DE1574596A1 - Tastaturanordnung fuer Eingabeeinrichtungen von Anlagen fuer die Datenuebertragung und Datenverarbeitung - Google Patents
Tastaturanordnung fuer Eingabeeinrichtungen von Anlagen fuer die Datenuebertragung und DatenverarbeitungInfo
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- DE1574596A1 DE1574596A1 DE19681574596 DE1574596A DE1574596A1 DE 1574596 A1 DE1574596 A1 DE 1574596A1 DE 19681574596 DE19681574596 DE 19681574596 DE 1574596 A DE1574596 A DE 1574596A DE 1574596 A1 DE1574596 A1 DE 1574596A1
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Description
Tastaturanordnung für Eingabeeinrichtungen von Anlagen für die Datenübertragung und Datenverarbeitung
Die Erfindung betrifft eine Tastaturanordnung für Eingabeeinrichtungen
von Anlagen für die Datenübertragung und Datenverarbeitung, bei der die Tastenhebel bei ihrer Betätigung auf Zwischenhebel einwirken, die ihrerseits
Kontaktfedern betätigen, wodurch den eingetasteten Zeichen und Funktionen zugeordnete elektrische Kontakte geschlossen bzw. geöffnet werden.
Die für die obengenannte η Anlagen eingesetzten bekannten alphanumerischen
Tastaturen sind vielfach mit Codeschienen ausgestattet, die durch die Betätigungskraft
der Tastenhebel in unterschiedlichen Kombinationen verschoben werden und ihrerseits eine oder mehrere Schwingen zum Schließen einer
Anzahl von Schalterkontakten verstellen. Diese Ausbildung von Tastaturen ist durch eine Begrenzung der Anzahl der Tasten und Kontaktkombinationen
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gekennzeichnet und ermöglicht im allgemeinen keine Erweiterung der
Zahl der Tasten; denn durch das Hinzufügen von einzelnen Tasten ändern sich beispielsweise die Verhältnisse hinsichtlich der zur Verschiebung der
Codeschienen aufzuwendenden Kraft, und die Folge ist, daß zum Anschlag der Tasten unterschiedliche Betätigungskräfte benötigt werden.
Man hat auch herkömmliche Tastaturen, z. B. Schreibmaschinentastaturen,
durch zusätzliche Steuertasten ergänzt, um sie für den obengenannten Zweck, also als Eingabe-Einheit für die Datenverarbeitung, aber auch für die Datenfernübertragung
einsetzen zu können. Derartige, meist unmittelbar auf Kontakte wirksame Steuertasten haben aber eine ganz andere Anschlagcharakteristik
als die Zeichen- und Funktionstasten mit üblichem Tastenhebelgetriebe,
was bedienungstechnisch von Nachteil ist. Anzustreben ist vielmehr eine Tastatur, bei der sämtliche Tasten die gleiche Anschlagcharakteristik
aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tastenanordnung zu
schaffen, die nicht auf eine bestimmte Tastenzahl beschränkt ist, sondern ohne weiteres beliebig erweitert werden kann, und die ausschließlich gleich
ausgebildete Tasten mit einheitlicher Anschlagcharakteristik aufweist. Diese Aufgabe ist nach der Erfindun g dadurch gelöst worden, daß die von
den Zwischenhebeln betätigten Kontaktfedern auf eine Membranschalter-
end
anordnung wirksam sind, besteh /aus einem flexiblen Kontaktträgerstreifen
anordnung wirksam sind, besteh /aus einem flexiblen Kontaktträgerstreifen
und einer Trägerplatte, auf die sowohl die Kontaktflächen als auch
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die Codierungsschaltung aufgebracht sind.
Die erfindungsgemäße Tastenanordnung weist in verschiedener Hinsicht
wesentliche Vorteile auf. Die Verwendung einer Trägerplatte mit darauf aufgebrachten Kontaktflächen und·dem Schaltungsmuster für die Codierung
ermöglicht eine hohe Flexibilität. So können z. B. leicht durch Austausch der Trägerplatte die Zahl der effektiv wirksamen Tasten, insbesondere der
Steuertasten, oder die Codierung geändert werden. In jedem Fall ist der Anschlag für alle Tasten einheitlich. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße
Anordnung auf sehr einfache Weise eine Tastensperre für sämtliche Tasten, also auch die Steuertasten, für den Fall, daß der Strom abgeschaltet
ist oder wenn aus einem anderen Grund eine Betätigung der Tasten verhindert werden soll. Unabhängig davon können alle Tasten oder auch nur ausgewählte
Tasten, z. B. die Zeichentasten, mit einer Doppelanschlagsperre zusammenwirken.
Insbesondere besteht aber keine Beschränkung hinsichtlich der Zahl der
Tasten, ohne daß die Leistung davon beeinträchtigt wird, und die Herstellkosten sowie der Verschleiß sind im Vergleich zu den bekannten Tastenanordnungen
äußerst gering.
Bei einer vorteilhaften Ausftihrungsform der Tastaturanordnung nach der
Erfindung ist der die Codierungsschaltung aufnehmende Teil der Trägerplatte als Diodenmatrix ausgebildet und hinter der Tastatur querliegend angeordnet.
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Auf diese Weist ist die Trägerplatte, welche die Verbindung zwischen den
Betätigungskontakten und der Diodenmatrix herstellt, äußerst raumsparend und gleichzeitig leicht zugänglich untergebracht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Gesamtansicht einer Tastatur mit
einer Membranschalteranordnung,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Tastatur gemäß Fig. 1, bei
der sich der Zwischenhebel in seiner betätigten Stellung und der zugeordnete Kontaktschalter in geschlossener Lage
befinden,
Fig. 3 ein Teilschnitt ähnlich Fig. 2 zur Darstellun g des Zwischenhebels
in seiner normalen, unbetätigten Lage und bei geöffnetem Kontaktschalter,
Fig. 4 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht des Membranschalters,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Teilansicht der Doppelanschlagsperre
und
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Pig. 6 ein Diagramm zur Darstellung des zeitlichen Ablaufes
der Vorgänge in der Tastatur gemäß Fig. 1 während eines Arbeitstaktes.
Die in Fig. 1 gezeigte Tastatur 10 enthält in ihrem Mittelfeld Zeichen- und
Funktionstasten 12, im linken/Öereich eine Anzahl Steuertasten 14 und auf
der rechten Seite eine Anzahl Steuertasten 16. Diese Steuertasten 14 bzw. 16 dienen zur Auslösung bestimmter Funktionen bei der Eingabe in eine
angeschlossene datenverarbeitende Maschine. Die Tastatur ist in zwei seitlichen Rahmenplatt^.18 und 20 gelagert, die durch eine Längsschiene
22 an der Vorderseite und eine Längsschiene 24 (Fig. 2) an der Rückseite miteinander verbunden sind.
Gemäß Fig. 2 ist jede Taste 26 auf einem Tastenhebel 28 befestigt, der
um eine an der Längsschiene 24 gelagerte Achse 30 schwenkbar ist. Eine
Auslöseklinke 32 ist am Tastenhebel 28 drehbar befestigt und wird durch eine Feder 34 in ihrer Normalstellung gehalten. Ein Zwischenhebel 36 ist
auf einer Achse 38 drehbar gelagert, die durch einen Schlitz 40 im rechten Ende des Zwischenhebels 36 gesteckt ist. An der Oberseite des Zwischenhebels
36 befindet sich ein Ansatz 42, der mit der Auslöseklinke 32 am Tastenhebel 28 zusammenwirkt. Das linke Ende des Zwischenhebels 36
trägt eine nach oben und außen ragende Nase 44, die in der in Fig. 3 dargestellten
Normallage des Zwischenhebels 36 eine als Blattfeder ausgebildete
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Kontaktfeder 46 von der Längsschiene 24 weg nach außen drückt. Es wird
bemerkt, daß in Fig. 2 das Hebelgetriebe für eine einzelne Taste dargestellt ist und daß jeder Taste eine Kontaktfeder 46 zugeordnet ist.
Am Zwischenhebel 36 befindet sich weiterhin1 ebenfalls aufwärts und nach
außen ragender Arm 48, der mit einer Doppelanschlagsperre zusammenwirkt,
bestehend aus einem an der Längsschiene 24 befestigten Rohr 50 mit einer Anzahl von Schlitzen 52 (Fig. 5) zur Aufnahme je eines Armes
48. In dem Rohr 50 befindet sich eine Anzahl Kugeln 54, die das Rohr so weit ausfüllen, daß jeweils nur ein einziger Arm 48 in den zugeordneten
Schlitz 52 eintreten kann. Oberhalb des Rohres 50 ist eine Feder 56 eingehängt, deren anderes Ende an einem Haken 58 des Zwischenhebels 36
befestigt ist. Die Feder 56 bewirkt jeweils die Rückstellung des Zwischenhebels 36 in seine Normalstellung, wenn er in der noch zu beschreibenden
Weise betätigt worden ist.
Unterhalb der Nase 44 des Zwischenhebels 36 ist eine als Schiene ausgebildete,
über die gesamte Breite der Maschine verlaufende Rückstellschwinge 60 vorgesehen. Zur Betätigung der Rückstellschwinge 60 dienen
zwei an deren Enden an-geordnete Elektromagnete 62, von denen in Fig. 2
nur einer sichtbar ist. Werden die Elektromagnete 62 erregt, so wird die als Anker dienende Rückstellschwinge 60 in die in Fig. 2 gezeigte Lage
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geschwenkt; nach dem Abschalten der Elektromagnete 62 gelangt die Rückstellschwinge
60 unter der Wirkung einer zwischen ihr und einem Rahmenträger 64 wirksamen Feder 66 in die in Fig. 3 dargestellte Lage.
Bei erregtem Elektromagneten 62 befindet sich das obere abgewinkelte
Ende 70 der Rückstellschwinge 60 in einer Lage (Fig. 2), in der der Zwischenhebel
36 betätigt werden kann, wobei das abgewinkelte Ende 70 in eine Aussparung 68 am hinteren (in Fig. 2 linken) Ende des Zwischenhebels 36 zu
liegen kommt. Durch die Lage der Rückstellschwinge 60 bei abgeschaltetem
Elektromagneten 62 gemäß Fig. 3 befindet sich hingegen das abgewinkelte Ende 70 in einer St ellung, in der eine Betätigung des Zwischenhebels 36
und somit der Kontaktfeder 46 verhindert ist. Bei abgeschalteten Elektromagneten
62 ist demnach die gesamte Tastatur blockiert; dies ist jeweils bei ausgeschalteter Maschine oder bei entsprechender Programmierung
der Arbeitsweise der Maschine der Fall.
Wie vorher erläutert, kann bei erregtem Elektromagneten 62 der Zwischenhebel
36 betätigt werden, wodurch seine zugeordnete Kontaktfeder 46 wirksam wird. Zur Rückstellung des Zwischenhebels 36 werden sodann die Elektromagnete
62 kurzzeitig abgeschaltet, so daß die Feder 66 die Rückstellschwinge 60 im Uhrzeigersinn schwenken kann. Dabei greift das abgewinkelte
Ende 70 der Rückstellschwinge 60 in die Aussparung 68 des Zwischenhebels 36 ein und schiebt diesen, wie in Fig. 2 durch den waagrechten Pfeil dargestellt,nach
rechts. Da hierbei auch die Nase 44 nach rechts verstellt wird,
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gelangt der Zwischenhebel 36 sodann unter der Wirkung der Feder 56 aufwärts
und nach links, wie in Fig. 2 durch den schrägen Pfeil angedeutet.
Dabei betätigt die Nase 44 die Kontaktfeder 46, wie in Fig. 3 dargestellt,
und öffnet den zugeordneten Kontakt.
An der Längsschiene 24 ist über die gesamte Breite der Maschine eine
Membran-Schaltanordnung angebracht, beispielsweise durch Kleben, deren
Aufbau in Fig. 4 dargestellt ist. Auf einer Trägerplatte 72 befindet sich eine Anzahl Kontakte, und zwar ist jedem Kontakt eine Ausbuchtung 74 in
der Kontaktfeder 46 zugeordnet und mit dieser ausgerichtet. Über der Trägerplatte 72 befindet sich ein gelochter Streifen 76 aus flexiblem, isolierendem
Werkstoff, beispielsweise einer geeigneten Kunststoffolie, und -an jedem Kontakt auf der Trägerplatte 72 ist in dem Streifen 76 ein Loch.
Auf dem gelochten Streifen 76 befindet sich ein ee flexibler Kontaktträgerstreifen
80 aus ähnlichem Werkstoff, auf dem eine Anzahl untereinander
verbundener Kontakte abgesetzt oder auf andere Weise befestigt sind.
Diese Kontakte sind mit den Löchern 78 im Streifen 76 ausgerichtet, jedoch an sich von diesen getrennt. Eine flexible Schicht 82 aus Gummi oder ähn-
H) lichem elastischem Werkstoff deckt den Kontaktträger streifen ab und gibt
ihm die erforderliche Elastizität. Außerdem verhindert die flexible Schicht
82 die Abnützung des Kontaktträger streif ens 80 an denjenigen Stellen, an
denen die Ausbuchtungen der Kontaktfeder 46 auf den Kontaktträgerstreifen 80 wirksam sind.
Wenn die Kontaktfeder 46 in der beschriebenen Weise durch die Nase 44
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des Zwischenhebels 36 nach außen, also in Fig. 3 nach links gedrückt wird,
besteht zwischen dem Kontaktträgerstreifen 80 und den Kontakten auf der Trägerplatte 72 keine elektrische Verbindung. Wenn nun der Zwischenhebel
36 durch Betätigung einer Taste 26 abwärts geschwenkt wird, gelangt die Kontaktfeder 46 nach rechts, (Fig. 2), und ihre Ausbuchtung 74 drückt den
träger
Kontaktstreifen 80 durch das Loch 78 im gelochten Streifen 76 zur Berührung
Kontaktstreifen 80 durch das Loch 78 im gelochten Streifen 76 zur Berührung
mit dem zugeordneten Kontakt auf der Trägerplatte 72.
Die flexibel ausgebildete Trägerplatte 72, auf der, wie erwähnt, die Kontakte
abgesetzt sind, erstreckt sich aufwärts über die obere Kante der Längsschiene 24 und ist an eine Diodenmatrix 86 angeschlossen. Die Kontakte auf der
Trägerplatte 72 sind durch (nicht dargestellte) Leitungen auf der Trägerplatte 72 mit den/entsprechenden Anschlüssen der Diodenmatrix 86 verbunden.
Diese weist eine große Anzahl Dioden 88 auf und überträgt die gebildeten Ausgangssignale über Leitungen 90 (Fig. 1) zu der angeschlossenen datenverarbeitenden
Maschine.
Bei eingeschalteter Tastatur stehen die Elektromagnete 62 unter Spannung,
so daß nun die Sperre der Tasten aufgehoben ist. Die Rückstellschwinge 60 befindet sich nun, wie erwähnt, in der in Fig. 2 gezeigten Stellung. Wird
eine Taste 26 betätigt und der zugehörige Zwischenhebel 36 nach unten geschwenkt,
so gelangt die Kontaktfeder 46 aus der in Fig. 3 gezeigten Lage in ihre wirksame Stellung gemäß Fig. 2, so daß der zugeordnete Kontakt
geschlossen wird und die Diodenmatrix 86 über die Leitungen 90 ein dem eingetasteten Sc hriftzeichen entsprechendes Signal abgibt. ^
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In dem Diagramm gemäß Fig. 6 stellt die erstey (oberste)Linie) die Betätigung
einer Taste, deren Zwischenhebel zunächst verriegelt ist, dar, wodurch ein
Arbeitstakt eingeleitet wird. Innerhalb weniger Sekunden nach der Verriegelung des Zwischenhebels 36 schließen die Kontakte, und der gestrichelte Teil
zu Beginn der zweiten Linie in Fig. 6 zeigt, daß der Kontakt innerhalb von etwa
3 Millisekunden hergestellt wird. Die Impulse haben keine schrägen Flanken, da nur ein einziger Kontakt geschlossen wird und eine Mehrzahl von nacheinander
zu betätigenden Schaltern vermieden ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Tasten durch die Doppelanschlagsperre blockiert und die Ausgangsleitungen
können geprüft werden. Obwohl der Kontaktanschlag nur wenige Millisekunden dauert, kann der Prüfimpuls gemäß der dritten Linie in Fig. 6 unmittelbar
nach dem Abfühlen des ersten Kontaktes ausgelöst werden. Denn der Stromkreis
kann elektronisch blockiert werden, sobald der erste Kontakt hergestellt ist, so daß jeder folgende Kontakt ohne Wirkung bleibt.
,5
Unmittelbar nach dem Wirksamwerden de« Prüfimpulses werden die Elektromagnet^
62 zur Rückstellung des Zwischenhebels 36 abgeschaltet, wie durch die vierte Linie der Fig. 6 dargestellt. Nun stellt die Rückstellschwinge 60
unter dem Einfluß der Feder 66 den Zwischenhebel 36 sowie den zugeordneten Kontakt zurück.
Die Zeit für das Abschalten der Magneten 62 und das Rückstellen der
Schwinge 60 beträgt 14 bis 16 Millisekunden. Wenn die Rückstellschwinge 60 ihre vordere Stellung (Fig. 3) nahezu erreicht hat, wird der "Schwinge
vorwärts"-Kontakt (nicht gezeigt) geschlossen, was 13 bis 15 Millisekunden
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nach Beginn des Arbeitstakts geschieht, wie durch die erste Gruppe der
gestrichelten Linien in der fünften Linie der Fig. 6 gezeigt. Das Schließen
dieses Kontaktes bewirkt die Erregung der Elektromagnete 62, und deren Erregungszeit beträgt annähernd 13 Millisekunden. Sollte es erforderlich
sein, in diesem Zeitraum die Tastatur zur blockieren, so würden die Elektro
magnete 62 nicht erregt werden, so daß die Schwinge der Betätigung eines Zwischenhebels im Wege ist.
Bei Erregung der Elektromagneten 62 und unmittelbar vox- dem Anziehen
der als Anker wirksamen Rückstellschwinge 60 wird ein "Ende des Arbeitstaktes"-Kontakt
(nicht gezeigt) durch die Rück stellschwinge 60 geöffnet. Dieser Kontakt leitet einen Arbeitstakt für eine Mindestzeit von 24 bis 2
Millisekunden ein und dient insbesondere der Daueransciilageinrichtung.
Eine solche Einrichtung für Daaeranschlag ist häufig vorgesehen für Leerschritt,
Rückschaltung und Unterstreichen sowie andere Zeichen, bei denen ein Mehrfachanschlag erwünscht ist.. Ausgelöst wird ein Daueranschlag
durch ein verstärktes Niederdrücken der entsprechenden Taste, so daß der Zwischenhebel in seiner verriegelten Stellung bleibt. Der durch den
Zwischenhebel geschlossene Kontakt wird daher für die Dauer des Daueranschlags nicht unterbrochen, und ein Arbeitstakt wird eingeleitet durch
die Unterbrechung des Kontaktes, der durch die Rückstellschwinge 60 betätigt wird. Die e und/sechste /Linie nach Fig. 6 verdeutlichen die
zeitliche Zuordnung der Wirksamkeit der Doppelanschlagsperre und der von der Rückstellschwinge 60 in ihrer Stellung gemäß Fig. 3 bewirkten
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"Blockierung der Tastatur.
Beträgt ein Arbeitstakt der beschriebenen Einrichtung 25 Millisekunden,
so kann die Maschine mit 40 Zeichen pro Sekunde arbeiten; entsprechend ist die Leistung 33 Zeichen pro Sekunde, wenn der Arbeitstakt 30 Millisekunden
dauert.
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Claims (1)
13 . 12. Januar 1968
PATENTANSPRÜCHE
i. Tastaturanordnung für Eingabeeinrichtungen von Anlagen für die Datenübertragung und Datenverarbeitung, mit von den Tastenhebeln
auslösbaren Zwischenhebeln zur Betätigung von Kontaktfederns
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (46) auf eine Membran» schalteranordnung wirksam sind, bestehend aus einem flexiblen Kontakt,
träger streif en (80) und einer Trägerplatte (72), auf die sowohl die Kon«»
taktflächen als auch die Codierungsschaltung aufgebracht sind.
2» Tastaturanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trägerplatte (72) flexibel ist und daß der die C odie rungs schaltung auf«
nehmende Teil der Trägerplatte als Diodenmatrix (86) ausgebildet und hinter der Tastatur (10) querliegend angeordnet ist#
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Applications Claiming Priority (1)
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