DE1925488A1 - Abtasteinrichtung - Google Patents

Description

PHILIPS PATEIiTVERWALTUNG GMBH., 2 Hamburg 1, Könolieborgetr.

"Abtasteinrichtung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung- zur optischen Abtastung von Aufzeichnungsträgern, insbesondere Lochkarten, sowie von einstellbaren.Pestwert-Daten.·.'

Datei soll die Aufgabe gelöst werden« in vorzugsweise Lochkarten abgelochte feste Daten und über manuell bedienbare oder elektrisch auslösbare Einstellmittel variable Daten an dezentraler Stelle in ein Datenverarbeitungssystem einzugeben.

Es sind eine Reihe von Einrichtungen bekannt geworden, die die Abtastung von Lochkarten und die Eingabe variabler 47a ten über Tastaturen, Stellhebel, Drehschalter oder ähnliches an beliebig dezentraler Stelle in ein Datenverarbeitungenstem' .ermöglichen. Diese Einrichtungen werden dort benötigt, wo die anfallenden Informationen von ihrem Ursprungsort aus in ein

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Datenverarbeitungssystem einzugeben sind. Diese Netwendig-• keit besteht insbesondere in der Fertigung, wo die an-• fallenden Pertigungsdaten zu Steuerungs- und Kontroll'zwecken Über entsprechende Eingabegerät© und Datsnübertragungskanäle der.zentralen Steuerstelle (Datenverarbeitungsanlage) zugeführt werden,

. Viele dieser bekannten Geräte arbeiten mittels.mechanischer Bürstenabtastung des gelochten Aufzeichnungsträgers und von manuell eingestellten mechanischen Kontakten (si-ehe z.B. DAS 1 249 568)..Diese bekannten Geräte besitzen den Nachteil, daß aufgrund der mechanischen Abtastvorrichtungen nur relativ geringe Geschwindigkeiten für die Abtastung und Übertragung der Daten möf;lich sind. Darüber hinaus besitzen diese mecha-

, nischen Abtasitvorrichtungen geringe Zuverlässigkeit, da die Abtastmittel

gleichen Abtf

mechanischem Verschleiß unterliegen. Außerdem

können die manuell betätigbaren Einstellmittel nicht mit der

stvorrichtung abgefragt werden, die auch den

geloohten Aufzeichnungsträger abtastet.

Pie genannt eil Nachteile beseitigt die nachfolgend beschriebene. Erfindung, die dadurch gekennzeichnet'ist, daß die Pestwert- ■; Daten in der selben Weise wie Daten auf dem Aufzeichnungsträger dargestellt sind, sich räumlich an den in Abtast-Stellung befindlichen Aufzeichnungsträger anschließen, und in einem Ablauf mit den selben Mitteln abtastbar sind.

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Der Abtastvorgang bei dieser Einrichtung gestattet darüber hinaus bei Verwendung bekannter optischer Abtastverfahren

mit bewegtem Lichtstrahl eine beliebig oft wiederholbare Abtastung der so aufgebauten Meldung in nahezu beliebig kurzer Aufeinanderfolge. Diese·wiederholte Abtastung und darauffolgende Übertragung der Meldung in möglichst kurzer Aufeinanderfolge ist z.B. erforderlich, um während der . Übertragung der Meldung vom Eingabegerät zur Datenverarbeitungsanlage aufgetretene Verfälschungen im Wege einer wiederholten Übertragung zu korrigieren. Die erfindungs- . gemäße Einrichtung besitzt weiterhin den Vorteil, daß die Verstellung der Schieber mittels elektro-mechanischer Einstellmittel durch elektrische.Kontaktgeber ausgelöst wird, so daß z.B. Mengen- oder Gewichtsmeßgeber mit elektrischen Kontaktgebern zur Darstellung der Vierte angeschlossen werden können. .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der-Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Lochkarte und daneben angeordnete einstellbare Schieber;■ *

Fig. 2 eine Vorrichtung zur/Einstellung der Schieber; , Fig. 5 eine Draufsicht von der Anordnung nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit der Anzeige

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der im mechanischen Lochkartenspeicher eingegebenen Daten;

Fig. 5 das Blockschaltbild zur Steuerung der gesamten Vorrichtung. .

Der in Pig. 1 dargestellte mechanische Lochkartenspeicher wird mittels Schiebern S gebildet, die jeweils mit zwei Lochungen L versehen sind und in ihren geometrischen Abmessungen der Lochung einer Standard-Lochkarte entsprechen. Es sind zwei Lochungen notwendig, um den Ziffernloohungen ¹¹O" bis "9" die Schritte 1-10 und den Lochungen "X" und "Y" die Schritte und 13 zuzuordnen. Dem 11. Schritt ist der Wert "Blank" entsprechend "Keine Lochung" zugeordnet. Jeder Schieber kann mittels einer Krafteinwirkung K um 12 Schritte verstellt werden. Jeder Schritt entspricht einer Lochkarten-Zeilenhöhe. Beim Verschwinden der Krafteinwirkung K ziehen Federn F die Schieber S in die Ruhelage zurück. Bei der gezeigten Anordnung wird in der Ruhelage die Lochung "0" dargestellt.

Zunächst sei die allgemeine Funktionsweise der Vorrichtung erläutert. Eine Tastatur mit codierter Ausgabe der Ziffern bzw. Zeichen arbeitet auf Elektro-Magnete, die ein Differentialgetriebe freigeben, das durch motorischen Antrieb in Abhängigkeit von der Zahl und Art der betätigten Magnete einen Schlitten um eine bestimmte Anzahl von Schritten vertikal bewegt. Die Zahl der Schritte ergibt sich aus dem eingetasteten

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Wert und der Lage der zugeordneten Lochung in der Lochkarte. Die maximale Schrittzahl ist 12 entsprechend der Zeilen- ' zahl einer Lochkarte. Der Schlitten verstellt mit seiner vertikalen Bewegung einen gerade im Eingriff befindlichen Schieber des Lochkartenspeichers. Nach der Positionierung des Schiebers springt der Schlitten in die Grundstellung zurück und gleichzeitig in horizontaler Richtung zum benachbarten Schieber weiter.

Dia Anzeige der eingetasteten und gespeicherten Werte wird, in einfacher Weise durch Verstellen von Stangen, auf denen die zu speichernden Werte abgebildet sind, bewirkt. Diese Stangen sind mit den Schiebern des Speichers fest verbunden oder als'ein Teil ausgeführt. Eine hohe Betriebssicherheit für die Bedienung der Vorrichtung bei der Eingabe wird dadurch erreicht, daß die Stellenzahl der einzugebenden Zeichen kontrolliert wird. Diese Kontrolle- kann sich je nach Art der einzugebenden Daten auf unterschiedliche Stellenzahlen beziehen. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Bewegung des Schlittens in horizontaler Richtung überwacht wird. NaIi Eingabe der geforderten Stellenzahl wird der Schlitten in der letzten Stellenposition über einen Sperrmagnet gestoppt und ein Freigabesignal an die Steuerelektronik geliefert, wodurch die Eingabe der letzten geforderten Stelle signalisiert wird. Hierdurch kann die Steuerelektronik die Eingabe weiterer ,Stellen durch Sperren der Tastatur verhindern. Andererseits werden, solange nicht sämtliche geforderten Zeichen stellen-

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richtig eingegeben sind, von der Steuerelektronik keine Steuerkommandos wie z.B. "Sendebeginn der Meldung" ausgeführt.

Es folgt nun die Beschreibung der Funktion der Vorrichtung im einzelnen.

Die Tastatur T (Fig. 2) arbeitet'mittels elektrischer Kon- ' taktgabe auf 4 Magnete H 1, H2, H3 und H4 (Fig. J). Die Ziffern 0 ... 9 und die Lochungen X und Y sowie Blank (keine .Lochung) werden durch eine b%timmte Auswahl bei der Erregung dieser Magnete H 1 bis H 4 dargestellt. Wird z.B. eine Tastatur mit einer Verschlüsselung der Zeichen nach dem Dual-Code (BCD-Code) verwendet, so sind den Magneten H 1 - H 4 die Gewichtsfaktoren 1,2,4 und 8 zugeordnet. Bei Betätigung 25.B. der Taste "7" werden die Magnete H 1, H 2 und H 3 (Gewichtssumme 1+2+4=7) nicht erregt (invertierte Darstellung). Durch Erregung des Magneten H 4 verschiebt dar Anker A 4 die Klinke 18, die den rechten Bolzen 4 des Hebels 11 freigibt(Fig. 3), Die beiden Hebel 11 und 12 sowie der Hebel 10, verbunden durch Zugglieder 9, bilden ein Differentialgetriebe, dessen Antrieb über den Sattelhebel 19 auf den Schlitten 16 wirkt. In unserem Beispiel wird nach Freigabe des Bolzens 4 während einer halben Umdrehung der Kurbel 14 das gesamte Differentialgetriebe über den Schieber 3 nach unten bewegt. Über dön Sattelhebel 19 wird der Schlitten 16 um 7 Schritte (entsprechend 7 Lochkarten-Zeilenhöhen) nach

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oben bewegt. Der Hubschlitten 16 hebt die Zahnstange 15, die durch die Klinken Ij5 in der erreichten Stellung gehalten. wird. Jedem Schieber 15' des mechanischen Lochkartenspeichers ist eine Zahnstange 15 zugeordnet. Nach der Einstellung eines Schiebers in die gewünschte Position wird das Differentialgetriebe während der zweiten Hälfte der Kurbeldrehung 14 in die Grundstellung gebracht und hierbei die Klinke 2 betätigt, die ein Schaltschloß 5 (Fig. 4) über das Gestänge 8 entsperrt· Dadurch kann der Schlitten 6 um einen Schritt zur nächsten Zahnstange entsprechend der nächsten Stellenposition fortgeschaltet werden. Nun kann bei Eingabe des nächstfolgenden" Zeichens über die Tastatur mit Hilfe des Differentialgetriebes, des Hubschlittens 16 und der zugeordneten Zahnstange 15 der Schieber der nächstfolgenden Position im mechanischen Speicher eingestellt werden. Sind die gewünschten Stellen eingetastet und die zugeordneten Schieber positioniert, stehen die auf der Vorderreihe 20 der Zahnstangen 15 aufgebrachten Ziffern bzw. Zeichen in einem Sichtfenster 21 zum Ablesen bereit (Fig. 4). Auf diese Welse ist es möglich, die eingetastete Zeichenfolge optisch zu kontrollieren. * '

Die Löschung des mechanischen Speichers, d.h. Rücksetzung der Schieber in die Grundstellung, erfolgt dadurch, daß die Klinken I3 durch die Löschmagnete M 2 oder M 3 betätigt werden und damit die Zahnstangen freigeben, die durch die Federn 22 in die Grundstellung gelangen. Außerdem wird über f den RUokstell-Magnet M 1 und den Hebel 2J (Fig. 3) der Spanner 7 in Längsrichtung verschoben, wodurch der Schlitten 6

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in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird. Der Löschmagnet M 3 und der Rückstellmagnet M 1 sind einerseits ansteuerbar von einer Korrekturtaste im Tastenfeld, um während des manuellen Eingabevorganges bereits eingetastete Daten korrigieren zu können_;und andererseits durch einen elektronischen Löschimpuls automatisch den Speicherinhalt löschen zu können. Dieser Löschimpuls wird z.B. gegeben, wenn die eingestellten Speicherwerte zusammen mit der Lochkarte abgetastet und richtig übertragen sind.

Mit dieser Konstruktion ist es möglich, die eingegebenen variablen Daten in ihrer Stellenzahl automatisch zu kontrollieren, indem eine Abfrage der eingetasteten Daten erst dann ausgelöst wird, wenn sämtliche Stellen, die gefordert . sind, eingegeben wurden. Diese Punktion führen Sperrmagnete S 1, S 2 oder S 3 aus (Fig. 2), indem die Bewegung des Schlittens 6 über Reiter 27 durch Erregung eines der Sperrmagnete S 1, S 2 oder S 3 begrenzt wird. Ein Freigabeköntakt im Mikfcoschalter 25 wird durch Mitnahme der Welle 26 (unterhalb des Spanners 7 liegend), auf der die Reiter 27 montiert sind, durch den auf dem Schlitten 6 liegenden Anschlagbolzen 28 geschlossen. Mittels dieses Freigabekontaktes wird der Abtastvorgang des mechanischen Speiohers freigegeben. Gleichzeitig sperrt der geschlossene Freigabekontakt die Tastatur für eine weitere Eingabe. Dadurch wird eine weitgehend fehlerfreie Dateneingabe und ein sioherer Betriebsablauf gewährleistet« Die Auewahl eines der Sperrmagneten S 1, S 2 oder

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S J5 und damit eine automatische Begrenzung auf eine vorgegebene Stellenzahl kann vorteilhaft innerhalb des Gerätes programmabhängig gesteuert werden, wie dies anhand von Fig. 5 erläutert wird« .

Es besteht häufig der Wunsch, eine eingegebene Stellenzahl unverändert, unabhängig von weiteren Eingaben, zu erhalten und eine Löschung und Neueingabe dieser sogenannten semivariablen Daten nur über eine besondere Vorrichtung, z.B. Schlüsselschaltung, zu ermöglichen. Dies wird durch einen Freigabemagnet F 1 bewirkt* der von einem Schlüsselschalter erregt wird, woraufhin der Schlitten β in die erste Position der semivariablen Daten gelangt. Die Sperrung der semivariablen Stellen während des Löschvorganges der variablen Stellen wird dadurch bewirkt, daß der Anschlag 28 des. Schlittens 6 durch den auf der Welle 26 sitzenden Reiter gestoppt und damit die Bewegung des Schlittens begrenzt wird. Im Falle einer Löschung der semivariablen Daten wird der Magnet F 1 erregt. Hierdurch gibt der Heiter 29 den Bolzen 28 frei, so daß der Schlitten 6 nach Erregung des Rückstellmagneten M 1 in die Grundstellung zurückgebracht wird. Gleichzeitig wird der den semivariablen Daten zugeordnete Löschmagnet M 2 ©rregt, die Klinken 13 der den, eemivariablen Daten zugeordneten Zahnstangen 15 freigegeben und die Schieber zur Speicherung der semivariablen Daten in die Grundstellung gebracht«

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Es soll nun die elektronische Soteltuag zur Steuerung der gesamten Vorrichtung und Übermittlung der Daten zu einer Datenübertragungsanlage anhand von Fig_e 5 ausführlich erläutert werden. Vom Lochkartenleser KL, dem mechanischen Lochkartenspeicher LS und/oder einem elektrischen Signal-= eingang E gelangen die Datensignale zeichenweise über jeweils 12 Leitungen (z,B. verschlüsselt im 12-Bit-Lochkartencode) zu einem Eingabeumschalter EU. Die von den verschiedenen Eingabemitteln kommenden Daten-Leitungen werden über den Eingabeumsohalter EU vom Programmregister ~2\ gesteuert auf ein Leitungsbündel L5 durchgeschaltet. Das Programmregist et* PS wird mit dem Programmschalter fS Über die Leitungen L2 derart eingestellt, daß in einer vom gewählten Programm übar die Leitung L6 gesteuerten Reihenfolge oder Apswahl die Daten von den Eingabemitteln LS₅ KL und E der Vorrichtung mittels des Eingabeumschalters EU zum Register ER abgerufen werden. Das Programmregist ei* PR sorgt also dafür, daß die von den verschiedenen Eingabemitteln abgerufenen Daten in einer vorgegebenen Reihenfolge zu einer Meldung aufgebaut worden·

Die Datenübertragungsanlage steuert mit Taktsignalen CA den zeichenweisen Abruf der Meldung über die Leitungen N aus dem Register ER im Rhythmus der gewÜns©hteR Übertragungsgeschwindigkeit duroh Synchronisation deg 5?afetg©foers TG₀ Um dem DafceaempfSnger mitzuteilen, in w@l©li©r Ueise atoh öl© 'empfangen© Meldung zusammensetzt, wird

Programm (Stellung des Programmschaltera PS) Über die Leitungen L 1 und den Umschalter EU mit in das Register ER ,übernommen. Da mehrere Vorrichtungen der beeohriebenen Art ihre Meldungen an die Zentrale geben können, wird auch die Stationsnummer zum Zwecke der Erkennung des Urspruhgsortea einer Meldung mit in die Meldung aufgenommen. Der Schalter NS erlaubt die Einstellung der Stationsnummer, die - wie schon beim Programmschalter PS beschrieben - über Leitungen L 4 dem Umschalter EU zugeführt wird. Eine konstruktiv einfache Lösung für die Stationsnummer-Einstellung läßt sich durch Eingabe in den mechanischen Lochkartenspeicher 'LS und anschließende Verriegelung gegen Löschung erreichen. Die Eingabe von Daten über eines der Eingabemittel E, LS oder KL wird mit einem Sonderzeichen '¹FS*¹ beendet. Dieses Sonderzeichen wird von der Schaltung FS erkannt und signalisiert dem Programmregister PR, daß der Umschalter EU zum nächsten Eingabemittel weitergeschaltet werden kann. Ist das letzte an einer Meldung beteiligte Eingabemittel abgefragt, so wird das von diesem gelieferte letzte Zeichen, das in jedem Fall ein Sonderzeichen "FS" darstellt, vom Programmregister PR über die Schaltung ETX in das Sonderzeichen "ETX" umgewandelt.. Dieses Sonderzeichen schließt eine zu übertragende Meldung ab. Das Programmregister PR steuert auch die Sperrmagnete S 1, S 2 und S3 programmabhängig zur Stellenkontrolle bei der variablen Dateneingabe. Sind z.B. beim gewählten Programm III für die variable Dateneingabe 6 Stellen gefordert, so iet der Sperrmagnet S 2 erregt, der die Eingabe auf 6 Stellen begrenzt.

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Elektromechanische Steuermittel (Magnete, Kupplungen) und ** optische Signale, die dem Benutzer den Betriebszustand der Vorrichtung anzeigen, werden von der Steuerung ST ausgelöst. Das Aussenden einer Meldung wird vom Benutzer durch Betätigen der Sendetaste SE begonnen. Die Freigabetaste FR gestattet vor Aussenden einer Meldung die Korrektur einer Eingabeoperation (z.B. erneutes Eintasten von variablen Daten oder*" das Auswechseln einer bereits in die Lesestation KL eingegebenen Lochkarte). Das eingestellte Programm wird über die Leitung L 2 der Steuerung ST signalisiert, die über optische Signale d@m Benutzer mitteilt, welche Eingabemittel für die Zusammenstellung einer vollständigen Meldung bedient werden müssen. Die richtige Eingabe einer Lochkarte wird z.B. durch das Schließen des Kontaktes 30 signalisiert. Der Kontakt 25 schließt, wenn die variablen Daten stellenrichtig eingegeben worden sind) die Steuerung ST sperrt dann die Tastatur für eine weitere Eingabe variabler Daten.

Sind nun sämtliche vom eingestellten Programm geforderten Eingabemittel bedient und die Sendetaste SE betätigt, so wird das Aussenden der Meldung nicht unmittelbar gestartet. Zunächst signalisiert die Steuerung ST der Datenübertragungsanlage über die Leitung H, daß die Vorrichtung eine Meldung aussenden möchte. Erst naohdem der Übertragungsweg zur Zentrale frei ist und die Zentrale eine Meldung aufnehmen kann, löst die Datenübertragungsänlage mittels des Signals 0

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an die Steuerung ST den Sendebeginn der Meldung aus. Ist die Meldung fehlerfrei übertragen und von der Zentrale ak-

zeptiert worden, löst eine positive Rückmeldung in der Datenübertragungsanlage ein Signal P aus, das in der Steuerung die Rückgabe der.eingegebenen Lochkarte bewirkt. Der Rückstellmagnet M 1 und der Löschmagnet M J5 werden erregt und bewirken die Löschung.des mechanischen Lochkartenspeichers und die Entsperrung der Tastatur. Sämtliche Register und die Steuerung kehren in ihre Grundstellung zurück.

Während des gesamten Sendevorganges, der mit Betätigen der Sendetaste ST.beginnt und durch das positive Quittungssignal P beendet wird, zeigt ein optisches Signal dem Benutzer die laufende Meldungsübertragung an. Sollten während der Übertragung der Meldung für den Empfänger erkennbare Fehler auftreten, so kann eine wiederholte Übertragung erfolgen, in der der mechanische Lochkartenspeicher und die noch in der Lesestation befindliche Lochkarte erneut abgetastet werden. Diese Wiederholung löst ein zweites von der Datenüber-' . tragungsanlage gegebenes Signal auf der Leitung G aus. Gelangt trotz mehrfacher Wiederholung eine Meldung nicht fehlerfrei zur Zentrale, so gibt diese ©ine negative Rückmeldung an die Datenübertragungsanlage, die ihrerseits auf ' der Leitung F ein Signal abgibt. Dieses Signal F löst in der Vorrichtung ein optisch und/oder akustisches Fehler«

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signal aus. Der Benutzer kann man über die Preigabetaste FR den Fehleralarm löschen vmü das Gerät in seine Grundstellung bringen. ■ "

Patentansprüche:

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zur optischen Abtastung von Aufzeichnungsträgern, insbesondere Lochkarten, sowie von einstellbaren 'Festwert-Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwert-Daten in der selben. Weise wie Daten auf dem Aufzeichnungsträger dargestellt sind, sich räumlich an ' den in Abtaststellung befindlichen Aufzeichnungsträger anschließen und in einem Ablauf mit' den selben Mitteln abtastbar sind.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Abtastung von Lochkarten, dadurch gekennzeichnet, daß die Festwert-Daten durch die Stellung von parallel zu den Lochkartenspalten verschiebbar angeordneten Schiebern (15¹) dargestellt sind, die in ihren geometrischen Abmessungen der Zeilen- und Spaltenstruktur einer Lochkarte entsprechen und öffnungen in der Form einer Lochkartenlochung aufweisen.

   5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurph gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schieber (15*) mittels eines über ein durch Elektromagnete (H 1 bis H 4) eingestelltes, motorisch angetriebenes Differentialgetriebe (9*10,11,12) bewegten Hubschlitten£(l6) erfolgt.

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   4. Einrichtung nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Einstellung der Schieber (15^!) stellenweise nacheinander erfolgt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schieber (1"5^!) durch einen mit dem Hubschlitten (16) verbundenen, senkrecht zur Einstellrichtung der Schieber (15') bewegbaren Schlitten (6) erfolgt, der nach jedem Einstellvorgang zu dem nächstfolgenden Schieber weiterrückt.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterbewegung des Schlittens (6) durch elektromagnetisch betätigte, auf einer Welle (26) drehbar angeordneten Reiter (27) begrenzbar ist.

   7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Anschlag des Schlittens (6) an einen eingestellten Reiter (27) die Welle (26) axial ver-' schiebbar ist und dadurch einen Schalter (25) auslöst.

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schalter (25) die Eingabe weiterer Daten sperrt und den Abtastvorgang auslöst.

   9. Einrichtung nach Anspruch 5,oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüokbewegung des

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   Schlittens (6) durch einen elektromagnetischen Reiter (29) begrenzbar ist.

   10. Einrichtung nach Anspruch 5 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der eingestellten Schieber (15*) durch eine mit den Schiebern (15¹) verbundene Zahnstange (15) erfolgt, in die eine oder mehrere Sperrklinken (Γ5) einrasten.

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch -gekennzeichnet** daß mehrere Elektromagnete (M 2, M 3) vorgesehen sind, die Jeweils zumindest einen Teil der Sperrklinken (13) auslösen. -

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