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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Anzeige von Blindenschrift, die von selektiv durch Öffnungen in der Oberfläche des Darstellunsträgers hindurchragende Kalotten gebildet wird, insbesondere für die Verwendung in Blindenschriftanzeigen mit einem flächenhaften
Darstellungsträger, wobei jeder Anzeigestift mittels einer Verriegelungskugel nach Heben des
Anzeigestiftes verriegelt wird.
Die Blindenschrift nach Louis Braille besteht aus einer Kombination von 6 in einer
2 x 3 Matrix angeordneten, tastbaren Erhabenheiten. Für die Anwendung in Datenverarbeitungs- anlagen wurde die 6-Punkte-Anordnung um zwei weitere Punkte auf 8 Erhabenheiten erweitert.
Es sind elektromagnetisch betätigbare Anzeigegeräte für Blindenschrift bekannt, die mit einem Tableau versehen sind, das einen Lochraster mit der Grundstruktur der Blindenschriftzeichen aufweist. In diesen Löchern befinden sich Stifte, die einzeln mittels Elektromagneten nach oben bewegt werden können, so dass die nach aussen ragenden Stifte in ihrer Gesamtheit die tastbaren
Blindenschriftzeichen repräsentieren. Bei einer dieser bekannten Ausführungen sind die nach aussen ragenden Enden der Stifte als Kugelkalotten ausgebildet. Alle diese bekannten Ausführungen von Blindenschrift-Anzeigen, die für jeden tastbaren Punkt einen eigenen elektromagnetischen Antrieb vorsehen, dienen der Präsentation eines Textes in einem Umfang von einigen wenigen
Zeilen.
Sollen mit Hilfe solcher Geräte längere Texte in tastbarer Form dargestellt werden, muss dieser in Abschnitte entsprechend der jeweiligen Kapazität des Anzeigefeldes unterteilt, elektronisch gespeichert und abschnittsweise ausgegeben werden.
In der US-PS Nr. 3, 987, 438 ist ein Blindenschrift-Anzeigegerät beschrieben, bei dem für jeden tastbaren Punkt zwei Magnete vorgesehen sind, die zumindest in Achsrichtung untereinander angeordnet sind, und von denen wenigstens einer als Elektromagnet ausgebildet ist. Die Magnete erzeugen durch elektrische Erregung eine Kraft in der Achsenrichtung des Anzeigestiftes, wodurch dieser gehoben oder gesenkt wird. Für jeden Anzeigestift ist eine mechanische, magnetisch steuerbare Verriegelungsvorrichtung vorgesehen.
Ebenso wird in der GB-PS Nr. 1, 485, 698, insbesondere in den Fig. 5a bis 5d, eine Vorrichtung zur Darstellung von Blindenschrift beschrieben, bei der die Bewegung der einzelnen tastbaren Stifte durch je zwei Elektromagnete bewerkstelligt wird. Zwischen den beiden Antriebsspulen ist eine mit einer oder mehreren Kugeln ausgebildete Verriegelungseinrichtung vorgesehen, so dass die jeweilige, durch die Elektromagnete hervorgerufene Stellung der Stifte auch dann erhalten bleibt, wenn die Energiezufuhr zu den Elektromagneten abgeschaltet wird. Trotzdem ist es aber bei dieser Vorrichtung konstruktiv nicht möglich, die Elektromagnete nach erfolgter Verriegelung der einzelnen Stifte in eine andere Position weiterzubewegen und sie zur Ansteuerung anderer Stifte zu verwenden.
Daher haftet dieser Erfindung der Nachteil an, dass auch bei Blindenschriftanzeigen mit sehr vielen Anzeigestiften immer jeder einzelne Stift mit zwei Elektromagneten ausgestattet werden muss, was einen beträchtlichen konstruktiven Aufwand bedeutet.
Die DE-OS 2754224 versucht, die Zahl der erforderlichen Elektromagnete dadurch zu reduzieren, dass lediglich für die Aufwärtsbewegung jedes Anzeigestiftes ein Elektromagnet eingesetzt wird. Auch hier finden Kugeln oder andere Rollkörper als Verriegelung Verwendung. Die Entriegelung aller Anzeigestifte der Blindenschriftanzeige erfolgt gemeinsam durch eine verschiebliche Entriegelungsplatte, mit der die Kugeln oder Rollkörper wieder in ihre Ausgangsposition zurückbefördert werden. Zwar ist es bei dieser Vorrichtung gelungen, durch einen zentralen Entriegelungsmechanismus die Zahl der in einer Blindenschriftanzeige erforderlichen Elektromagnete zu reduzieren, dennoch ist für jeden einzelnen Anzeigestift ein individueller Antrieb erforderlich. Eine Verwendung der Stellantriebe für mehrere Anzeigestifte in zeitlicher Abfolge ist auch hier ausgeschlossen.
Nachteilig bei den in US-PS Nr. 3, 987, 438, GB-PS Nr. 1, 485, 698 und DE-OS 2754224 gezeigten Vorrichtungen ist der mechanische Bauteilaufwand bei der Anwendung in einem vielzeiligen oder flächigen Anzeigegerät. Ausserdem steht bei diesen Konstruktionen für die Elektromagnete immer nur so viel Platz zur Verfügung, wie es der Raster der Blindenschrift zulässt.
Den Nachteil des hohen Bauteilaufwandes und des geringen Platzes für den Stellantrieb versuchen die Vorrichtungen in AT-PS Nr. 381181, Nr. 380346 und Nr. 381067 dadurch zu vermeiden, dass die einzelnen Anzeigeelemente mit einer passiven Verriegelungseinheit ausgestattet sind
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und der Stellantrieb für mehrere Zeilen zeitlich verschoben verwendet wird. Dies wird in den genannten Patentschriften vorzugsweise dadurch erreicht, dass zwischen den Anzeigeelementen und dem Stellantrieb eine Relativbewegung ausgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf der AT-PS Nr. 381181, eine Vorrich- tung zur Anzeige von Blindenschrift zu finden, bei der der für das einzelne Anzeigeelement erforderliche Bauteilaufwand nochmals wesentlich verringert wird. Wie in der AT-PS Nr. 381181 erlaubt die Erfindung sowohl eine mehrzeilige Blindenschrift-Darstellung als auch eine Bilddarstel- lung in Form einer Matrix, wobei zudem eine Kopierfähigkeit der Darstellung möglich sein soll, und dass zudem eine Editierzeile für Programmier- und Abfragezwecke enthalten ist.
Vorteilhaft gegenüber allen andern bekannten Vorrichtungen ist hier die Möglichkeit einer mehrzeiligen Blindenschrift- sowie einer Bilddarstellung bei geringem Aufwand an Bauteilen und einfacher Herstellbarkeit der verwendeten Komponenten, wobei zudem durch eine elektronische
Ansteuerung ein dem Tastvermögen angemessener rascher Darstellungswechsel möglich ist. Vorteil- haft ist zudem durch die Verriegelung der Anzeigestifte in stabiler, nichtfedernder Lage und durch eine Aufwalzung von Folien auf die Darstellungsträgerfläche die Erstellung von Kopien mittels einer die Darstellungsträgerfläche überstreichenden Schlitten- oder Walzeneinrichtung.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Verriegelung des Anzeigestiftes sich in diesem ein schräger Kanal befindet, aus dem bei Heben des Anzeigestiftes durch den Hubantrieb in die zur Darstellung eines Tastpunktes erforderliche Position eine Verriegelungskugel teilweise in die Kammer des Darstellungsträgers tritt und dass zur Entriegelung des Anzeigestiftes dieser vom Hubantrieb erneut angehoben wird und gleichzeitig das Magnetfeld des im Hubantrieb eingebauten Elektromagneten eingeschaltet wird und dadurch die Verriegelungskugel durch die
Kraftwirkung des Magnetfeldes, das über einen Anker, der den unteren Teil des Anzeigenstiftes bildet, ins Innere des Anzeigestiftes geleitet wird, gegen die Einwirkung der Schwerkraft angehoben und in den schrägen Kanal befördert wird,
so dass bei Abwärtsbewegung des Hubantriebes der Anzeigestift freigegeben ist und dieser wieder in Ausgangslage zurückkehrt.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erhöhung der Rückstell- und Haltekräfte der Anzeigestifte und zur Verhinderung des Eindringens von Schmutz in das Gerät der Darstellungsträger mit einer elastischen Folie derart bedeckt bzw. verbunden ist, dass die Folie durch die Anzeigestifte gewölbt wird.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erzielung eines möglichst direkten Tasteindruckes trotz Verwendung der elastischen Folie und zum Ausgleich von Toleranzen bei der Fertigung des Darstellungsträgers über dem Darstellungsträger und der elastischen Folie eine Deckplatte angebracht ist, in der sich einseitig oder zweiseitig unverlierbar eingesetzte Kugeln befinden.
Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungskugel zusätzlich zur Wandreibung an der Kammer dadurch in ihrer Lage gehalten wird, dass durch konische Hinterschneidung der beiden Auflageflächen auf die Verriegelungskugel eine zusätzliche Kraft ausgeübt wird, durch die sie in die stabile Lage an der senkrechten Wand der Kammer gedrückt wird.
Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass für das Heben der Anzeigestifte eine waagrecht unter dem Darstellungsträger geführte Nocke mit darin befindlichem Elektromagneten verwendet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. l eine Darstellung der Funktion und des Bewegungsablaufes der Vorrichtung zur Anzeige von Blindenschrift, Fig. 2 die Ausgestaltung mit einer elastischen Folie zur Erhöhung der Rückstell- und Haltekräfte und zur Abdichtung gegen Schmutz, Fig. 3 die Ausgestaltung mit zusätzlicher Deckplatte und eingelassenen, unverlierbaren Kugeln, Fig. 4 die Ausgestaltung mit konisch hinterschnittenen Auflageflächen zur Verbesserung der Stabilität, Fig. 5 die Ausgestaltung des Hubantriebes durch eine unter dem Darstellungsträger vorbeigeführte, mit einem Elektromagneten versehene Nocke.
In der Fig. l ist eine beispielhafte schematische Darstellung der Vorrichtung zur Anzeige von Blindenschrift gezeigt.
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Die einzelnen Bewegungsphasen sind wie folgt in Fig. l angegeben :
I. Entriegelter Zustand ; der Anzeigestift ist im Darstellungsträger versenkt und kann nicht ertastet werden,
II. Lage des Anzeigestiftes, wenn er vom Hubantrieb gehoben wird, III. verriegelte Lage des Anzeigestiftes, wenn die Verriegelungskugel aus dem schrägen
Kanal ausgetreten ist und teilweise in der Kammer des Darstellungsträgers liegt,
IV. Entriegelung durch Anheben des Anzeigestiftes bei gleichzeitiger Aktivierung des
Magnetfeldes.
Ein flächenhafter Darstellungsträger --1-- trägt in schachtförmigen Vertiefungen, die im Raster der Blindenschrift angeordnet sind, Anzeigestifte --2--, von denen an der Oberfläche die tastbare Blindenschrift abgelesen werden kann. Die Ruhelage ist in der Phasenzeich- nung I dargestellt. In Phase II ist das Anheben des Anzeigestiftes --2-- durch den Huban- trieb --7-- dargestellt. Die Verriegelungskugel --4-- tritt teilweise aus dem schrägen Ka- nal --3-- aus und fällt in die Kammer --5-- des Darstellungsträgers --1--. Beim Absenken des Hubantriebes --7-- fällt der Anzeigestift --2-- in die in Phase III dargestellte Lage zurück.
Die Verriegelungskugel --4-- hält den Anzeigestift --2-- in einer Stellung, in der er von der
Oberfläche des Darstellungsträgers --1-- als Tastpunkt der Blindenschrift ertastet werden kann.
Zur Entriegelung des Anzeigestiftes --2-- wird dieser vom Hubantrieb --7-- wieder in die in Phase II dargestellte Lage gehoben. Wird sodann das Magnetfeld des im Hubantrieb --7-- eingebauten Elektromagneten --8-- eingeschaltet, dann wird die Verriegelungskugel --4-- durch die Kraftwirkung des Magnetfeldes, das über den Anker --6-- ins Innere des Anzeigestiftes geleitet wird, gegen die Einwirkung der Schwerkraft angehoben, so dass sie wieder in den schrägen Kanal --3-- befördert wird (Phase IV) und bei Abwärtsbewegung des Hubantriebes --7-- den Anzeigestift --2-- freigibt und dieser wieder in die in Phase I dargestellte Lage zurückkehrt.
In der Fig. 2 ist eine beispielhafte Ausgestaltung der Vorrichtung mit Folie zur Erhöhung der Rückstell- und Haltekräfte und zur Abdichtung gegen Schmutz gezeigt.
Zur Erhöhung der Rückstell- und Haltekräfte wird der Darstellungsträger --1-- mit einer elastischen Folie --9-- derart bedeckt bzw. verbunden, dass die Folie --9-- durch die Anzeige- stifte --2-- gewölbt wird. Dadurch wird erzielt, dass beim Lesen der Blindenschrift kein Schmutz in das Gerät eindringen kann. Zusätzlich unterstützt die Folie die Rückstellbewegung der Anzeigestifte --2-- und vergrössert auch die Haltekraft der Verriegelungskugeln --4--.
In der Fig. 3 ist eine beispielhafte Ausgestaltung der Vorrichtung mit zusätzlicher Deckplatte und eingelassenen unverlierbaren Kugeln gezeigt.
Zur Erzielung eines möglichst direkten Tasteneindruckes trotz Verwendung der elastischen Folie und zum Ausgleich von Toleranzen bei der Fertigung des Darstellungsträgers --1-- wird über dem Darstellungsträger--l-und der elastischen Folie --9-- eine Deckplatte --10-- angebracht, in der sich einseitig oder zweiseitig unverlierbar eingesetzte Kugeln --11-- befinden.
Vom Anzeigestift --2-- wird die Kraft über die Folie --9-- auf die Kugeln --11-- übertragen. Geringfügige Abweichung der Achsen der Anzeigestifte --2-- und der Kugeln --11-- fallen nicht ins Gewicht. Der Benutzer erhält ein präzises Tastbild, das nicht durch die unvermeidbaren Verrundungen einer Folie abgeschwächt wird.
In der Fig. 4 ist eine beispielhafte Ausgestaltung der Vorrichtung mit konisch hinterschnittenen Auflageflächen für die Verriegelungskugel gezeigt.
In der Ausführung gemäss Fig. l (Phase III) wird die Verriegelungskugel --4-- nur durch die Wandreibung an der Kammer --5-- in ihrer Lage gehalten. Erschütterungen können daher zu ungewollter Entriegelung des Anzeigestiftes --2-- führen. In der Ausgestaltung nach Fig. 4 wird durch konische Hinterschneidung der beiden Auflageflächen --12-- auf die Verriegelungskugel --4-- eine zusätzliche Kraft ausgeübt, durch die sie in die stabile Lage an der senkrechten Wand der Kammer --5-- gedrückt wird.
In der Fig. 5 ist eine beispielhafte Ausgestaltung des Hubantriebes mit einer unter dem Darstellungsträger geführten Nocke mit Elektromagnet gezeigt.
An Stelle des in der Fig. l gezeigten Hubantriebes --7-- mit auf- und abwärtsgeführter Bewegung kann die Hubbewegung der Anzeigestifte --2-- auch durch waagrechtes Bewegen einer Nocke --13-- mit darin befindlichem Elektromagneten --14-- erfolgen.