurück, wobei die Kante des Zwischenhebels 22 eng an der nach außen verlaufenden Seitenwand 50a des Schlitzes 50 oder der entsprechenden, nach außen verlaufenden Seitenwand des Schlitzes 52 anliegt Weil die Schlitze 50 und damit die Zwischenhebel 22 in diesen Schlitzen näher am Magneten 24 liegen als am Magneten 26, zieht der Magnet 24 diese Zwischenhebel in die Außereingriffsstellung zurück, in der die horizontalen Kanten 56a außer Eingriff mit der Kante 326 des Druckbalkens 32 sind und in der die Zwischenhebel an den nach außen "> verlaufenden Seitenwänden 50a der Schlitze 50 anliegen. In entsprechender Weise wirkt der Magnet 26 auf diejenigen Zwischenhebel 22, die in den Schlitzen 52 geführt werden, und zieht diese in ihre Außereingriffsstellung. Wenn einer der Kolben 28 oder 29 durch

ι» Druckluft betätigt wird, dann bewegen sich daraufhin die Stößel 28a bzw. 29a in die entsprechenden Schlitze 50 bzw. 52 hinein, wobei die Bewegung der dazugehörigen Zwischenhebel 22 gegen die Kraft der Magnete 24 bzw. 26 erfolgt, die vorher die Zwischenhebel in ihre

i*> Außereingriffssleilung gebracht haben und dort unverriegelt festhalten.

Die beschriebene Vorrichtung zum Lochstempelantrieb ist vorteilhafterweise billig zu realisieren, einfach im Aufbau und zuverlässig im Mechanismus. Anstatt der beschriebenen, pneumatisch betätigten Kolben 28 und 29 für die Bewegung der Zwischenhebel in die Lochpositionen ist es auch möglich, elektromagnetische Betätigungsorgane zu benutzen. Die Zwischenhebel 22 und die Lochstempel 18 können sehr dicht beieinander positioniert werden, weil die Kolben 28 und 29 eine längliche Form aufweisen mit der Längsrichtung in vertikaler Richtung, d. h., parallel zur Richtung der Lochstempel 18. Auch dann, wenn eine wesentlich größere Zahl von Zwischenhebeln 22 und Lochstempeln 18 in einer Linie vorgesehen ist, ist dies möglich, weil die eine Hälfte der Kolben (z. B. 28) auf der einen Seite der Zwischenhebel und Lochstempel und die andere HäKtc der Kolben (z. B. Kolben 29) auf der anderen Seite uer Zwischenhebel und Lochstempel angeordnet sind, wobei sich die Kolben 28 und 29 gegenüber den Zwischenhebeln und den Lochstempeln in ihrer Lage abwechseln.

Dadurch, daß die Zwischenhebel 22 in Gleitkontakt mit den vertikalen parallelen Seitenwänden 50b und 50c

■to der Schlitze 50 bzw. der entsprechenden Seitenwänden der Schlitze 52 stehen und dabei gleichzeitig gegen diese Seitenwände verdrehbar sind, wird gegenüber einer drehbaren Lagerung der Zwischenhebel auf den Lochstempeln 18 eine billige und einfache Konstruktion erreicht, bei der die Zwischenhebel 22 mit dem Druckbalken 32 außer Eingriff gebracht sind, wenn kein Lochen erfolgen soll. Dadurch werden so wenig Massen wie möglich bewegt. Wenn ein Lochen mittels bestimmter Zwischenhebel nicht erfolgen soll, werden in vorteilhafter Weise diese Zwischenhebel 22 nicht bewegt, da der Druckbalken 32 nur diejenigen Zwischenhebel 22 verschiebt, deren horizontale Kanten 56a mit der Kante 32Z> des Druckbalkens ausgerichtet sind. Die Zwischenhebel sind in ihren Schlitzen 50 und 52 frei beweglich und werden innerhalb dieser Schlitze in der richtigen Lage durch die Magnete 24 und 26 gehalten. Die Magnete 24 und 26 weisen die Form von Stäben auf, die sich parallel zu den Reihen der Lochstempel und der Zwischenhebel 22 erstrecken und die auf gegenüberliegenden Seiten der Zwischenhebelreihe angebracht und innerhalb des Führungsblocks 20 befestigt sind und somit eine einfache Konstruktion für das unverriegelte Zurückhalten der Zwischenhebel darstellen. Die Welle 58, hält die Zwischenhebel innerhalb der Schlitze 50 und 52 fest, bis eine völlige Demontage der Zwischenhebel 22 aus dem Führungsblock 20 notwendig ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum steuerbaren Antrieb der Lochstempel einer Lochvorrichtung für Aufzeichnungsträger mit einem in Richtung auf die Lochstempel periodisch hin- und herbewegten Druckbalken und mit jeweils einem durch Betätigungsorgane quer zur Bewegungsrichtung verstellbaren Zwischenhebel, dessen Eingriff mit den Lochstempeln durch Magnetkraft gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer schlitzförmigen Öffnung (50) eines zwischen Lochstempel (18) und Druckbalken (32) angeordneten Führungsblocks (20) ein mittels eines Langlochs (22a) auf einer Welle (58) gelagerter, lamellenförmiger Zwischenhebel (22) vorgesehen ist, der mit Hilfe eines Dauermagneten (24) unter Abstützung an einem abgerundeten Vorsprung (54) aus der Kraftübertragungslinie herausschwenkbar und an einer nach außen abgewinkelten Seitenwand (50a) der Öffnung (50) anlegbar ist und der unter dem Druck eines als Betätigungsorgan wirkenden, seitlich angreifenden Stößels (2Sa) in die Kraftübertragungslinie einschwenkbar und unter Abstützung seines abgerundeten Vorsprungs (54) und einer gegenüberliegenden Fläche an parallelen Seitenwänden (506, SOc^der Öffnung (50) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhebel (22) und ihre Betätigungsorgane (28a, 29a) alternierend spiegelbildlich in zwei Serien zu der Reihe der Lochstempel (18) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich über die Reihe der Zwischenhebel (22) erstreckende, jeweils für eine Serie der Zwischenhebel wirksame Dauermagnete (24,26) vorgesehen sind, deren Polflächen parallel zu der Reihe der Lochstempel verlaufen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zwischenhebel (22) auf einer gemeinsamen Welle (58) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich angreifenden Stößel (28a, 29a) mit pneumatisch betätigbaren Kolben (28,29) verbunden sind.