DE1537278B1

DE1537278B1 - Tastatur-Schaltung

Info

Publication number: DE1537278B1
Application number: DE19671537278D
Authority: DE
Inventors: Hanewinkel Dipl-Phys Lorenz; Wilfried Schneider
Original assignee: Nixdorf Computer AG
Current assignee: Nixdorf Computer AG
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1967-11-10
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1204427A; FR1592202A; US3573810A; NL6815955A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tastatur-Schaltung mit vermag mit großer Geschwindigkeit das Ansprechen

mittels der Tasten jeweils vom gesättigten in den un- der Ausgangsgröße einer nach einer ersten Taste

gesättigten Zustand verbringbaren Kopplungsmagne- niedergedrückten Taste zu verhindern. Andererseits

ten, die über Primärwicklungen die zu koppelnden ist es mit Hilfe der Erfindung möglich, unverzüglich

Signale erhalten und diese bei niedergedrückter Taste, 5 zu erkennen, wann nach dem Niederdrücken einer

d. h. im ungesättigten Zustand, an entsprechende Se- ersten Taste das durch Niederdrückung einer zweiten

kundärwicklungen übertragen, und mit einer Einrich- Taste erscheinende Signal verfügbar ist. Nach An-

tung zum Sperren der Ausgangsgrößen aller jener sprechen der Sperre und Verarbeitung des Signals der

Tasten bzw. Magneten, die nach einer zuerst gedrück- ersten Taste kann — gegebenenfalls nach einer kur-

ten Taste niedergedrückt werden. io zen Verzögerung — beim Ansprechen des Ausgangs

Bei einer bekannten Tastatur-Schaltung dieser Gat- des ODER-Tores sofort mit der Verarbeitung dertung wird beim Niederdrücken einer beliebigen Taste jenigen Signale begonnen werden, die durch das Nieein Stellglied verschoben, welches alle anderen, d. h. derdrücken der zweiten Taste entstehen,
die nicht gedrückten Tasten gegen Betätigung sperrt. Der Gegenstand des Anspruchs 4 dient dazu, Stö-Obwohl diese bekannte Vorrichtung den Vorteil der 15 rungen weitgehend zu unterdrücken.
Einfachheit hat, besteht ein wesentlicher Nachteil Eine andere Weiterentwicklung des Erfindungsdarin, daß sie grundsätzlich wegen der Trägheit gegenstandes besteht darin, daß die Kopplungsmagnemechanischer Sperrglieder so langsam arbeitet, daß ten als Ringkerne mit rechteckiger Magnetisierungsz. B. die mögliche Schreibgeschwindigkeit eines kennlinie ausgebildet sind. Im Gegensatz zu einer be-Schnellschreibers nicht ausgenutzt werden kann. 20 kannten Anordnung (deutsche Patentschrift 1100 689)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wird mit Hilfe der Ringkerne erreicht, daß die Schalt-

Tastatur-Schaltung zu schaffen, die gegenüber den charakteristik schärfer wird. Außerdem treten im ge- ä

bekannten Schaltungen bzw. Tastaturen mit mechani- sättigten Zustand nur geringe Störsignale auf. Dieser ™

scher Tasten-Sperre wesentlich schneller anspricht. letztere Gedanke ist dann wichtig, wenn alle Kerne

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus 25 mit einem Abfrageimpuls beaufschlagt werden, oder

von einer Tastatur-Schaltung der eingangs bezeich- wenn die Ausgangsleitungen durch mehrere Kerne

neten Gattung und kennzeichnet sich durch eine hindurchgeführt werden, d. h., wenn eine sogenannte

Reihenschaltung von weiteren Sekundärwicklungen, Code-Schaltung vorliegt.

von denen jedem Magneten jeweils eine zugeordnet Die Ansprüche 6 und 7 sind technische Ausgestalist und durch die Verwendung des Ausgangssignals 30 tungen der zuletzt beschriebenen Ausfuhrungsform dieser Reihenschaltung derart, daß die Ausgangs- der Erfindung.

signale aller später gedrückten Tasten elektronisch Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf

gesperrt werden. Die Tastatur-Schaltung nach der Er- die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert,

findung arbeitet so schnell, daß sie in Verbindung mit Es zeigt

Schnellschreibern verwendet werden kann. Ein wei- 35 Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Schalt-

terer Vorteil gegenüber bekannten mechanischen elements nach der Erfindung in Verbindung mit

Tasten-Sperren besteht darin, daß eine elektronische einem Tastenhebel,

Tasten-Sperrung keinem Verschleiß unterliegt. Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung,

Erfindung besteht darin, daß mehreren Gruppen von 40 Fig. 3 eine Weiterbildung des Schaltelements nach

Magneten je eine Sperrwicklungs-Reihenschaltung zu- der Erfindung zur Bewirkung einer elektronischen

geordnet ist und daß diese Reihenschaltungen über Sperre,

eine ODER-Schaltung an der elektronischen Sperre Fig. 4 eine abgewandelte Ausbildung der elektro-

liegen. Durch diesen Gedanken ist auch bei relativ rüschen Sperre, '

schnellem Arbeiten eine Überhitzung der Kerne nicht 45 F i g. 5 die Anwendung eines Schaltelements nach

zu befürchten, da bei Aufteilung der Sperrschleife in der Erfindung zur Erzeugung von Code-Ausgangs-

mehrere parallel liegende Teilschleifen der gesamte impulsen und

Sperrstrom nicht durch jede Wicklung laufen muß. F i g. 6 eine Schalteinrichtnug zur Erkennung einer

Man kann also mit kleineren Sperrströmen arbeiten, Mehrfachbetätigung.

als wenn man sämtliche Sperrwicklungen in Reihe 50 Fig. 1 zeigt einen Ringkern 1 mit einer Primärlegt. Die eben beschriebene Ausgestaltung der Erfin- wicklung 2 und einer Sekundärwicklung 3. Es können dung wird besonders bei relativ großen Tastaturen auch mehrere Primär- und/oder Sekundärwicklungen vorteilhaft sein. vorhanden sein. Dem Magnetkern 1 steht ein magne-Wenn man in der bei Tastaturen erwünschten tisches Sättigungselement 4 gegenüber, das über einen Weise als Primärsignal eine Folge von Impulsen mit 55 Umschalthebel 5 an einem Tastenhebel 6 sitzt. Der dazwischenliegenden Pausen verwendet, dann ist es Tastenhebel 6 sitzt auf einem Schwenkzapfen 7 und prinzipiell möglich, mit dieser Tastatur so schnell zu trägt eine Taste 8; außerdem ist eine Rückstellfeder 9 arbeiten, daß nach dem Niederdrücken einer Taste vorhanden. Die Tastenanordnung ist lediglich schedas durch das Niederdrücken einer zweiten Taste aus- matisch dargestellt. Das Sättigungselement 4 kann an gelöste Gode-Signal bereits verarbeitet werden kann, 60 jede gebräuchliche Tastenhebelanordnung angelenkt sobald das von der ersten niedergedrückten Taste werden.

ausgelöste impulsförmige Signal verarbeitet ist. Da In ausgezogenen Linien ist die Ruhestellung des

diese impulsförmigen Einzelsignale relativ kurz sind, Tastenhebels 6 und des Sättigungselements 4 einge-

läßt sich also — zunächst theoretisch — eine relativ zeichnet. Dabei steht das Sättigungselement 4 dem

hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreichen. Um dies auch 65 Ringkern 1 so nahe, daß derselbe in seinen Sättigungs-

in der Praxis zu ermöglichen, wird die Erfindung ge- zustand kommt. Infolgedessen verschwindet die Kopp-

inäß Anspruch 3 weitergebildet: Die gemäß dem Er- lung zwischen Primär- und Sekundärwicklung 2 bzw. 3

findungsgedanken ausgebildete elektronische Sperre nahezu vollständig. Beim Niederdrücken der Taste 8

Claims

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(gestrichelte Darstellung) wird das Sättigungselement 4 tungen kann man einen Code-Ausgang vorsehen. Zu von dem Ringkern 1 entfernt, so daß der Ringkern 1 diesem Zweck trägt jeder Ringkern mehrere Sekundärnunmehr als Koppelelement zwischen der Primär- wicklungen, wobei die Sekundärwicklungen für jeweils wicklung 2 und der Sekundärwicklung 3 wirkt. Bei gleiche Codeelemente innerhalb des gesamten Tasten-Erregung der Primärwicklung 2 wird infolgedessen in 5 feldes jeweils in Reihe geschaltet sind. Bei einer solder Sekundärwicklung 3 eine Spannung induziert. Der chen Reihenschaltung ist es zweckmäßig, jeweils die Ringkern 1 kann aus einem Stoff mit rechteckförmiger Hälfte der Wicklungen einer Code-Schleife in ver-Magnetisierungskennlinie oder mit anderen Magneti- schiedener Richtung bezogen auf den Primärfluß zu sierungskennlinien bestehen. Wichtig ist lediglich, daß wickeln, damit Störungen weitgehend unterdrückt der Magnetstoff ein ausgeprägtes Sättigungsverhalten io werden. Einen solchen Aufbau eines Tastenfeldes aufweist. zeigt schematisch Fig. 5. Es sind insgesamt vier

Eine abgewandelte Ausführungsform eines Schalt- Tasten 20, 21, 22 und 23 gezeigt. Die Ringkerne sind

elements gemäß F ig. 2 besitzt ein Sättigungselement 4', in dieser schematischen Darstellung als stabförmige

das gegenüber dem Ringkern 1 fest angeordnet ist. Elemente 32 eingezeichnet. Jeder Ringkern 32 trägt

An einem Tastenhebel 6 sitzt ein magnetisches Ab- 15 eine Primärwicklung 2, wobei alle Primärwicklungen

schirmelement 10. zu einer Primärschleife 24 zusammengefaßt sind. Es

In der Arbeitsstellung des Tastenhebels 6 nimmt sind drei Code-Schleifen 25, 26 und 27 vorhanden, das Abschirmelement 10 den magnetischen Fluß des die jeweils entsprechende Codewicklungen in Reihe Sätigungselements 4' auf, in der in ausgezogenen miteinander verbinden. Außerdem ist eine Ruhe-Linien eingezeichneten Ruhestellung des Tasten- 20 schleife 15 dargestellt. Bei einer solchen Code-Anordhebels 6 bewirkt der Fluß des Sättigungselements 4' nung ist eine elektronische Sperre in der oben beeine Sättigung des Ringkerns 1, so daß zwischen schriebenen Weise ebenfalls möglich.
Primär- und Sekundärwicklung keine Kopplung vor- Wenn das Tastenfeld eine vergleichsweise einfache liegt. Beim Niederdrücken des Tastenhebels 6 in die mechanische Sperre aufweist, wo jeweils eine weitere mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung 25 Taste bereits betätigt werden kann, bevor die zuvor wird der Fluß des Sättigungselements 4' durch das betätigte Taste ihre Ruhestellung erreicht hat, so kann Abschirmelement 10 aufgenommen, so daß der Ring- man bei Verwendung eines Schaltelements nach der kern 1 nunmehr transformatorisch arbeitet und eine Erfindung die richtige und jeweils einmalige Verar-Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung beitung eines angeschlagenen Zeichens dadurch sicherherstellt. 30 stellen, daß neben der Ruheschleife außerdem auch

Es sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, die Komplemente der Code-Zeichen dargestellt wer-

daß die Darstellungen der F i g. 1 und 2 lediglich den. Eine entsprechende Anordnung ist schematisch

schematisch zu verstehen sind. in F i g. 6 gezeigt. Danach sind zu den Code-Schleifen

Die Erregung der Primärwicklung kann impulsför- 25 und 26 jeweils komplementäre Schleifen 27 und 28 mig mittels symmetrischer oder unsymmetrischer Im- 35 vorhanden. Wenn gleichzeitig zwei Tasten 20 und 21 pulse erfolgen, die in einem an sich bekannten Impuls- angeschlagen sind, sind mindestens für ein Codegenerator erzeugt werden. Entsprechend dem jewei- Zeichen beide komplementäre Leitungen 25 und 27 !igen Schaltzustand des Schaltelements nach der Er- erregt, so daß eine an diese komplementäre Leitungen findung werden in der Sekundärwicklung Ausgangs- angeschlossene UND-Schaltung 29 ein Ausgangsspannungen induziert oder nicht. 40 signal abgibt. Die UND-Schaltungen 29 sämtlicher

Es können nach Fig. 3 sämtliche Primärwicklungen Code-Leitungen sind in einer ODER-Schaltung 30

der Schaltelemente 11 eines Tastenfeldes innerhalb zusammengeführt, an deren Ausgang 31 ein Signal

einer Primärschleife 12 in Reihe geschaltet sein. Die erscheint, wenn für ein Code-Zeichen beide komple-

Sekundärwicklungen 13 sind jeweils einzeln zu einem mentären Werte vorhanden sind, d. h., wenn minde-

gesonderten Verstärkungstransistor 14 geführt, welche 45 stens zwei Tasten gleichzeitig angeschlagen werden.

Schaltung in Fig. 3 ebenfalls schematisch angedeu- Mit dieser Anordnung ist eine sichere Zeichenerken-

tet ist. nung möglich. Es kann dann jeweils die Auswertung

Zur Ruhestellungsanzeige des Tastenfeldes kann eines Code-Zeichens dann erfolgen, wenn zwischen man durch sämtliche Ringkerne eine Ruheschleife 15 zwei Tastenanschlägen der Ruhezustand durch die führen, die jeweils sekundäre Ruhestellungswicklun- 50 Ruheschleife gemeldet wird oder wenn ein anderes gen der Ringkerne in Reihenschaltung verbinden. Die Code-Zeichen eindeutig erfaßt wird, was mittels der Ruheschleife 15 ist an einen Verstärkungstransistor logischen Schaltung der F i g. 6 ermöglicht wird.
16 mit vergleichsweise niedriger Ansprechschwelle Im Rahmen der Erfindung kann man die Ringangeschlossen. Dem Verstärkungstransistor 16 ist eine kerne aus einem Stoff mit rechteckiger Kennlinie herzweite Verstärkerstufe 17 nachgeschaltet. An deren 55 stellen, womit eine Koinzidenzabfrage der Matrix Ausgang 18 kann man jeweils einen Impuls abnehmen, ermöglicht wird. Man kann auch die Funktion der sobald infolge der Betätigung irgendeiner Taste ein Primär- und Sekundärwicklungen vertauschen. Die Schaltelement des Tastenfeldes in seinem Nicht- Codewicklungen dienen dann als Primärwicklungen, sättigungszustand ist. Dieser Schaltimpuls kann zur welche reihenweise abgefragt werden müssen. Als Betätigung einer elektronischen Sperre dienen. Man 60 Sekundärwicklung ist in diesem Fall eine Lesewickkann damit insbesondere ein mehrfaches Ansprechen lung vorhanden, wo sämtliche Lesewicklungen des der Verstärkerstufe 14 während der Dauer eines Tastenfeldes in Reihe geschaltet sind.
Tastenanschlags unterdrücken. Nach Fig. 4 kann _p .. ,
man aus Intensitätsgründen eine Ruheschleife 15 je- Patentansprucne:
weils nur durch eine geringe Anzahl von Ringkernen 65 1. Tastatur-Schaltung mit mittels der Tasten jefuhren und die Ausgänge, mehrerer Verstärkerstufen weils vom gesättigten in den ungesättigten Zustand 16 in einer ODER-Schaltung 19 zusammenfassen. verbringbaren Kopplungsmagneten, die über Pri-

An Stelle von Einzelausgängen der Sekundärschal- märwicklungen die zu koppelnden Signale erhalten

und diese bei niedergedrückter Taste, d. h. im ungesättigten Zustand, an entsprechende Sekundärwicklungen übertragen, und mit einer Einrichtung zum Sperren der Ausgangsgrößen aller jener Tasten bzw. Magneten, die nach einer zuerst gedrückten Taste niedergedrückt werden, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung (15) von weiteren Sekundärwicklungen, von denen jedem Magneten (1) jeweils eine zugeordnet ist und durch die Verwendung des Ausgangssignals dieser Reihenschaltung, derart, daß die Ausgangssignale aller später gedrückten Tasten elektronisch gesperrt werden (Fig. 5).
2. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Gruppen von Magneten je eine Sperrwicklungs-Reihenschaltung zugeordnet ist und daß diese Reihenschaltungen über eine ODER-Schaltung an der elektronischen Sperre liegen.
3. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher den Ausgängen jeweils mehrere in Reihe liegende Sekundärwicklungen (25, 27; F i g. 5) zugeordnet sind (Code-Schaltung), dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sekundärwicklungs-Reihenschaltung (25, 26; Fig. 6) eine komplementäre Reihe (27 bzw. 28; F i g. 6) von weiteren Sekundärwicklungen zugeordnet ist, welche Wicklungen auf denjenigen Magneten aufweist, die keine Wicklungen der ersten Reihenschaltung (25 bzw. 26) tragen und umgekehrt, daß die Ausgänge einer jeden Sekundärwicklungsreihe (25, 26) und der jeweils zugeordneten komplementären Sekundärwicklungsreihen (27, 28) an einem UND-Tor (29) liegen und die Ausgänge aller UND-Tore an einem ODER-Tor (30) liegen, an dessen Ausgang (31) ein Signal erscheint, wenn zwei oder mehr Magneten nicht gesättigt sind.
4. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälfte der Wicklungen der Sperrsignal-Reihenschaltung in einem Sinne bezogen auf den jeweiligen Primärfluß auf den Magneten liegt und die andere Hälfte im anderen Sinne.
5. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsmagneten als Ringkerne mit rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgebildet sind.
6. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Taste ein Magnet (4) verbunden ist, der beim Niederdrücken der Taste derart vom zugeordneten Ringkern (1) entfernt wird, daß derselbe in den ungesättigten Zustand verbracht wird (F i g. 1).
7. Tastatur-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Taste ein Abschirmelement (10) verbunden ist, das beim Niederdrücken der Taste einen den Ringkern (1) im gesättigten Zustand haltenden Magneten (4') derart abschirmt, daß der Ringkern (1) in den ungesättigten Zustand übergeht (F i g. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen