DE1762397A1

DE1762397A1 - Einrichtung zur tastengesteuerten induktiven Erzeugung telegrafischer Impulse

Info

Publication number: DE1762397A1
Application number: DE19681762397
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Otto
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-06-10
Filing date: 1968-06-10
Publication date: 1970-06-04
Also published as: NL6908566A; GB1227669A; DE1762397B2; BE734328A; LU58801A1; FR2010588A1

Description

Einrichtung zur tastengesteuerten induktiven Erzeugung telegrafischer Impulse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur tastenge steuerten induktiven Erzeugung telegrafischer oder ähnlicher impulsfb'rmiger Signale.

Es ist bekannt, mit Hilfe einer mit einem Permanentmagneten ausgestatteten Taste induktiv Stromstöße zum Zünden von Treib- oder Sprengladungen zu erzeugen. Solche Tasten sind jedoch, selbst wenn man sie verkleinern würde, nicht zur Abgabe von telegrafischen oder ähnlichen impulsförmigen Signalen

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Unterlagen {Art 7 ä J AU. 2 Nr. l Satz 3 ciea Änderung·^ _v. 4.9. IE

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etwa in Tastaturen von elektronischen Schreib-, insbesondere Fernschreibmaschinen geeignet: Signalimpulse für solche Geräte müssen steile Flankei?iiaben und sich auf wenige Mikrosekunden Dauer begrenzen lassen, wenn man rasche Eintastfolgen zulassen und doch die einzelnen Signale unbeeinflußt voneinander verarbeiten will. '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere mit Hilfe einer Mehrzahl dichtbeeinander liegender Tasten Signale oder obengenannten Art bei Bedarf in sehr schneller Folge f abgeben zu können. Der bekannte Weg, in einer Zündspule' ;

einen Strom einzuleiten - durch elektrisches Einschalten oder ' j rechanisches Auftrennen eines (permanent-)magnetischen Kreises - ' und daraufhin durch plötzliches Ausschalten dieses Stromes J nittelc eines Unterbrecherkontaktes den gewünschten Spannungs-_ j impuls zu erzeugen, scheidet aus, da man den störanfälligen Schaltkontakt vermeiden will.

Die gewünschte Wirkung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in der (jeder) Taste ein mit Hilfe einer getrennten Erregerv/icklung durchfluteter hochpermeabler magnetischer Kreis vorgesehen ist und daß in an sich bekannter V/eise durch schlagartiges Auftrennen dieses Kreises in e^LÄer Signalwicklung ein Impuls erzeugbar ist. Auf diese Weise entsteht bei kleiner Ankerbewegung eine große Flußänderung.

Durch die Anordnung einer getrennten Erregerv/icklung wird die für die Impulsform ungünstige Belastung der Signalwicklung vermieden, vor allem, wenn in Reihe mit der Erregerwicklung ein Vorwidcrstand mit sehr hoher Impedanz liegt.

besonders günstige Verhältnisse ergeben sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die Erregerwicklungen mehrerer, insbesondere aller Tasten einer Tastatur über einen

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einsigen Vorv/iderstand in Reihe geschaltet sind. Dadurch wird der Leistungsbedarf für eine Tastatur klein gehalten und die Erwärmung der Tastatur trotz Anordnung eines Vorv/iderstandes im Tastaturbereich erniedrigt.

7/enn dazu gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch die Impedanz der Signalv/icklung der Induktionsspule nieccrohnig gegenüber den nachgeschalteten Signalempfängern, z. B. Gattereingängen, gemacht wird, ist bei optimaler ',Vindungszahl der Signalv/icklung ein für die Weiterverarbeitung genügend steiler Spannungsimpuls bereits innerhalb 3 /Us erzeugbar.

Insbesondere dann, wenn gemäß einer zusätzlichen Yfeiterbildung der Erfindung ein Llagnetmaterial mit kleinen 7/irbelstromverlustcn, z. B. Ferrit, Verwendung findet, ist es möglich, Gogcnströr.c, die der Flußänderung entgegenwirken, klein zu halten.

Weitere Einzelheiten dor Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten _v Aucführungcbespiclen in Verbindung mit den weiteren U?teransprüchen. Dabei zeigt

Pig. 1 die Seitenansicht einer Taste, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Seitehansicht einer anderen Ausführungsf^orm einer Taste, teilweise geschnitten,

Pig. 3 ein Schaltbild einer ^ingabeanordnung für Fernschreibimpulse.

Die für eine Tastatur einer Fernschreibmaschine mit elektronischer Sendeschaltung geeignete Taste nach Fig. 1 ist in einem nur prinzipiell dargestellten Gehäuse 1 untergebracht und weist einen Tastenknopf 2 mit Steuerflansch 2a und Führungsstift 2b auf. Ein ebenfalls vertikal bewegliches Schlaggewicht 3 aus

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IIaterial rait hohem Elastizitätsmodul trägt einen flanschartigen Ansatz 3a und einen Portsatz 3b. Die leicht vorgespannte Schraubenfeder 4 bringt das Schlaggetvicht 3 zum Anliegen . am oberen Querstiftf die Schraubenfeder 6 hebt Stift 2 samt Gewicht 3 so weit hoch, bis die Ankerscheibe 10 am Magnetkopf 7 anliegt, Im Magnetkopf ist Erregerwicklung 8 und die Signalwicklung 9 angeordnet.

Beim Betätigen der Taste 2 stützt sich das Gewicht 3 mit seinen Plansch 3a auf dem Vorsprung ^b des Auslösers 5 ab, bis nach weiterem Vorspannen der Feder 4 der Steuerflanoch 2a den Auslöser 5 nach rechts biegt und dadurch dap Gewicht 3 freigibt. Es wird durch die Peder 4 nach unten beschleunigt und schlägt mit seinem rohrförmigem Portsatz 3c auf die Eisenringscheibe 10 des Magne^kopfes. Die Scheibe 10 wird dadurch mit hoher Beschleunigung abgehoben. Auf diese tfeise wird ein genügend kräftiger Impuls in der Signalwicklung 9 erzielt, die z, B. 80 Windungen aufweist. Um den AnfangGluftspalt möglichst klein zu halten, ist Sorge getragen, ι i { daß die Sitzflächen zwischen den Teilen 7 und 10 sehr eben und möglichst glatt sind.

Bei den Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 ist das Gehäuse mit

11 bezeichnet. Der Tastenknopf 12 ist kappenartig ausgebildet. Das Schlaggewicht 13 besteht aus einem bolzenartigen Mittelteil 13a,· je einen oberen und unteren Pln&schteil 13b und 13c sowie einen in einen geschlitzten Ansatz 12a des Tastenknopfes

12 hineinragenden Pührungsteil 13d mit in die Schlitze des Teils 12a ragendem Stift 14. Zwischen Gehäuseoberkante 11a und Tastenknopf 12 liegt eine Rückstellfeder 15, während zwischen Ansatz 12a und Plansch 13b eine Betätigungsfeder 16 vorgesehen ist. Der ttagnetkern· 17 aus Ferrit hat eine obere Hälfte 17a, welche fest mit dem Tastengehäuse verbunden ist und eine untere bewegliche Hälfte 17b, welche mit dem Ansatz deα Bolzens 21 verkittet ist. Die Erreger- und die Signalwicklung

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sind wieder mit 8 bzw. 9 bezeichnet. Sie liegen im Kernteil 17a· Eine weitere Schraubenfeder 22 drückt über den Ansatz 20 die Kernhälfte 17b leicht nach oben gegen die Kernhälfte 17a.

Diese Tastenanordnung unterscheidet sich von der nach Pig. 1 insbesondere dadurch, daß ein Druckpunkt durch magnetische Haftung des Permanentmagneten 19 einerseits an der Platte 18, andererseits an Flansch 13c des Schlaggewichts 13 entsteht.

Bein Betätigen der Taste durch die 3?eder 16 wird das Sohlag-'gewicht 13 nach Überwindung dieser Haftkraft mit großer Geschwindigkeit gegen den Bolzen 21 geschleudert und sorgt so für ein genügend rasches Abheben der Kernhälfte 17b von der Kernhälftο 17a unabhängig von der Geschwindigkeit der Tastenbetätigung.

Die Wirkungsweise einer Tastatur mit Tasten der obengenannten Art in Verbindung mit einer Schaltungsanordnung zur elektronisehen Weiterverarbeitung der Signale ist aus 3?ig; 3 zu ersehen: Wenn eine Taste gedrückt und/mit in derdem betreffenden Fernschreibzeichen zugeordneten leitung Strom fließt, wird das Signal über Dioden D1 entsprechend den Codeschritten einigen der Codierleitungen 3J1 bis IS zugeführt. Da die Tastatur schnellste Anschlagfolgen ermöglichen soll und keine mechanische Gleichzeitigkeitasperre hat, muß die Elektronik Mischzeichenbildungen bei fast gleichzeitigem Ansehlag zweier Tasten verhindern. ■"..'.

Zu diesen Zweck ist bereits das Prinzip der zeitlichen Trennung vorgeschlagen worden: Das Signal jedes Tastendruckes wird durch einen Serienkondensator C1 in einen kurzen Impuls, umgeformt, der nach der Codierung am Ausgang eines Sammelgatters G1 einen Samnelinpula durch zvrei Zeitstufen schickt. Die erste

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Zoitstufe V 1 sperrt ca. 1 /us nach der Codierung die Weitergabe zum Ausgangsspeicher S über eine von einer bistabilen Kippstufe B ausgehende Leitung Sp, so daß Mischzeichen verhindert werden, wenn nicht gerade innerhalb einer llikrosekunde zwei Tastenimpulse eintreffen. Ca. 7 /Us später wird der Speicher durch die Zeitstufe T 2 für das nächste Zeichen freigegeben. Bein Eintreffen eines zweiten Zeichens innerhalb dieser 7 /us kann z. B. durch eine Signallampe SL gemeldet werden, daß dieses Zeichen nicht weiterverarbeitet wird. Sperre und Signal treten auch auf, wenn ausgangsseitig keine weiteren J) Zeichen verarbeitet werden können.

Die Anschaltung der Induktionstasten zeigt ebenfalls Fig. 3t Die Erregerwicklung¹^ aller Tasten liegen in Reihe. Die Signalwicklung 9 jeder Taste liegt einerseits auf +5Vj andererseits führt je ein Serienkondensator C1 voi/z. B. 10 nP an die Codierdioden D1. Außer den Codierdioden ist je eine Entladediode D2 an jeden Serienkondensator C1 angeschlossen.

Jede durch Wicklungen und Tastenknopf symbolisierte Taste T (Fig. 3) bringt bei Betätigung einen Spannungssprung von etwa + 4 V auf 0 V mit steiler Vorflanke an einer Last von 200 SL auf. Auch wenn der Anfangsluftspalt an der Trennfläche der " Kerne bis zu 10 /um betragen sollte, ist genügend Spannungsreservc vorhanden. Die Dioden S3 begrenzen negative Überspannungen auf - 1 Volt alt Rücksicht auf die nachgoschalteten Gattereingänge .

Man erhält eine Flankensteilheit von etwa 0,5 V//us. Die^se genügt, un innerhalb von 1 bis 2 yus alle anzusteuernden Gatter zu schalten; wie bei einer Kontakttaste kann also 1...2 /us nach Beginn des Sommeliapulses der Zugang zum Ausgäbespeieher für ein zweites Zeichen gesperrt werden.

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Die erneute Freigabe nach 7 /us erfordert aber besondere Maßnahmen, damit der Signalimpuls, der ja viel länger ansteht, nicht zur wiederholten Zeicheneingabe führt. Zum Verkürzen der Impulsdauer darf der Serienkondensator C1 hier nicht beliebig verkleinert werden, weil die Vorflanke deD Impulses nicht steil genug ist.

Man kann aber sichere Signalgabe bei genügend großem Serienkondensator mit kurzer InpuMauer vereinigen, wenn man den Kondensator/nach erfolgter Codierung, also mit Beginn der Sperrung über seine Entladcdiode D2 durch einen allen Tasten T gemeinsamen Transistor Tr entlädt, die Signalspannung also zwangsläufig von 0 V auf +5 V zurücksetzt* Die Entladung deο Kondensators G1 beginnt 1 /us nach dem Sammelimpuls und hört ca. 7 /us später auf. Es seien noch folgende Besonderheiten der Schaltungsanordnung erwähnt: Die Vorspannung der Codierleitungen und des Serienkondensators wird hochohmig von + 3 V zugeführt; auch wird der erste Gatterausgang mit einen Kondensator C2 von z. B. 15 nV verblockt: Infolge der 1 bis 2 /us dauernden "schleichenden" Umschaltung am Gattoreingang würde ohne Verblockung am Gatterausgang nicht ein einzelner Schritt von 0 auf 5 V entstehen, sondern .!wehrend 1 bis 2 /us falschlich viele Umschaltungen zwischen 0 und 5 V, die viele Sannelimpulse erzeugen und dadurch das Störsignal auslösen würden. '

Der zur Vormagnetisierung de¹ Spulenkerne (ca. 3 AW) nötige Strom fließt hier aus einem gemeinsamen Serienwiderstand durch die in Serie geschalteten Wicklungen 8 aller Tasten. Dadurch wird der Leistungsbedarf für eine Tastatur mit etwa 0,75 W sehr niedrig. Würde die Signalwicklung jeder Taste einzeln über einen Vorwiderstand gespeist; so müßte eine für die Impulsform ungünstige Belastung der Signalwicklung oder eine unangenehme Erwärmung der Tastatur in Kauf genommen werden.

3.Figuren

8 Patentansprüche

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Claims

PA 9/411/1211 -8- Patent an sprüche

1. Einrichtung zur tastengesteuerten induktiven Erzeugung telegrafischer Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß in der (jeder) Taste ein mit Hilfe einer getrennten Erregerwicklung durchfluteter hochperneabler magnetischer Kreis vorgesehen ist und daß in an sich bekannter Weise durch schlagartiges Auftrennen dieses Kreises in einer Signalv/icklung ein Impuls ereeugbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Maßnetmaterial solches hoher Permeabilität und kleiner Wirbelstromverluste, wie Ferrit, verwendet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Magnetmaterial im Bereich des Luftcpaltes zur Erzielung eines kleinen Anfangsluftspalteo vergütet

ist. ' ·

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 für eine aus mehreren Tasten bestehende Tastatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen mehrerer, ggfs. aller Tasten der Tastatur yter einen gemeinsamen Vorwiderstand in Reihe geschaltet sind.

5. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn^ zeichnet, daß das schlagerzcugende Glied (3c, 13a, 21) aus üaterial mit hohen Elastizitätsmodul besteht.

6. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach Spannen einer Feder (4, 16) während eines Vorhubs wirksame gesteuerte Schlagauelösung vorgesehen ist.

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Unterlag:. ^ -s

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7. Einrichtung nach einem dar Ansprüche 1 bis 6 in Verbindung n.it einer Schaltungsanordnung aur elektronischen Weiterverarb tung von Impulsen, gekennzeichnet durch eine solche Auabilchin dar Signalwicklung (9) der Induktionsspule, daß die Impedanz der Signalwicklung der Induktionsspule niederohmig gegenüber Ion nachgeschalteten Signalempfungern, z, B. Gatte reinRä

"Ei:--richtung nach Anspruch 7, dadurch

ι Verbindung mit Hitteln zur Sperrung der Weitergabe von 'pvO.son nach einer Zeitspanne in der Größenordnung von Mn nit Hilfe eines Transistors die Signalspannung i-.'rc .tladen de υ der Un for rung des Inipulses dienenden Kc::'-'¹-• ^;'.orο (01) auf den Av.sgangsv/ert zurücksetzbar ißt.

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