-
Elektrisch gesteuerte Sortiermaschine für mit Lochsymbolen versehene
Karten oder Papierstreifen Bei Sortiermaschinen ist es bekannt, den einzelnen Sortierfächern
je ein synchron mit der Kartentransportgeschwindigkeit umlaufendes und mehrere Steuerorgane
aufweisendes Schaltwerk zuzuordnen. Beim Auswertvorgang wird das jeweils in der
Einstellage befindliche Steuerorgan desjenigen Schaltwerkes, das dem die Karten
aufnehmenden Sortierfach zugeordnet ist, in eine Stellung gebracht, daß es nach
Ausführen einer dem Weg der Karte bis zu dem Sortierfach, in welches sie abgelegt
werden soll, entsprechenden Drehung kurzzeitig die die Karte ablenkende Weiche öiinet.
-
Diese bekannten Sortiereinrichtungen benötigen einen erheblichen baulichen
Aufwand, der einmal durch die gewählte Ausführungsform, vor allem aber durch das
ihnen zugrunde liegende Prinzip bedingt ist. Bei den bekannten Einrichtungen werden
nämlich ebenso viele Schaltwerke benötigt, als Sortierfächer vorhanden sind, während
es wünschenswert ist, nur so viele Schaltwerke vorzusehen, als maimal Lochkarten
sich auf der Sortierbahn befinden.
-
Erfindungsgemäß wird die erstrebte Verringerung des baulichen Aufwandes
dadurch erreicht, daß auf einer ständig angetriebenen Welle 2 i sitzende Steuerscheiben
24 für Kontaktvorrichtungen 25 über im wesentlichen aus einem Mitnelunerrad 29 und
einer Klinke 32 bestehende Zwischenschaltwerke von einer entsprechend den abgefühlten
Kartenwerten zu verdrehenden Welle 15 voreilend in Bewegung gesetzt werden,
um nach oder kurz vor Zurücklegen des nach Ausführen der Voreilbewegung verbleibenden
Restes einer Umdrehung auf die Kontaktvorrichtung derart einzuwirken, daß in an
sich bekannter Weise die jedem Sortierfach zugeordnete Kartenweiche 39 unmittelbar
vor dem Eintreffen der durch sie abzulegenden Karte kurzzeitig geöffnet -wird.
-
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung unter Fortlassung aller für die Erfindung nicht wesentlichen Teile der
Sortiermaschine schematisch dargestellt.
-
Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen Sortiermaschine, bei
dem die Sortierschaltwerke mechanisch angetrieben werden, während Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel
wiedergibt, bei dem Sortierschaltwerke nach Art von Telephonwählern verwendet werden.
-
Abb.3 zeigt die Anordnung einer Kontaktscheibe des Zwischenschaltwerkes
mit der zugehörigen Sperrklinke, Abb.4 eine Seitenansicht eines der Sortierschaltwerke
der Abb. i, Abb.5 und 6 die Kupplungseinrichtung zwischen den beiden Zahnrädern
der einzelnen
Zwischenschaltwerke in Ruhe- und in Betriebsstellung.
-
i ist das Vorschaltwerk mit den Fühlhebelkontakten 2 bis 5, den von
diesen gesteuerten Schaltmagneten 6 bis 9 für die auf der ständig umlaufenden Welle
io angeordneten Kupplungsscheiben und übertragungsrädersätze i i bis 14, welche
auf eine gemeinsame gezahnte Welle 15 einwirken. Die von den Elektromagneten 6 bis
9 beeinflußten Kupplungseinrichtungen sind so angeordnet, daß sie bei jedem Kupplungsvorgang
die zugehörigen Übertragungsräder immer nur für die Dauer einer Umdrehung der Welle
i o mit dieser kuppeln. Die Übertragungsräder sind mit einer dem zugehörigen Zahlenwert
entsprechenden Anzahl von Zähnen versehen. So besitzt beispielsweise das Übertragungszahnrad
des Satzes i i nur einen Zahn, das Übertragungsrad des Satzes 12 nur zwei Zähne,
das betreffende Rad des Satzes 13 dagegen vier Zähne und das Zahnrad des Satzes
14 acht Zähne.
-
Diese Zähne sind auf den Übertragungszahnrädern so angeordnet, daß
die einzelnen Zahngruppen während einer Umdrehung der Welle io nacheinander zum
Eingriff mit der gezahnten Welle 15 kommen, soweit sie durch Erregung der zugehörigen
Schaltmagnete 6 bis 9 mit der ständig umlaufenden Welle io gekuppelt sind.
-
Auf der gezahnten Welle 15 sind eine :ganze Reihe von Kupplungs- und
Übertra;bungsrädersätzen angeordnet, von denen jeder aus einer axial verschiebbar
auf der Welle 15 sitzenden Kupplungsmuffe j6, welche ständig von der umlaufenden
Welle 15 mitgenommen wird, einem axial unverschiebbar, drehbeweglich auf der Welle
15 gelagerten Zahnrad 17 besteht. Die Nabe des Zahnrades 17 und die Kupplungsmuffe
16 sind .an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten mit Kupplungsverzahnungen versehen.
Außerdem besitzt die Kupplungsmuffe 16 eine Führungsnut 18, in die der gabelförmige
Anker i9 des zugehörigen Kupplungsmagneten 2o eingreift. jedes der Zahnräder 17
steht mit einem der ebenfalls auf einer gemeinsamen Welle 21 axial unverschiebbar
aber drehbeweglich ;gelagerten Zahnräder 22 in Eingriff. Die einzelnen Zahnräder
22 sind durch je eine Hülse 23 mit je einer Scheibe 24 starr verbunden, die mit
einem Vorsprung 25 einen Kontakt 26 steuert und durch einen federbelasteten Arretierungshebel
27, der sich in der Nullage in eine. Umfangsvertiefung 28 der Scheibe 24 legt, in
dieser Lage gehalten wird (Abb.3). Neben jedem Zahnrad 22 ist ein Schaltzahnrad
29, eine Hülse 3o und eine Nockenscheibe 3 i fest auf der ständig umlaufenden Welle
21 angeordnet. Das Zahnrad 29 kann durch eine an dem Zahnrad 22 drehbeweglich gelagerte,
federbelastete Klinke 32 mit diesem in einer Drehrichtung gekuppelt werden.
-
In der Ruhestellung liegt die Klinke 32 mit einem seitlich hervorspringenden
Ansatz 52 an einem ortsfest angebrachten Anschlag 53 und wird außer Bereich der
Zähne des Rades 29 gehalten (Abb. 5). Erst wenn bei Bewegung des Zahnrades 22 durch
das Zahnrad 17 die Klinke 32 mit ihrem Ansatz 52 von dem Anschlag 53 heruntergleitet,
greift sie in die Zähne des Rades 29 ein und bewirkt nach Beendigung der Voreilbewegung
des Zahnrades 22 durch das Zahnrad 17 eine Kupplung des Zahnrades 22 mit dem ständig
umlaufenden Zahnrad 29 (Abb. 5 und 6), um den über die Voreilbewegung hinaus an
einer Umdrehung fehlenden Rest unter der Wirkung der Welle 21 auszuführen.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i liegt der von der Nockenscheibe
31 gesteuerte Kontakt 33 in. dem Stromkreis des zugehörigen Kupplungsmagneten 2o,
während der Kontakt 26 mit der einen Kontaktfeder an den Pluspol und mit der anderen
Kontaktfeder an den Kontaktarm 34 des zugehörigen Sortierschaltwerks 35 angeschlossen
ist. Das Sortierschaltwerk 35, das nach Abb. i als ein über eine Reihe von Kontakten
zwangsläufig hinwegleitender Kontaktarm ausgeführt ist, besitzt eine der Zahl der
Sortierfächer 36 entsprechende Anzahl von Kontakten, von denen jeder an eine der
Wicklungen der Sortierfachmagneten 37 angeschlossen ist. Das andere Wicklungsende
der einzelnen Sortierfachmagnete 37 ist an den Minuspol angeschlossen. jeder Sortierfachmagnet
37 betätigt mit s-,inem Anker 38 eine der Verschlußklappen 39 der Sortierfächer
36. Auf der Welle 2i ist außerdem eine Nöckenscheibe 4o angeordnet, die ,auf einen
Steuerkontakt 41 für den Kartentransportmagneten 42 einwirkt. Die Kontaktscheiben
31 sind derart auf der Welle 2 i angeordnet, daß sie mit ihren Nocken in Nacheinanderfolge
auf die zugehörigen Kontakte 33 :eimvirken, so daß also auch die einzelnen Zwischenschaltwerke
in Hintereinanderfolge mit dem Vorschaltwerk gekuppelt werden. Ebenso sind die Kontaktarme
34 der S,ortierschaltwerke 3 5 so versetzt zueinander auf der gleichen Welle 43
angeordnet, daß sie nacheinander gleichzeitig mit der Kupplung des Vorschaltwerkes
mit dem zugehörigen Zwischenschaltwerk auf den ersten Kontakt gelangen und in dieser
Weise durch die ständig umlaufende Welle 43 ununterbrochen über ihre Kontakte hinwegbewegt
werden. Die Wellen 21 und 43 drehen sich mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit, während
die Welle io erheblich schneller gedreht wird als die Welle 21. Der Kartonvorschubmagnet
42
schiebt die Karten in ihre Führungsbahn oberhalb der Sortierfächer
36, in der sie dann in bekannter Weise mittels Transportwalzen mit gleichmäßiger
Geschwindigkeit fortbewegt werden. Die Bewegung jedes der Zwischenschaltwerke und
der Sortierschaltwerke um eine Einheit stimmt zeitlich mit dem Weg der Karte von
einem Sortierfach zum nächsten Sortierfach überein. Der Kartenvorschubmagnet wird
also in C bereinstimmung mit der Drehung der -Wellen 21 und 43, und zwar in der
Weise gesteuert, daß bei jedem Einschalten eines Kontaktes 33 auch der Kartenvorschubmagnet
kurzzeitig einmal geschaltet wird. Zu diesem Zweck trägt die Lockenscheibe 40 so
viele Nocken, als Zwischenschaltwerke vorhanden sind. Die Lage der einzelnen Nocken
auf der Scheibe 4o entspricht jeweils der Einschaltstellung einer der Kontaktscheiben
31. Die Kontakte 33 bleiben ungefähr so lange geschlossen, als die Karte braucht,
um den Weg von einem Sortierfach bis zum nächsten zurückzulegen. Die Fühlhebelkontakte
2 bis 5 sind zusammen mit den Fühlhebeln 44 zwischen dem Kartenbehälter 45 und der
Sortierbahn unterhalb der Kartenführungsbahn angeordnet. Der zweckmäßig aus vier,
den Kombinationswerten 1, 2, 4., 8 zugeordneten Fühlhebeln nebst Kontakten 2 bis
5 bestehende Fühlhebelsatz ist quer zur Führungsbahn der Karten verschiebbar und
einstellbar angebracht.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 sind an Stelle der Kontaktvorrichtungen
34; 3 5 Schrittschaltwerke 46 vorgesehen, deren Antriebsmagnetwicklungen 5o parallel
zu den Kupplungsmagnetwicklungenaogeschaltet sind. Jedes dieser Schrittschaltwerke
46 besitzt zwei Kontakthebel 47, 48, von denen der Hebel 47 auf einem an die eine
Feder des Kontaktes 33 angeschlossenen Kontaktsegment 49 und der Hebel 48 bei der
schematischen Darstellung in entgegengesetzter Drehrichtung über die einzelnen an
die Wicklungen der Sortierfachmagnete 37 angeschlossenen Kontakte hinweggleitet.
Zur Erzeugung der Impulsgabe für die Antilebsmagnete der einzelnen Sortierschaltwerke
46 wird die auf der Welle 2 1 sitzende, in kurzen Zeitintervallen regelmäßig den
Kontakt 51 schließende Kontaktscheibe 40 verwendet, die auch gleichzeitig den Kontakt
41 für den Kartentransportmagneten 42 steuert. Die Ingangsetzung der Sortierschaltwerkmagnete
5o erfolgt in Hintereinanderfolge und in zeitlicher Übereinstimmung mit der Erregung
des jeweils zugehörigen Kupplungsmagneten 2o beim Schließen des Kontaktes 33 durch
die Scheibe 31. Jeder der Kupplungsmagnete 2o wird nur bei Ingangsetzung des zugehörigen
S.chrittschaltwerkes 46 für die Dauer der Schließung des Kontaktes 33 erregt. Beim
zweiten, durch die Scheibe 40 mittels des Kontaktes 51 veranlaßten Stromstoß in
dem Stromkreis Pluspol, 54 47, 49, 50, Minuspol wird in dem Stromkreis des zugehörigen
Kupplungsmagneten 2o durch den Kontaktair n47 ein Kontakt 54 geöffnet und damit
die Erregung des parallel zu dem Schrittschaltmagneten 5o geschalteten Kupplungsmagneten
2o verhindert. Die Kontakte 26
sind mit einer Feder an die Kontakthebel 48
der Sortierschaltwerke 46 und mit der anderen Feder an den Pluspol angeschlossen.
-
Die Wirkungsweise der Sortiermaschine nach Abb. i ist wie folgt: In
bestimmten Zeitabständen, die durch die von der Kontaktscheibe 4o veranlaßte Stromimpulse
in dem Stromkreis Pluspol, Kontakt 44 Magnet 42, Minuspol bestimmt werden, bewegt
der Kartenvorschubmagnet 42 jeweils die unterste Karte des in dem Behälter 45 befindlichen
Kartenstapels in die Kartenführungsbahn der Maschine. Zwischen dem Kartenbehälter
45 und den Sortierfächern 36 fühlen die Fühlhebel 44 das in der Karte vorhandene,
für die Sortierung maßgebende Lochsymbol ab und erteilen durch Kupplung der den
Kombinationswerten des betreffenden Lochsymbols zugeordneten Teile des Vorschaltwerkes
i mit der gezahnten Welle 15 dieser eine Voreilbewegung um einen bestimmten ZVinlzelweg.
So werden beispielsweise bei der hbertragung des Zahlenwertes 5 durch die Elektromagnete
6 und 8 die Übertragungsräder der Sätze i i und 13 mit der ständig umlaufenden Welle
io gekuppelt. Dabei wird dann im Laufe einer Umdrehung der Welle i o die gezahnte
Welle 15 erst mittels des Satzes i i um eine Zahnteilung und dann mittels des Satzes
13 um vier Zahnteilungen vorbewegt bzw. gedreht. Die durch die Elektromagnete 6
und 8 veranlaßte Kupplung der Welle io mit den mit einem bzw. mit vier Zähnen versehenen
Zahnrädern der Sätze i i und 13 wird nach jeder Umdrehung der Welle i o unterbrochen.
Die hintereinander erfolgende Fortschaltung der Welle 15 um eine Zahnteilung und
um vier Zahnteilungen kommt dadurch zustande, daß die Zahnräder der Sätze i i und
13 trotz 'gleichzeitiger Erregung ihrer Kupplungselektromagnete 6 und 8 durch die
versetzte Anordnung der Zähne auf ihrem Umfang nacheinander auf die Welle 15 zur
Einwirkung kommen. Die Reihenfolge des Eingriffs der Zahnräder der Sätze i i bis
1 4. ist eigentlich so, daß bei Erregung aller Kupplungsmagnete 6 bis 9 erst der
eine Zahn des Satzes i i, dann die zwei Zähne des Satzes 12" anschließend die vier
Zähne des Satzes 13 und zum Schluß die acht Zähne des Satzes 14 auf die gezahnte
Welle 15 zur Einwirkung kommen. Werden nicht alle Kupplungsmagnete
6
bis 9 erregt, so kommen nur die Zähne der jeweils mit der Welle io gekuppelten Sätze
11, 12, 13 oder 14 auf die gezahnte Welle 15 hintereinander zur Einwirkung. Dabei
ist es gleichgültig, ob die einzelnen mit der Welle io gekuppelten Sätze i i bis
14 unmittelbar hintereinander oder mit dazwischenliegenden Pausen auf die Welle
15 zur Einwirkung kommen. Von der Welle i 5 -wird zunächst diese veränderliche Teildrehung
über das jeweils mit ihr gekuppelte Zwischenschaltwerk auf das Zahnrad 22 übertragen.
Das Zahnrad 22, dessen Klinke 32 durch den Anschlag 53 von den Zähnen des Rades
29 abgehoben ist, wird um einen dem abgegriffenen Zahlenwert der Lochkarte entsprechenden
Betrag dem Zahnrad 29 vorausgeschaltet, da die Welle i o schneller umläuft als die
Welle 21. Nach Beendigung dieser Voreilbewegung wird das Rad 22 wieder durch die
inzwischen in die Verzahnung des Rades 29 eingefallene Klinke 32 von dem ständig
umlaufenden Zahnrad 29 mitgenommen. Die Kupplung des Zahnrades 17 mit der Welle
15 über die Kupplungsmuffe 16 ist vorher durch die von der ständig umlaufenden Kontaktscheibe
3 i in dem Stromkreis Pluspol, Kontakt 33, Wicklung 20, Minuspol veranlaßte Erregung
irgendeines Kupplungsmagneten 2o bewirkt worden. Nach Zurücklegung des dem Rest
einer Umdrehung des Zahnrades 22 entsprechenden Weges wird der Kontakt 26 geschlossen.
Das dem betreffenden Zwischenschaltwerk zugeordnete Sortierschaltwerk -wird während
der Dauer der nach der Vorausschaltung des Zahnrades 22 mit dem Zahnrad 29 bzw.
der Welle 21 bewirkten restlichen Drehbewegung des Zahnrades 22 bis zur Schließung
des Kontaktes 26 in die Lage gebracht, in welcher der Kontaktarm 34 des betreffenden
Sortierschaltwerkes auf dem mit dem Antriebsmagneten des in Frage kommenden Sortierfaches
verbundenen Kontakt steht. Bei Schließung des Kontaktes 26 wird also der vom Pluspol
über den Kontakt 26, den Kontaktarm 34 und den gerade von diesem berührten Kontakt,
die Magnetwicklung 37 des dem abgefühlten Lochsymbol bzw. dessen Zahlenwert entsprechenden
Sortierfaches 36 nach dem Minuspol verlaufende Stromkreis geschlossen. Der Arbeitsmagnet
37 des betreffenden Sortierfaches 36 zieht seinen Anker an und öffnet die Verschlußkl.appe
39 des Sortierfaches 36. Die geschilderten Schaltvorgänge umfassen einen solchen
Zeitraum, daß die Karten -während dieser Zeit von der Stelle, an welcher das Lochsymbol
durch die Füblhebel44 abgefühlt wird, bis unmittelbar vor das in Frage kommende
Sortierfach 36 bewegt ist und nach Öffnung des Verschlul3-organes des betreffenden
Sortierfaches 36 in dieses hineingleiten kann. Dabei entspricht der Weg der Karte
von einem Sortierfach 36 zum anderen beispielsweise zeitlich einer Einheit des Zahlenwertes
bzw. einer .einem solchen Wert entsprechenden Bewegung des Zwischenschaltwerkes.
Der Kartentransport wird zweckmäßig so geregelt, daß zwischen zwei hintereinander
in die Führungsbahn geleiteten Karten ein Zwischenraum von zwei Sortierfachbreiten
verbleibt. Dabei können mehrere Sortierwerke mit ihren zugehörigen Zwischenschaltwerken
gleichzeitig arbeiten. Bei dem gezeichnetenAusführungsbeispielmit zwölf Sortierfächern
würden unter Umständen im Zusammenhang mit der angegebenen Kartenfolge schon fünf
Sortierschaltwerke 35 ausreichen, um einen geordneten Betrieb der Maschine sicherzustellen.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist das erste Sortierfach von rechts dem
Wert i, das zweite Sortierfach dem Wert 2 usw. zugeordnet.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist die Wirkungsweise im wesentlichen
die gleiche wie bei der Vorrichtung nach Abb. i. Es wird jedoch hierbei zu gleicher
Zeit mit der Erregung des Kupplungsmagneten 2o der parallel zu diesem geschaltete
zugehörige Sortierschaltwerksmagnet 5o erregt und schaltet die Kontaktarme 47 und
48 um einen Schritt vorwärts, so daß der Kontaktarm 47 auf dem Kontaktsegment 49
zu liegen kommt und den Stromkreis Minuspol, 50, 49, 47, 51, Pluspol vorbereitet,
in dem der Sortierschaltmagnet 5o nach seiner erstmaligen Erregung in dem Stromkreis
Pluspol, 33, 50, Minuspol nach jedesmaliger Schließung des Kontaktes 51 durch die
Scheibe 40 erregt wird. Hierbei ist in dem Stromkreis eines jeden Kupplungsmagneten
20 (-j-, '33, 53, 2o, -) je ein Kontakt 54,eingeschaltet, der in Abhängigkeit von
dem Kontaktarm 47 gleich nach dem durch den Kontakt 33 veranlaßten ersten Stromstoß
geöffnet wird. Dadurch wird verhindert, daß bei der schrittweisen Fortschaltung
des Kontaktarmes 47 auf dem Segment 49 auch der parallel zu der Wicklung 5o liegende
Kupplungsmagnet mit erregt wird. Die Vorausschaltung. des Zahnrades 22 erfolgt zwischen
dem ersten und zweiten Erregungsstromstoß für den Magneten 5o. Bei jedesmaliger
Erregung des Magneten 5o werden die Kontaktarme 47 und 48 um einen Schritt fortgeschaltet.
Auf diese Weise gelangt der Kontaktarm 48 in die Stellung, in welcher er den Stromkreis
Pluspol, 26, 48, 37, Minuspol für das dem abgefühlten Lochsymbol bzw. dessen Zahlenwert
entsprechende Sortierfach 36 vorbereitet. Geschlossen wird dieser Stromkreis erst
in dem Augenblick, in dem -der Kontakt 26 durch den Vorsprung 25 der Scheibe 24
geschlossen wird. Die dadurch bewirkte Erregung des
Magneten 37
hat die Öffnung des in Frage kommenden Sortierfaches 36 zur Folge. Im Anschluß hieran
schaltet das Sortierschaltwerk 46 so lange fort, bis der Kontaktarm 47 von der Kontaktschiene
49 heruntergleitet und damit den Haltestromkreis Minuspol, 50, 49, 47, 51, Pluspol
für den Magneten 50 des Sortierschaltwerkes 46 öffnet. Die einzelnen Sortierschaltwerke
46 werden durch die mit ihren Nocken versetzt zueinander auf der Welle 21 angeordneten
Scheiben 31 in Hintereinanderfolge im Zusammenhang mit der Erregung des zugehörigen
Kupplungsmagneten 20 in Gang gesetzt und laufen unabhängig voneinander schrittweise
ab.