La lecture des cartes perforées, anciennes solutions :

Dans les machines textiles de type Jacquard, des têtes métalliques poussées par des ressorts pénétraient dans les trous de la carte qui se présentait sous le poste de lecture. La carte devait être immobile durant la lecture.
Le mouvement des tiges déclenchait une opération élémentaire, telle un mouvement de clavette.

Ce processus fut repris dans la machine à statistique de Hollerith, dont le lecteur (manuel) était équipé d'une quarantaine de fines tiges. Le mouvement d'une tige suffisait à faire avancer le compteur correspondant de un cran. Il put aussi, par la suite, ouvrir la case correspondante dans le tiroir de classement des cartes.

La solution électromécanique :

Le principe de base était simple : le mouvement de la carte ne devait plus être interrompu.
La carte était en général lue ligne par ligne pour gagner du temps.
Dans une trieuse, par exemple, un balais alimenté en 48 V frottait la carte le long de la colonne à lire, et quand il y avait un trou, le contact était établi avec la plaque métallique située sous la carte. Ce courant devait être suffisant pour alimenter un relais, lequel, dans le cas de la trieuse, servait à ouvrir la case correspondante.
Dans une tabulatrice, le principe restait le même, mais chacune des 80 colonnes devait être lue. Il y avait donc 80 balais et 80 relais correspondants. (visible dans la présentation de la tabulatrice). Chaque position lue était renvoyée vers le tableau programme.

La réalisation pratique était plus complexe:
Si l'on se contentait du système décrit ci-dessus, la brosse de lecture serait constamment sous tension. Donc, quand le contact brosse - plaque est interrompu par la progression de la carte, un petit arc électrique se produirait inévitablement, lequel endommagerait vite et le bord du trou de carte et la plaque de contact.
Le courant ne parcourait donc la brosse que durant une partie du temps de passage d'une ligne de carte , soit en termes technique, durant la partie du cycle (1) de lecture consacré à la lecture d'une ligne. Cela, c'est le rôle du distributeur.

Photo: 3 brosses. Cliquer dessus pour zoom sur la 2.

Au cours du temps, la forme a évolué. La brosse étagée a donné de meilleurs résultats que la forme ronde du début.
La matière a évolué, passant du cuivre, trop cher, à l'acier.
L'ultime évolution fut le balais souple en acier.
La lecture par cellules photoélectriques, devenue moins coûteuse dans les années 1965, allait remplacer définitivement les balais et permettra des vitesses de lecture de carte bien plus élevées (jusqu'à 1.200 cartes/min).

Utilisations de balais

Comme on a vu, ils étaient indispensables dans les processus de distribution du courant et dans la lecture de cartes perforées.
Ils servaient aussi à lire le résultat des compteurs : seul moyen de repérer la position de la roue du compteur.
Enfin, ils servaient à repérer la fin du fichier de cartes.

  1   Balais "plat" utilisé sur tabulatrice, interclasseuse, reporteuse, trieuse,...
  2   Balais "étagé" qui a remplacé le balais plat de lecture sur ces machines, car il donnait de meilleurs résultats, surtout en lecture ligneà ligne.
  3   idem
  4   Balais droit utilisé sur les distributeurs.
  5   Balais plat pour l'ancienne trieuse E12.
  6   Premier modèle de balais "rond" sur Peler 1935 à 1960, sur les totalisateurs.
  7   idem
  8   Balais de fabrication plus récente pour Reproductrice et Peler. 
  9   Balais pour repérer l'absence de carte, couplé à un contact de carte à levier.
 10  Balais présence de carte pour trieuses D1,D2,D3 (1940 à 1975).
 11  Porte-balais et son balais rond '32 mm) pour E12 (1940)
 

Comme son nom l'indique, cet élément rotatif distribuait le courant au moment opportun à la plaque de contact (cas de la trieuse) ou au cylindre de lecture (cas des autres appareils) pour la lecture.
Le distributeur était généralement constitué de balais tournant autour d'un axe et frottant sur des plots répartis en cercle. On retrouve ainsi une seconde application des brosses de lecture.

Le Distributeur (sélecteur) électronique par balais

Avec la présence de l'électronique, à tubes d'abord, il fut possible d'envoyer le courant de lecture vers un amplificateur électronique. Donc de ne faire passer dans la brosse qu'un courant de très faible amplitude et de l'exploiter dans un moment plus bref du cycle.
Ceci fut appliqué dans la gamme des machines Bull électromécaniques et électronique d'après guerre.
Ainsi en fut-il de la très performante piste de lecture-écriture du lecteur-perforateur LP300 de Bull, ce LP qui commença sa carrière avec la Série 300 (1962) et surtout le Gamma 10 (1965), pour se voir encore longtemps connectable à divers ordinateurs de la gamme vendue par le Groupe.
Un autre cas (photo) fut la trieuse D3 à 1.000 cartes par minutes, où chacun des 12 plots du distributeur est relié à un tube électronique.

Le schéma de principe du distributeur est très simple : une bague centrale alimentée en C par du 48 V tourne et distribue via les balais le courant dans des plots. Cela est bien visible sur la photo. Ces plots correspondent aux "points machine" numérotés 9 à 0, 11, 12. (3 points restants ne sont pas alimentés, ils correspondent aux points "fonction".
La photo montre bien la sortie des plots, desquelles seront envoyées les impulsions dans les balais correspondants.