Lochstreifen (1725, Basile Bouchon)

8-Kanal-Lochstreifen mit 8 Löchern in jeder Spalte für Datenbits plus einer kleineren Transportlochung

Einführung

Ein Lochstreifen ist in der Regel ein Papierstreifen mit eingestanzten Löchern zum Zweck der Informationsspeicherung,- verarbeitung- und –übertragung. Dabei dient er als dauerhafter mechanischer Speicher für Dateneingaben – also als ROM.

Funktionsweise

Der Lochstreifen ist ein maschineller Datenträger, d.h. ein Datenträger, der in der Regel maschinell beschrieben und ausgelesen wird, er kann jedoch im Gegensatz zu vielen anderen maschinellen Datenträgern auch manuell ausgelesen werden. Die maschinelle Datenspeicherung geschieht durch den Lochstreifenstanzer, die Auslesung geschieht maschinell durch den Lochstreifenleser. 1

Lochstreifenstanzer

Blick auf die 8 Datenspalten und die kleinere Transportlochung eines Lochstreifens
Lochstreifen werden maschinell durch Stanzgeräte beschrieben, die im rechten Winkel zur Laufrichtung mehrere Stanzköpfen besitzen, die senkrecht die Lochstreifen durchlöchern. Dabei wird für jedes zu speichernde Schriftzeichen eine Spalte des Lochstreifens an der entsprechenden Stelle bestanzt (=Zeichen). Des Weiteren wird das Führungsloch immer ausgestanzt. Danach wird der Streifen eine Position weitergeführt, woraufhin das nächste Zeichen gestanzt werden kann. Typischerweise werden 6 2/3 Zeichen (Lochreihen) pro Sekunde gestanzt, so z.B. auch bei Fernschreibern zur Fernübermittlung von Daten. Es gibt jedoch auch neuere Stanzgeräte, die Geschwindigkeiten von bis zu 150 Lochreihen pro Sekunde erreichen.

Lochstreifenleser

Das Auslesen der Lochstreifen geschieht durch Abtastung des Lochstreifens auf „eingespeicherte“ Löcher. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen:
mechanisch, elektrisch, optisch sowie elektrostatisch.
Bei der mechanischen Abtastung transportiert ein Stachelrädchens, das in die Führungslöcher greift, den Lochstreifen zeichenweise vorwärts, wobei ein mechanischer Fühler den Lochstreifen abtastet. Die mechanischen Lesegeräte, die in der Regel an einen Fernschreiber gekoppelt sind, arbeiten meistens mit einer Geschwindigkeit von 6 2/3 Zeichen pro Sekunde.
Verfügt der mechanische Lochstreifenleser über einen Fühlhebel, so hat der elektrische Lochstreifenleser eine Reihe von Kontaktstiften. Dabei wird der Lochstreifen über die Stifte geführt, wobei es bei einem eingestanzen Loch zu einem elektrischen Kontakt kommt. Dabei verfügen elektrische Lesegeräte im Vergleich zu mechanischen Lesengeräten über eine höhere Geschwindigkeiten.
Neben mechanischen und elektrischen Lesegeräten gibt optische Lesegeräte, die weder über Fühlerarme noch Kontaktstifte verfügen, sondern über eine Reihe von Lichtschranken verfügen, die die entsprechenden  Datenlöcher auslesen. Optische Lochstreifenleser verfügen über eine sehr hohe Geschwindigkeite von bis zu 1000 Zeichen pro Sekunde (zum Vergleich: mechanisch in der Regel 6 2/3 Zeichen pro Sekunde).

Geschichtliches

Die Erfindung des Lochstreifens zur maschinellen Steuerung von Webstühlen geht auf den französischen Erfinder Basile Bouchon in das Jahr 1725 zurück.
Basile Bouchon war ein Textil-Arbeiter im französischen Lyon, der eine Methode zur maschinellen Steuerung von Webstühlen mit perforierten Papierstreifen (Lochstreifen) im Jahr 1725 erfand. Dabei bediente sich der Sohn eines Orgel-Bauers dem Konzept der automatisierten Orgelsteuerung um die stetig wiederkehrenden Arbeitsprozesse des Webens durchzuführen.
Weitere Verbesserungen des Konzeptes führen zum Erfolgreichen Jacquard Webstuhl und zur Erfindung der Lochkarte.
Die ersten Lochstreifen bestanden dabei aus aneinandergereihten Holzplättchen zur Webstuhlsteuerung.
Auch heute gibt es noch Webstühle mit Lochstreifensteuerung – diese findet jedoch meist mit Metallgliederstreifen statt
Vor allem seit Mitte des neunzehnten Jahrhunderts dienten Lochstreifen vor allem der Speicherung und Wiedergabe von Daten. Dabei dienten sie zunächst der Übertragung von Morse-Zeichen. Später – und auch noch bis heute – dienen und dienten Lochstreifen als Speichermedium für Fernschreiber und Computer sowie in der Steuerung von Maschinen in der industriellen Produktion.
Bereits Konrad Zuses erster Rechner, die Z1 von 1937, wurde mit Hilfe von Code gesteuert, der in einen Lochstreifen gestanzt wurde.
Erst viele Jahre später wurden lochstreifen- und lochkartenartige Speichersysteme in der Zeit des Aufkommen magnetischer Speichermedien durch Magnetband und Magnetplatte als "modernere" wirtschaftliche les- und beschreibbaren Datenträger ersetzt.
Aufgrund der Robustheit, geringen Störanfälligkeit, der einfachen Handhabung und weiten Verbreitung werden Lochstreifen in geringem Maße noch zu Beginn des einundzwanzigsten Jahrhunderts eingesetzt. Dabei finden Sie vor allem noch in der militärischen Nachrichtentechnik Einsatz. Dort kommt neben den Vorteilen der Robustheit vor allem der Vorteil zum Tragen, dass sie notfalls auch ohne jegliche technische Ausstattung per Hand ausgelesen werden könnten.. Im Computerbereich haben sie ihre Bedeutung allerdings verloren, da moderne Festplatten viel mehr Daten speichern können als auf Tonnen von Lochstreifen passen würde.2

Anwendung und Einsatzgebiete

In der Maschinensteuerung, z.B. von Webstühlen – wurden Lochstreifen zur Ausführung wiederkehrender maschineller Prozesse verwendet.
In der Computertechnik waren die Anwendungsbereiche von Lochstreifen vielfältig. Sie dienten vor allem als Speicher und zur Ausführung von Programmen, die auf Lochstreifen "programmiert" und über Computer oder andere Maschinen von Lochstreifen ausgeführt wurden sowie oftmals als Steuerstreifen für Peripheriegeräte, z.B. für Plotter zur Ausgabe von Diagrammen o.ä.
Quellenangaben/ Einzelnachweise:
1 Das will ich von der Technik wissen" - Axel Rex (Zeichnungen Hannes Limmer), Südwest Verlag München 1969 S. 94 – 95
2 "punched codes" - Centrum Wiskunde & Informatika, Netherlands URL: http://homepages.cwi.nl/~dik/english/codes/punched.html