DE2207570A1

DE2207570A1 - Kontaktlose induktions-impulstaste

Info

Publication number: DE2207570A1
Application number: DE19722207570
Authority: DE
Inventors: Heinz Krop
Original assignee: SASSE KG DR EUGEN
Current assignee: SASSE KG DR EUGEN
Priority date: 1972-02-18
Filing date: 1972-02-18
Publication date: 1973-08-23

Description

KONTAKTLOSE INDUKTIONS- IMPULSTASTE Kontaktlose Schalteinrichtungen haben in elektronischen Stromkreisen vielfach die Aufgabe, kurze, d. h. zeitlich begrenzte Impulse für die Sperrung oder Entsperrung von Halbleiterdioden und verwandten elektronischen Bauelementen zu geben.
Verschiedene Kontruktionen kontaktloser Impulstasten sind bekannt. So sind in den Offenlegungsschriften 1.948.027 und 2.114.784 sowie in den Auslegungsschriften 1.186.497 und 1.301.366 kontaktlose Schaltgeräte gezeigt, bei denen durch Bewegung permanenter Magnete Impulse in magnetfeldabhängigen Halbleiterstromkreisen erzeugt werden.
Mit der Weiterentwicklung der elektronischen Schalt technik sind die Forderungen, die an Konstanz der elektrischen Werte, an genaue Einhaltung der Schaltzeiten und an die Erreichung geringstmöglicher Betätigungskräfte beträchtlich erhöht worden. Die betätigungswege oder die zu bewegenden Massen in bekannten Impulstasten sind zu groß, um die höheren Anforderungen erfüllen zu können.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontaktlose, durch Fingerdruck zu betätigende Induktions-Impulstaste, die unabhängig von einer Stromquelle in elektronischen Schaltkreisen zeitlich sowie stromwertmäßig genau bestimmte Impulse mit innerhalb gegebener Grenzen beliebig zu wählenden Spannungspotential erzeugt.
Die Impulstaste liefert zur Erreichung dieser Aufgabe bei einem Betätigungsdruck von 80 p beispielsweise in Eingabetastaturen einen kräftigen Impuls mit geforderten Zeit- und Stromwerten.
Die besonderen Merkmale dieser Erfindung sind: 1. beim Niederdrücken der Drucktaste wird die Magnetisierungs - richtung im Spulenkern umgekehrt, wobei die größtmögliche Fiußänderung erzielt wird.
2. der größte Teil des magnetischen Flusses wird senkrecht zur Verschieberichtung in den Anker geleitet, wodurch die Klebekraft desselben an den Magneten sehr gering gehalten wird.
Anhand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt die Impulstaste in Ruhestellung 2 2 in der 1. Druckstufe 3 in gedrückter Endstellung 4 4 in Draufsicht mit Kennzeichnung des in Fig. 1 - 3 dargestellten Schnittes.
Die Impulstaste enthält 2 magnetische Kreise, von denen jeweils einer geschlossenen und einer geöffnet ist. In Ruhestellung nach Fig. 1 verläuft der magnetische Fluß über den tellerförmigen Anker 1, der in eine Halterung 2 aus nichtmagnetischen Werkstoff eingebettet und auf dem Weicheisenkern 3 achsial verschiebbar ist. Der achsial magnetisierte ringförmige permanente Magnet 4 induziert in der Ruhestellung einen Magnetfluß über den Anker 1, Weicheisenkern 3 und Weicheisenrahmen 3 a. Der Anker 1 mit Halterung 2 wird damit in Ruhestellung mit bestimmter Kraft gehalten. Dieser ruhende Magnetfluß wirkt naturgemäß nicht auf die Induktionsspule 5.
Wird die Impulstaste durch Druck auf die Tastenkappe 6 betätigt, so spannt sich zunächst die Druckfeder 7. Der Betätigungsstift 8 wird dabei, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in die Bohrung 9 des Weicheisenkernes 3 geschoben und spannt dabei die Feder 11 vor.
Der Ansatz 10 der Tastenkappe 6 stößt beim weiteren Drücken gegen den Führungskörper 8 und löst den Anker 1 zwangsläufig vom Magneten 4. Da die Klebekraft zwischen Anker 1 und Magnet 4 mit zunehmender Größe des Luftspaltes stark abnimmt, wirkt schließlich die Vorspannung der Feder 7 als Beschleunigungskraft auf den Anker 1, der nun in die in Fig. 3 dargestellte Endlage schnellt. Der magnetische Fluß wird dabei im Weicheisenkern 3 und im Weicheisenrahmen 3 a plötzlich umgekehrt und induziert dabei in der Induktionsspule 5 einen kurzen Spannungsimpuls. Die Zeit-werte dieses Spannungsimpulses können durch die Feder- beziehungsweise Magnetkräfte und die Spannungswerte durch die Wicklungsdaten der Induktionsspule 5 nebst den Daten der zugeordneten Schaltelemente bestimmt werden.
Ist der Anker 1 in der in Fig. 3 gezeichneten Endlage angelangt, so entsteht ein Haltemagnetfluß vom permanenten Magneten 10 über Kern 3 und Anker 1, so daß der Anker 1 zunächst in dieser Endlage verbleibt. Die Feder 11 ist nun gespannt.
Wenn die Tastenkappe 6 freigegeben wird, kann die Feder 11 den Führungskörper 8 in die Ausgangslage wie in Fig. 1 dargestellt zurUckführen. Dabei wird wie beim Drücken der Tastenkappe 6 ein kurzer Spannungsimpuls in der Induktionsspule 3 induziert, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Je nach Schaltaufgabe kann dieser Spannungsimpuls ausgenützt oder durch geeignete Diodenschaltung unterdrückt werden.
Der Weicheisenrahmen 3 a dient neben seiner Aufgabe als Träger des Magnetflusses zusammen mit dem Weicheisenkern 3 auch als Montageelement für den Tastenmechanismus und ist auf einen stabilen Sockel 12 montiert. Dieser Sockel 12 mit Leiterplatte 12 a kann zweckmäßig auch die für die Impulsformung erforderlichen Schaltelemente 13, das sind Dioden, Kondensatoren und Widerstände aufnehmen. An seiner Grundfläche können nach Bedarf Löt- oder Federstifte 14 für die Außenanschlüsse angebracht sein. Die Impulstaste wird für den Einbau in Eingabetastaturen zweckmäßig nach Fig. 4 mit quadradischem Grundriß konstruiert, sie kann aber ohne weiteres auch rund ausgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kontaktlose Induktions-Impulstaste, die bei Betätigung durch Fingerdruck unabhängig von einer Stromquelle elektrische Impulse erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen tellerförnigen Weicheisenanker (1), der zwischen 2 ringförmigen, achsial sagnetisierten, gegenpolig angeordneten Permanentmagneten (4 und 10) achsial verschiebbar ist, auf seinen Weg von einer Endlage in die andere die magnetische Flußrichtung im Kern (3) umgekehrt wird.

2. Kontaktlose Induktions-Impulstaste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil des magnetischen Flusses zwischen dem Weicheisenanker (1) und den Permanentmagneten (4 und 10) senkrecht zur Verschieberichtung in den Weicheisenanker (1) geleitet wird.

3. Kontaktiose Induktions-Impulstaste nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die achsiale Verschiebung des Weich.

eisenankers (1) bei Betätigung des Tastenknopfes mittelbar in beiden Richtungen über die Druckfedern (7 und 11) erfolgt die durch die Baltekräfte der Magnete (4 und 10) während der Bewegung des Tastenknopfes (6) vorgespannt werden und dadurch eine sprunghafte Verschiebung des Weicheisenankers (1) bewirken.

4. Kontaktlose Induktions-Impulstaste nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (12), der den Tastenmechanismus trägt, eine Leiterplatte (12 a) mit den elektronischen Schaltelementen (13) für die Impulsformung enthält.

L e e r s e i t e