DE1665891C - Tastatur zur Abgabe von aufeinanderfolgenden Steuerbefehlen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Tastatur zur F ί g. 3 ein Prinzipschaltbild eines elektronischen

Abgabe von aufeinanderfolgenden Steuerbefehlen, Haltestromkreises,

wie elektrischen Impulsen, jener Art, wie sie jnsbe- F i g, 4 eine Seitenansicht einer vierreihigen Tasta-

sondere bei Fernschreibmaschinen, Eingabemaschinen tür mit Quasi-Verriegelungsvorrichtung,

für Rechner und zur Steuerung von Lochern oder 5 F i g. 5 eine Draufsicht auf Teile der F i g, 4 mit

anderen Geräten, z, B. von Schreibmaschinen, üblich nur einer eingezeichneten Gruppe von Tasten,

sind. F i g. 6 einen Schnitt durch F i g. 5 längs der

Bei solchen Tastaturen ist es üblich, mechanische Linie A-B,

Sperren gegen Betätigung bestimmter oder aller wei- F i g. 7 eine Seitenansicht einer Abart von F i g. 4. teren Tasten in Abhängigkeit vom Betätigen einer io Die in Fig. 1 dargestellte Drucktaste kann bei-Taste vorzusehen. Dabei kann es sich sowohl um so- spielsweise als Teil einer Tastatur einer elektrischen genannte Gleichzeitigkeitssperren als auch um Sperren Schreibmaschine, einer Fernschreibmaschine oder handeln, die die Betätigung einer zweiten Taste erst einer anderen Einrichtung zur Verwertung elekdann — unabhängig davon, ob die erste Taste noch trischer Impulse Verwendung finden. Der Betätigedrückt ist—zulassen, wenn der Steuerbefehl abge- 15 gungsteil der Taste ist in einem Gehäuse 1 untergeben, ordnungsgemäß gespeichert oder durchge- gebracht, das gleichzeitig zur Führung aes Magnetführt ist. Musses dient Der Tastenkörper 2 besteht aus einem

Mechanische Sperrvorrichtungen der genannten flanschartigen Betätigungsknopf la, einem in einer

Art bedingen aber einen erheblichen Aufwand. Ins- Einschnürung la des Gehäuses geführten unmagne-

besondere bei Tastaturen zur Abgabe von elektro- ao tischen zylindrischen Hals 2 b, einem noch dünneren

nisch zu verarbeitenden Impulsen schränken sie Ansatz Ic und einem daran anschließenden Flansch-

zudem deren Vorzüge ein. teil 2 d, dessen Außendurchmesser dem Innendurch-

Ähnliches gilt für bekannte Tastenschalter mit messer des Gehäusehauptteils 1 b nahekommt. In der

elektromagnetisch gesteuerten mechanischen Verrie- in Fig. 1 gezeicineten Ruhestellung schließen der

gelungs- und Entriegelungsvorrichtungen. Bei diesen 25 Tastenkörper 2 und das Gehäuseoberteil fast voll-

Schaltern kann ein Elektromagnet als selbständiges ständig folgende übereinander angeordnete Teile ein:

Organ nur diesen Zwecken dienen, und es ist ein für Eine Wicklung 3 und einen Kern 4 eines Elektro-

die zu sperrenden Tasten gemeinsames, träge arbei- magneten, eine lose Haftscheibe 5 und einen darunter

tendes mechanisches Ventellglrri vorzusehen. angeordneten ringförmigen, ebenfalls lose eingelegten

Bei einer Tastatur der e^:ngangs genannten Art mit 30 Dauermagnetkörper 6, der radial magnetisiert ist.

einer Mehrzahl von Drucktasten welche eine elek- Der unten eingezogene Gehäuseteil 1 ft stützt sich

tromagnetische Verriegelungsvorrichtung für nicht möglichst fugenlos auf einem ebenfalls magnetisier-

betätigte Tasten aufweist, ergeben sich ganz beson- baren, im wesentlichen zylindrisch geschlossenen

dere Vorteile gemäß der Erfindung dadurch, daß bei Schutzgasbehälter 7 auf, dessen Deckelteil durch

Betätigung einer Taste ein oder mehrere, den Tasten 35 Glaseinschmelzung 8 isoliett, von einem magnetisier-

zugeordnete Elektromagnete erregt werden, die an baren Stift 9 durchdrungen wird, der ein festes Kon-

den Tastenschäften angeordnete Magne*anker ent- taktstück der Schutzgaskontaktanordnung bildet. Als

gegen der Tastendruckrichtung anziehen. Die ein- Gegenkontaktstück dient eine sowohl elektrisch als

zelnen Tasten können weitgehend bzw. bei Verwen- auch magnetisch leitende biegsame Feder 10, die mit

dung eines Elektromagneten je sperrbarer Taste voll- 40 dem Behälter 7 leitend verbunden ist. Der Stift 9 ist

kommen gleichartig ausgebildet sein; ihre gegen- mit einem nicht dargestellten Anschlußstück leitend

seitige Lage kann im zuletzt genannten Fall ganz be- verbunden, das vom Gehäuse bzw. Behälter isoliert

liebig gewählt werden. Die dabei erzielte Quasi- ist. Eine Druckfedern zwischen Tastenteil 2 d und

Verriegelung vorbestimmter anderer Tasten ist be- Gehäuseboden hält den Tastenkörper in der in F i g. 1

sonders schnell wirksam. 45 gezeichneten Ruhestellung. Dabei haftet der Ring-

Bei einer Tastatur mit elektromagnetischer Be- körper 6 an der Haftscheibe S und diese an den triebshaltevorrichtung mit schwach erregten Halte- Unterkanten des mit dem Gehäuse 1 verbundenen elektromagncten ergeben sich gemäß einer Weiter- Kerns 4. Über den Stift 9 und den Behälter 7 verbildung der Erfindung besonders einfache Verhält- läuft nur ein geringer magnetischer Nebenfluß, nisse dadurch, daß durch eine bei der wirksamen Be- 50 Drückt man den Tastenkörper 2 gegen die Kraft der tätig'.ing einer Taste steuerbare Schalteinrichtung im Rückholfeder 11 nach unten, so bekommt man nach Stromkreis des bzw. der Halteelektromagnete der Zurücklegen des Weges b zusätzlich die magnetische Errcgerstrom erhöhbar ist. Haftkraft zu spüren. Beim Weiterdnicken der Taste

GcmiiU einer bevorzugten Ausführungsform der reißt deren Bund Ic die Haftscheibc 5 samt Ma-

Erfindung sind die Tasten so ausgebildet und der 55 gneten 6 vom Elektromagnetkern 4 ab und nähert

Tastenkopf ist jeweils so angeordnet, daß von dem den Magneten 6 dem FlußfUhrungsstift 9. Wird der

Tastcnkonf vor Erreichen der Haltestellung ein Vor« Gteichgewichtspunkd überschritten, von dem ab der

hub durchgeführt wird. FlußfUhrungsstift den Magneten anzieht, so fliegt

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich dieser unabhängig von der weiteren Tastenbewegung

aus den übrigen Unteransprüchen. 60 bis zum Anschlag auf dem Flansch Id. Da nun der

Einige AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind FlußfUhrungsstift in den Ringmagneten hineinragt, ist

im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dar- der Fluß in dem darüber geschlossenen magnetischen

gestein, Dabei zeigt Kreis so weit verdichtet, daß er den Wert erreicht,

Fig. 1 einen .Schnitt durch eine Drucktaste mit der nötig ist, um den Kontakt 9/10 zu schließen,

elektromagnetischer Halte- und Quasi-Verricgelungs- 6s Beim Loslassen des Tastenknopfes la wird der

mOglichkcil, Tastenkörper und damit auch der Ringmagnet 6

Fig.2 ein Schaltbild eines Haltestromkrcises für durch die Rückholfeder 11 in die Ausgangstage zu-

i-nihrerc Tasten. rückgebracht. Der Kontakt öffnet sich wieder. Da

die Haftkraft des Dauermagneten von der Größe der Haftfläche und der Aufmagnetisierung des Magneten abhängt, kann der Tastendruck durch entsprechende Bemessung dieser beiden Faktoren variiert werden, ohne daß der Schaltvorgang des Kontaktes dabei beeinflußt wird.

Die Halte kraft kann durch entsprechende Erregung des über die Wicklung 3 gespeisten Ringelektromagneten nach Wunsch genau bemessen werden. Für die gemeinsame Erregung der Haltemagnete M1 bis Mn einer vollständigen, aus π Tasten bestehenden Tastatur kann die aus F i g. 2 oder. 3 ersichtliche Schaltung dienen, mit deren Hilfe die z. B. 50 ρ betragende Rastkraft in eine beispielsweise 500 ρ betragende, als Tastensperre für den Bedienenden empfundene Haltekraft umgeändert werden kann. Gemäß F i g. 2 wird Gleichstrom zur Erzeugung der Haltekraft über zwei in Reihe geschaltete Widerstände Rl, R2 zugeführt, wobei zu den Widerstand Rl ein KondensatorC parallel geschaltet ist. Mit ao dem wirksamen Betätigen der Taste wird durch nicht näher bezeichnete Mittel ein Kontakt K in einem zum Widerstand R1 parallel liegenden Stromkreis geschlossen. Durch dieses Überbrücken des Widerstandes R1 wird der Erregerstrom erheblich verstärkt, und zwar im Moment des Schließens des Schalters K durch teilweise Entladung des Kondensators C besonders stark, so daß eine augenblicklich wirkende Sperrkraft für alle noch nicht betätigten Tasten auftritt.

Mit einer Schaltung nach F i g. 3 läßt sich der die Rastwirkung erzeugende Strom besonders schnell in einen eine Sperrwirkung erzielenden Strom umwandeln . Dabei sind in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise prinzipiell drei Transistoren Tl, T2, T3, einige »Viderstände und die Wicklungen der HalteelektromagneteM1 bis Mn zusammengeschaltet. Solange am Punkt A kein Sperrkriterium anliegt, ist der Transistor T 2 angesteuert und alle Elektromagnete werden mit Haltestrom versorgt, der einer gewünschten Druckpunkt bei der Betätigung einer beliebigen Taste ei zeugt. Beim Auftreten eines Sperrkriteriums wird der Punkt A an Erde gelegt. Damit wird der Transistor T2 ausgeschaltet und der Transistor Tl angesteuert; ferner wird über den Widerstand R 2 au':h der Transistor T3 angesteuert und den Magneten Ml bis Mr Sperrstrom zugeführt. Für alle nicht betätigten Tasten wird dadurch eine Bedienung in solchem Maße erschwert, dnß sie einer Sperrung gleichkommt.

Bei einer elektronischen Tastatur kann das Signal zum Sperren der Tastatur im Nanosekundenbereich gegeben werden. Die Zeitkonstante für den Erregerstromkreis der Sperrelektromagnete kann zwar prinzipiell auch an diesen Bereich heranreichen, praktisch wird aber im Bereich von 1 ms gearbeitet, um nicht mit zu hoher Spannung und infolgedessen höheren Erregerleistungen arbeiten zu müssen.

Bei Bedarf ist es auch möglich, für mehrere Tnracn einen gemeinsamen Sperrmagnetkreis vorzusehen, wie dies an Hand der F i g. 4 bis 7 erläutert ist. Dabei ist jeweils für vi<r unmittelbar oder versetzt hintereinander angeordnete Tasten IS ein Halteelektromagnet mit eine'¹ Wicklung 13 bzw. 23 vorgesehen.

Nach F i g. 4 bis 6 besteht der magnetische Eisenkreis, der von diesen Wicklungen beeinflußt wird, aus einem kamn/förmigeti Hauptkernteil 14, dessen »1s Joche wirkende Zinken treppenförmig der Tastatur angepaßt sind. Jede der Drucktasten 15, von denen nur vier in F i g, 4 und 5 eingezeichnet sind, unterscheiden sich von den Tasten nach Fig, 1, wie F i g, 6 erkennen läßt, insbesondere dadurch, daß sie statt eines Einzelelektromagneten und einer Haftscheibe 5 lediglich je einen stabförmigen Anker 16 bzw. 17 bzw. 18 bzw. 19 tragen, der mit seinen beiden Enden in der Ruhelage mit dem zugeordneten Joch 14 in Berührung steht. Die Länge dieses Ankers ist so bemessen, daß die Berührungsflächen zwischen Joch und Anker mit zunehmendem Abstand von der Wicklung 13 zunehmen. Die Anker sind im Ruhezustand federnd gegen die Jochkämme gedruckt und so im Tastenknopf gelagert (F i g. 6), daß einerseits eine gute Auflage am Blechkamm gewährleistet ist und andererseits keine hohen Toleranzforderungen für die Zuordnung von Taste zu Blechkamm entstehen. Die Joche können * :i Bedarf auch in der Draufsicht treppenartig gefonrt sein. Die Anordnung nach F i g. 7 unterscheidet sich von jener nach F i g. 4 im wesentlichen dadurch, daß der Eiektromagnetkern aus einer der Anzahl der zugeordneten Tasten entsprechenden Anzahl von Teilkernen 20 bis 23 besteht, von deren Jochen individuell je eines einem Sperrmagneten einer Taste zugeordnet ist. Insbesondere im letztgenannten Fall können die Magnetkern- und Jochteile aus gestanztem Blech bestehen.

Bei der Anordnung nach F i g. 5 mit mehr als zwei Jochen 14 sind zweckmäßig mehrere Erregerwicklungen 113, 123 vorgesehen, wobei dann, wenn sol'-he Wicklungen, wie in F i g. 5 unmittelbar benachbarten Tastengruppen zugeordnet sind, die Wicklungen 113 und 123 vorzugswei^c» gegensinnig gewickelt sind.

Bei elektronischen Tastaturen, insbesondere solchen mit elektronischen Speichermitteln, sind vorzugsweise außer elektromagnetischen Quasi-Verriegelungsmitteln für die Tastatur auch elektrische Verriegelungsmittel zum Verhindern der Abgabe unerwünschter Impulse vorgesehen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Tastatur zur Abgabe von aufeinanderfolgenden Steuerbefehlen, wie elektrischen Impulsen, mit einer Mehrzahl von Drucktasten, welche eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung für nicht betätigte Tasten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung einer Taste ein oder mehrere, den Tasten zugeordnete Elektromagnete (Ml... Mr.) erreg*, werden, die an den Tastenschäften angeordnete Maqnetankcr entgegen der Tastendruckrichtung anziehen.

2. Tastatur nach Anspruch 1 mit elektromagnetischer Betriebs-Haltevorrichtung mit schwach erregten Halteelektromagnetcn, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine bei der wirksamen Betätigung einer Taste steuerbare Schalteinrichtung (K) im Stromkreis des bzw. der Elektromagnete (M 1... M ri) der Erregerstrom erhöhbar ist,

3. Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß relaisartige, z. B. elektronische Mittel (Tl, T3) zum Wirksammachen der Elektromagnete (Ml ...Mn) für die Quasi-Vcrricgclung vorgesehen sind

4. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur elektronischen Abgabe von Impulsen, dadurch gekennzeichnet, daß außer elcklromupnc·

tischen Quasi-Verriegelungsmitteln für die Tastatur an sich bekannte auch elektrische Verriegelungsmittel zum Verhindern der Abgabe unerwünschter Impulse vorgesehen sind.

5. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Tasten Mittel zur Erteilung einer Schaltbewegung mit Sprungcharakteristik zugeordnet sind.

6. Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Erregerstromkreis des Ouasi-Vcrriegelungsmagneten ein RC-G\\ed vorgesehen ist. dessen Kondensator (C) sich beim Erhöhen des Magneterregerstromes im Sinne einer beschleunigten Erhöhung dieses Stromes auflädt. is

7. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Tasteneinheit ein Elektromagnet konzentrisch den Tastenschaft umgibt.

8. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ao dadurch gekennzeichnet, daß ein U-förmiges Elektromagnetjoch (14) mehreren, 1m Magnetkreis parallel geschalteten Magnetankern (16 bis 19) zugeordnet ist.

9. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß U-förmige Elektromagnetjoche kammförmig aneinandergereiht sind.

10. Tastatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern, der aus einer der Anzahl der zugeordneten Tasten entsprechenden Anzahl von Teilkernen (20 bis 23) besteht, von deren Jochen individuell je eines einem Magnetanker einer Taste zugeordnet ist.

11. Tastatur nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkern- und Jochteile aus gestanztem Blech bestehen.

12. Tastatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen zwischen Joch und Anker (16 bis 19) mit zunehmendem Abstand von der Wicklung zunehmen.

13. Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenkopf jeweils so angeordnet ist, daß von ihm vor Erreichen der Haltestellung ein Vorhub durchgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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