DE2308769A1

DE2308769A1 - Modulare tast- und anzeigetafel

Info

Publication number: DE2308769A1
Application number: DE19732308769
Authority: DE
Inventors: Thomas Joseph Harris
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1973-11-22
Also published as: FR2185254A5; GB1429682A; US3777222A; JPS4928232A; JPS5630573B2

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: PO 971 045

Modulare Tast- und Anzeigetafel

Die Erfindung betrifft eine modulare Tast- und Anzeigetafel entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Anordnungen zur Tasteingabe mit Lichtsignalanzeige werden zur Steuerung angeschlossener Geräte oder Anlagen verwendet. Einrichtungen dieser Art sind im allgemeinen durch eine flache Bauweise, wirtschaftliche Konstruktion und gute Zugänglichkeit ihrer Einzelteile bei Änderungen und bei Reperatüren gekennzeichnet.

Bedienungs- und Anzeigetafeln dieser Art nach dem Stande der Technik, die den Erfordernissen der Massenproduktion und der wirtschaftlichen Instandhaltung entsprechen, sind einfache Einrichtungen mit von rückwärts erleuchteten Drucktastenschaltern. Große Datenverarbeitungsanlagen werden jedoch häufig durch den Benutzer selbst aus verschiedenen Herstellungsquellen zusammengestellt. Dabei treten Schwierigkeiten bei der Lagerhaltung von Ersatzteilen und bei der Wartung der Steuer- und Anzeigemittel auf. Die Einzelteile der einzelnen Hersteller sind im allgemeinen nicht untereinander austauschbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer modularen Ausführung von Tast- und Anzeigemitteln verbesserter

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Ausführung, die den Erfordernissen moderner Massenproduktion und wirtschaftlicher Wartung genügen; tafelförmige Kombinationen von Einzelelementen sollen sich durch geringe Kosten bei der Herstellung und bei der Wartung, durch Robustheit, Einfachheit, modulare Bauweise, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Größen der Kombinationen solcher Elemente auszeichnen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen erläutert.

Eine interessante Mehrfach-Kontaktbauweise, die in der DT-PS 1 640 444 beschrieben ist, läßt sich ausgezeichnet für die zu lösende Aufgabe zugrundelegen. Dort sind allerdings nur Kontakte, aber noch keine Anzeigelichter mit Durchblickmöglichkeit ausgeführt.

Die betrachtete Tast- und Anzeigetafel, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und eine dauerhafte plastische Auflage-Abdeckschicht aufweist, zeichnet sich durch die folgenden Vorteile aus:

a) Die Abdeckschicht überträgt Betätigungsdruck auf darunterliegende eleastische Diaphragmaschalterkontakte, die an diskreten Punkten eines vorgegebenen Gitters angeordnet sind, das sich durch Anbau erweitern läßt.

b) Die Abdeckschicht läßt von hinten kommendes Anzeigelicht durch die Zwischenräume zwischen den Schaltergitterleitern hindurch.

c) Alphanumerische Lichtdarstellungen hinter der Gesamtanordnung sind durch die Gesamtanordnung hindurch erkennbar .

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Die nachstehend genannten Einzelheiten zeichnen die gewählte Modularbauweise aus:

1. Es werden in ihrer Größe standardisierte hal&ansparente Moduln elastischer Diaphragmaschalter benutzt, die aus Gitteranordnungen gedruckter Leiter auf transparenten elastischen Tragschichten bestehen. Die Tragschichten sind voneinander durch eine Abstandsschicht mit Aussparungen an den Kontaktpunkten getrennt. Die Abstandsschicht verhindert normalerweise die Berührung sich überkreuzender Leiter. Die einzelnen Kontaktstellen bestehen jeweils aus mehreren parallel geschalteten Kontaktpunkten zur Erhöhung der Zuverlässigkeit. Störungen an einzelnen Kontaktteilen wird dabei durch Anordnung von parallelgeschalteten Kontakten vorgebeugt.

2. Die Abdeckschicht der Tafel, eine membranartige, druckübertragende Auflage, die zur Vermeidung von Lichtreflektionen besonders oberflächenbehandelt ist, schützt darunterliegende durchscheinende graphische Darstellungen mit fensterartigen volldurchsichtigen Bereichen, die entweder binäre Ein/Aus-Anzeigen oder symbolische alphanumerische Darstellungen erkennbar machen. Binäranzeigefelder sind rückwärtig mit einer Oberflächenabdeckung versehen, die aufscheinendes Licht feldartig in einem Bezirk von hinten erscheinen lassen, der größer ist als der lichterzeugende Quellpunkt selbst. Anzeigefelder für alphanumerische und symbolische Darstellungen besitzen diese rückwärtige Abdeckung nicht. Bei ihnen wird eine rasterförmige graphische Darstellung direkt sichtbar. Die obere, dem Bediener zugekehrte Abdeckschicht kann in ihrer Größe so ausgebildet sein, daß sie mehrere Gitterschaltermoduln gleichzeitig überdeckt; so lassen sich Aggregate mehrerer Schaltermoduln zu größeren Einheiten zusammenfassen.

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3. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugen sehr kleine lichtemittierende Dioden als Punktlichtquellen Licht innerhalb eines begrenzten Bereiches des sichtbaren Spektrums, z.B. rotes Licht. Die Abdeckschicht enthält eine Filterschicht oder ist mit einer solchen übereinandergelegt, die nur Licht im vorgenannten Spektralbereich durchläßt und damit Licht eines größeren Spektralbereiches, z.B. weißes Hintergrundlicht, dämpft.

4. Die Anzeigefelder und die druckempfindlichen Tastfelder der Tafel sind klar begrenzt durch graphische Darstellungen auf oder in der Abdeckschicht.

5. Für spezielle Fälle weieen gegebene Flächen der Tafel keine filternde Auflage auf und ermöglichen somit die direkte Betrachtung fest gegebener Informationen hinter der Tafel.

6. Bei einer Weiterbildung ist ein belastungsverminderndes, druckübertragende8, durchsichtiges Schichtmaterial zwischen der Schaltergrundanordnung und der Abdeckung angebracht. Aussparungen in dieser zusätzlichen Schicht sind fluchtend vorgesehen mit den Aussparungen in der Abstandsschicht an den Kontaktstellen. Durch diese zusätzliche Schicht wird die Druckbeanspruchung der verformbaren Kontaktschichten an den Rändern der Aussparungen in der Abstandsschicht vermindert.

7. Die Schaltergrundanordnung kann mit zugehörigen biegsamen Zuleitungsanschlüssen für die Gitterleiter auf deren Tragschichten vorgefertigt werden. Diese Anschlüsse sind so bemessen, daß sie mit einer gedruckten Schaltkreisanordnung direkt hinter der Tast- und Anzeigetafel verbinden können. Die gedruckte Schaltkreisanordnung dient zur Versorgung der Druckkontakte mit elektrischen Signalen,

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zur speichernden Speisung der Anzeigelichter und zur Weiterübertragung der durch Berührungsdruck gegebenen Steuersignale. Mit den vorgenannten Zuleitungsanschlüssen wird es ermöglicht, daß weiterführende Leitungen nur an der gedruckten Schaltkreisanordnung und nicht an der Tafel selbst vorzusehen sind. Damit wird der Herstellungsaufwand und die Kosten sowohl der Tafelmoduln mit ihren Anschlüssen als auch der Gesamtanordnung einschließlich ihrem Einbau in Grenzen gehalten.

8. Die rückseitig angebrachte Schaltkreisanordnung soll die logischen Schaltkreise für die Druckabfühlung, die Anzeigesteuerung und die Schnittstellen zu den zu bedienenden Geräten und Anlageteilen enthalten. Bei einer wahlweisen Ausführungsart kann die rückseitige gedruckte Schaltkreisanordnung auch nur als passives Bindeglied zwischen den Anschlüssen der Tafel und zugehörigen Abfühl- und Versorgungskreisen dienen.

9. Die zu steuernden Geräte- oder Anlageteile können in der Nähe der Tafelschaltkreise angeordnet sein, vorzugsweise mit einer dazwischen befindlichen Abschirmung zur Einschränkung des Übersprechens zwischen gesteuerten und Tafelschaltkreisen.

10. Die Tafelschaltkreise können über Übertragungskreise angeschlossen werden, so daß die zu steuernden Geräte- oder Anlageschaltkreise entfernt von der Tafel aufgestellt sein können.

11. Die Tastabfühlkreise der Tafel sind so aufgebaut, daß verschiedenartige Schalteffekte mechanischer Drucktastenschalter, einrastender Schalter, Drehschalter oder alphanumerischer Tastaturen usw, nachgebildet werden können. Eine Ausführungsart umfaßt eine Folgekombination vorbestimmter Gruppen von Tastfunktionen oder Kontaktkombi-

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nationen von umfangreicheren Schalt- oder Steuereinheiten, wie sie z.B. von den Schaltkreisen alphanumerischer Tastaturen bekannt sind.

12. Weitere Ausbildungen der Tafelschaltkreise umfassen Parallelschaltungen zu oder Verrieglungsschaltungen für vorgegebene^) Tastschaltkreise^i). Die Tafel oder ausgewählte Teile davon können somit verschiedenen Schaltbedingungen unter- oder nebengeordnet werden, die normalerweise umfangreiche aufeinanderfolgende Tastbedienungen erforderlich machen würden, wie z.B. bei Testfolgen, bei Rückstellungen einer gesamten Anlage usw.

13. Ein Druckfeld auf der Tafel, das z.B. mit Ein/Aus bezeichnet werden kann, steuert die Verteilung der Abtastsignale für sämtliche anderen Tastkontakte. Damit kann das An- oder Abschalten der restlichen Tafelschaltkreise und eventuelle Zerstörungen durch Schalten unter Last vermieden werden.

14. Die rückseitigen gedruckten Schaltkreise und die verkörperte Schaltungslogik können leicht an komplexe Tastschal tbedingungen und Anzeigebedingungen angepaßt werden. So können z.B. logische Schaltkreise vorgesehen werden, die nur dann wirksam werden, wenn bei bestimmten Erfordernissen die Betätigung zweier Tastkontakte in vorgegebener Folge gefordert ist. Ein AnalogOn hierfür ist, wenn z.B. für bestimmte Anwendungen zuerst ein Kippschalter und darauf ein Druckschalter zu betätigen wäre. Zwischen der Betätigung eines entsprechenden ersten Tastfeldes und des darauffolgenden Tastfeldes kann gegebenenfalls eine Lichtanzeige erscheinen. - Bei einer anderen Anwendung wird eine vorgegebene binäre Codegruppe von Lichtern aus einem Teil der Tafel in eine direkte Zeichenanzeige in einem anderen Teil der Tafel übersetzt.

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15. Besondere Taktgeberkreise verhüten fehlerhaftes oder vorsätzliches Betätigen von Tastkontakten wie z.B. Kontaktflattern, Doppelkontaktgaben usw. Das Betätigen eines Tastkontaktes möge z.B. auch die gleichzeitige Betätigung einer anderen Taststelle blockieren oder deren Wirksamwerden von der Löschung der vorher gegebenen Tastfunktion abhängig machen.

16. Ein hörbarer Summerton kann mit einer oder bestimmten Drucktastungen eingeschaltet werden und gegebenenfalls solange eingeschaltet bleiben, bis die Kontaktbedingung wieder gelöscht wird.

17. Ein Taktimpuls "gültige Adresse" kann nach der Betätigung bestimmter Taktpunktkombinationen oder -folgen abgegeben werden. Wenn z.B. ein vorgeschriebener zweiten Tastendruck in einer vorgegebenen Tastfolge innerhalb einer vorgegebenen Zeit unterbleibt, wird die Abgabe eines Signals "gültige Adresse" unterbunden und die Wirksamkeit des ersten Tastdruckes gelöscht. Damit können unerwünschte Aufeinanderfolgen der Tastbedienung unterbunden werden.

18. Während die Tastpunkte der Moduln beliebig über die gesamte Abdeckfläche verteilt sein können,.müssen Ab-standshalterungen zwischen den Anzeigelichtern (LED's) und den Schaltermoduln angeordnet sein. Dies wird mit Hilfe eines gitterförmigen Trägerrahmens erwirkt, der die Anzeigelichter aufnimmt. Eine Versteifung aus durchsichtigem plastischen Material kann zwischen diesem Trägerrahmen und den Schaltermoduln vorgesehen werden.

19. Da ein komplexes Bedienen der vielen Tastpunkte zu erwarten ist, muß die Abdeckschicht entsprechend mit passenden graphischen Darstellungen versehen werden.

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20. Bei der angegebenen Modularbauweise können erforderliche Druckschaltpositionen während des Aufbaues einer zu steuernden Anlage leicht hinzugefügt oder von der Tafel entfernt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fign. 1 und 2 perspektivische Ansichten zweier Tast- und

Anzeigetafeln nach der vorliegenden Erfindung innerhalb der Verkleidungen eines zu steuernden Gerätes,

Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer selbsttragenden steckbaren Tafel nach der vorliegenden Erfindung zum Einstecken in ein zu steuerndes Gerät,

Fign. 4 und 4a Aufsicht und Seitenansicht einer Abdeckschicht

mit zugehörigen graphischen Darstellungen und rückwärtiger Abdeckung,

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische

Ansicht der Grundbauteile einer Tafel nach der vorliegenden Erfindung,

Fign. 6 und 7 geometrische Einzelheiten zueinandergehöriger

druckbetätigbarer Kontaktstücke auf der oberen und unteren Trägerschicht,

Fig. 8 eine Ansicht der Kontaktstücke nach Fign. 6

und 7 bei entfernter Abdeckschicht, jedoch mit zwischenliegender zusätzlicher Schicht zur Verminderung der Druckbeanspruchung,

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Fig. 9 Teile von Schnitten durch eine Anzeigeeinheit mit einem Lichtpunkt und mit mehreren Lichtpunkten pro Anzeigeeinheit unter Verwendung lichtemitierender Dioden,

Fig. 9a die Aufsicht auf eine Diodeneinheit mit mehreren

Lichtpunkten zur Zeichensymboldarstellung einer 8,

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Lichtfilterung

innerhalb der Abdeckschicht,

Fign. 11 und 12 die Schaltungsanordnung für die Abfühlung der

Drucktastungen,

Fig. 11a die Schaltungsanordnung der Antiprellkreise

in Fig. 11,

Fign. 13 bis 15 schematische Kombinationen der in Blockform

dargestellten Elemente der Fig. 12 und

Fig. 16 logische Schaltungen verschiedener Art, die

im Zusammenhang mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung verwendbar sind.

Beschreibung der Gesamtanordnung

Entsprechend den Fign. 1 bis 5 und 9 umfaßt eine Tast- und Anzeigetafel nach der vorliegenden Erfindung eine druckübertragende elastische Abdeckschicht 1 mit diskreten Feldern, die durch entsprechende graphische Darstellungen gekennzeichnet und erläutert sind. Hinter der Abdeckschicht befinden sich parallel dazu eine oder mehrere Kontakgittermoduln 3 (Fig. 5) paariger elastischer Trägerschichten 39 und 43 mit Kontaktstücken 4a und b, die ihrerseits durckempfindliche Schaltkontakte an diskreten Punkten innerhalb eines gegebenen Gitters bilden. Die Kontaktgittermoduln 3 sind von der Abdeckschicht 1 durch eine transpa-

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rente elastische zusätzliche Schicht 5 getrennt, deren Zweck es ist, die Kontaktstücke 4a und b vor unnötiger Druckbeanspruchung zu schützen. Die Kontaktstückpaare 4a und b sind durch Fingerdruck zusammenpreßbar, der durch die Abdeckschicht

I und die zusätzliche Zwischenschicht 5 übertragen wird. Die einzelnen Kontaktpaare sind auf Druckfelder 6 gemäß Fig. 4 in der Abdeckschicht 1 ausgerichtet.

Eine gedruckte Schaltkreisanordnung 7 gemäß Fig. 5, die hinter dem Kontaktmodul 3 angeordnet ist, wird von diesem durch einen wabengitterförmigen Träger rahmen 9 und eine Versteifung 11 getrennt. Jede Lichtanzeigeeinheit gemäß Fig. 9 weist einen Sockel 12a bzw. 12b auf zur Aufnahme lichtend tierender Dioden 13a bzw. 13b, welche wiederum fluchtend zu den entsprechenden Anzeigefeldern auf der Abdeckschicht 1 stehen. Die Dioden 13a bzw. 13b sind in einzelnen kleinen Gehäusen 14a bzw. 14b des gitterförmigen Trägerrahmens 9 untergebracht und gegen Druckbeanspruchung von der Kontaktmodul durch die Versteifung

II geschützt. Konische Ansätze 15a in den Gehäusen 14a fixieren die lichtemittierenden Dioden 13a in günstiger Lage.

Zwei Diodenanordnungen sind grundsätzlich möglich: Einzelne Dioden 13a zur diskreten Anzeige von Ein/Aus oder binären Zuständen in kleinen Anzeigeflächen wie bei 13a in Fig. 4 und im Gegensatz dazu größere Anzeigeflächen wie bei 13b in Fig. 4 mit mehreren Dioden, die zur Darstellung visuell erfaßbarer alphanumerischer Anzeigen geeignet sind.

Ein/Aus- oder 0/1-anzeigende Flächen wie bei 13a in Fig. 4 weisen durchsichtige kreisrunde Inseln in vorzugsweise durchscheinendem Untergrund in der Graphik der Abdeckschicht 1 auf. Die alphanumerischen Anzeigeflächen wie bei 13b sind rechteckige durchsichtige Inseln im gleichen durchscheinenden Untergrund. Drucktastempfindliche Flächen wie bei 6 in Fig. 4 sind als Tasten mittels kontrastierender rechteckiger Umrahmung dargestellt.

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Die gedruckte Schaltkreisanordnung 7 gemäß Fign. 5 und 9 ist mit den kontaktgebenden Gitterleitern 4 des Kontaktmoduls 3 über schwanzartige Verlängerungen 57a und 54a (Fig. 5) verbunden. Diese werden im einzelnen noch beschrieben.

Licht, das von den Anzeigedioden 13a bzw. 13b abgestrahlt wird, gelangt entsprechend den Fign. 4 und 5 durch die Versteifung 11, die Kontaktträgerschichten 43 und 39, durch die Abstandsschicht 41, die zusätzliche Schicht 5 und die durchsichtigen fensterartigen Inseln in der Abdeckschicht 1 hindurch .

Eine elektromagnetische Abschirmung 23 gemäß Fig. 5 kann zwischen der gedruckten Schaltkreisanordnung 7 und in Fig. 5 nicht dargestellten elektrischen Komponenten des aufnehmenden Gerätes angeordnet werden, um übersprechen zu vermeiden.

Wenn erforderlich, kann ein Netz feiner Drähte auch in der Abdeckschicht 1 zur Abschirmung untergebracht werden.

Eine Schaumstoffzwischenlage 24 gemäß Fig. 5 dient zur mechanischen Halterung und Stabilisierung der Gesamtanordnung und als Isolation zwischen der gedruckten Schaltkreisanordnung 7 und der Abschirmung 23.

Abdeckschicht 1

Einzelheiten der Abdeckschicht 1 sind in Fign. 4 und 4a dargestellt. Sie besteht aus einer Mittelschicht 25 z.B. aus PVC. Siebgedruckte graphische Darstellungen sind darauf aufgebracht. Die Mittelschicht 25 kann auch aus einer übereinanderschichtung von zwei PVC-Lagen bestehen. Der Siebdruck kann dann auf den inneren Oberflächen angeordnet sein. Die Mittelschicht 25 liegt zwischen einer Vorderschicht 27 aus glasklarem Polyester und einer Hinterschicht 29 aus rotem Polyester. Die Hinterschicht 29 dient als Filter für vorzugsweise rotes Licht von den bereits genannten Dioden; die Gründe hier-

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für werden nocht erläutert.

Da die Abdeckschicht druckdurchlässig sein soll, liegt ihre Dicke und Gleichmäßigkeit in kritischen Grenzen. Eine brauchbare Dicke der Mittelschicht ist z.B. 0,25 nun - 20%. Die vordere und hintere Polyesterschicht könnten aus 0,025 mm - 20% dickem Film bestehen. Die Gesamtdicke der Abdeckschicht 1 wäre dann etwa 0,3 mm. Die Oberfläche der Vorderschicht 27 sollte zur Einschränkung von Lichtreflexionen speziell behandelt sein.

Die Hinterschicht 29 soll, wie bereits genannt, rote Filtereigenschaften aufweisen, wie sie näher in Fig. 10 mit einer minimalen Durchlässigkeit von 75 % bei 7000 A* spezifiziert sind. In Binäranzeigeflächen wie bei 13a ist die Hinterschicht 27 mit nach hinten herausstehenden Schirmbuckeln 30 versehen. Die rote Schicht 29 ist mit der PVC-Mittelschicht mittels herkömmlicher Methoden vereinigt. Wenn erwünscht, können öffnungen in der roten Schicht an ausgewählten Stellen vorgesehen werden; diese öffnungen sind dem Ankleben austauschbarer Schilder mit aufgedruckten Bezeichnungen vorbehalten. Die Abdeckschicht 1 kann mit dem aufnehmenden Gerätegehäuse entweder durch doppelseitiges Klebeband oder mittels mechanischer Klemmverbindung vereinigt werden.

Der Zweck der roten Schicht 29 auf der Rückseite der Abdeckschicht 1 ist der selektive Durchlaß roten Lichts von den lichtemittierenden Dioden 13a/b, wohingegen zusätzliches Umlicht von der Rückseite der Gesamtanordnung gedämpft wird.

Die Graphik, die die allgemeinen Teile der Abdeckschicht überzieht, ist durchscheinend. Die speziellen Anzeigeflächen sind voll durchsichtig für rotes Licht. Die Tastenfelder 6 gemäß Fig. 4 sind durch rechteckige Umrandungen charakterisiert, die in ihrer Farbgebung mit der Untergrundfarbe kontrastieren. Aufgedruckte Bezeichnungen können zusätzlich vorgesehen sein.

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Von hinten mit LED's angeleuchtete Tastenfelder wie z.B. 6a in Fig. 4 enthalten einerseits Anzeigeinseln wie bei 13a, durch die Licht von hinten austreten kann. Tastenkombiriationen, die als Drehschaltersimulator dienen, sind entsprechend Fig. 4 durch besonders kontrastierende Linien wie bei 33 mit entsprechenden Bezeichnungen gekennzeichnet.

Kontaktmodul, Versteifung und wabengitterförmlger Trägerrahmen

Der elastische Kontaktgittermodul 3 in den Fign. 5 bis 9 umfaßt in übereinanderliegenden Schichten eine obere Leiterträgerschicht 39, eine Abstandsschicht 41 und eine untere Leiterträgerschicht 43. Vor diesen allen liegt die zusätzliche Schicht 5 und dahinter die Versteifung 11. Die zusätzliche Schicht 5 enthält Gruppen von je vier Aussparungen 45 (Fign. 5, 8). Zwei dieser Aussparungen 47, 48 jeder Gruppe fluchten mit der Aussparung 49 in der Abstandsschicht 41. Die Aussparungen 47, 48 ergeben Punkte besonders hohen Druckes zwischen den Kontaktstücken 4a und 4b auf den Trägerschichten 39 und 43. Die zusätzlich zu 47 und 48 vorgesehenen Aussparungen 45 dienen zum mechanischen Druckbelastungsausgleich innerhalb der Schicht 5.

Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist die parallele Anordnung paariger Kontaktstücke 4a und 4b, die mit den Druckfeldern auf der Abdeckschicht 1 fluchten. Die beiden Enden 53a und b (Fig. 6) des Kontaktstückes 4a sind mit einem horizontalen Leiter 54 verbunden; das Ende 53b dabei über einen Verlängerungsabschnitt 55. Ähnlich sind die Enden 56a und b des Kontaktstückes 4b (Fig. 7) mit einem vertikalen Leiter 57 verbunden; 56b wiederum über einen Verlängerungsabschnitt 58. Beim Drücken dringt das obere Kontaktstück 4a durch die zugehörige Aussparung 49 hindurch und berührt das untere Kontaktstück 4b, wodurch die Leiter 54 und 57 Verbindung bekommen. Da die beiden Kontaktstücke 4a und b flächig parallel gegenüberstehen, ergibt sich eine breitere Berührungsmöglichkeit, als sie durch sich kreuzende Leiter allein gegeben wäre. Da sich die Kontaktstücke an zwei Stellen berühren,

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würde eine Kontaktstörung entweder an der Aussparung 47 oder 48 gemäß Fig. 8 die Verbindung nicht stören; dies ist der Vorteil der doppelten parallel geschalteten Kontaktgabe.

Weiterhin möge beachtet werden, daß die horizontalen und vertikalen Leiter 54 und 57 nicht mit den Aussparungen 49 in der Abstandsschicht 41 fluchten. Sie liegen lediglich dicht neben ihrer Projektion. Damit wird eine unnötige mechanische Belastung der Leiter selbst vermieden. Daneben bleibt noch genügend Fläche übrig zum Durchtreten des Lichtes von den darunterliegenden Diodengehäusen.

Die biegsamen Anschlußschwänze 21 (Fig. 5) sind eine weitere Besonderheit der Kontaktgittermoduln. Die Leiter 54 und 57 z.B. weisen Verlängerungen 54a und 57a auf ebenfalls biegsamen Verlängerungen 39a und 43a der Trägerschichten 39 und 43 auf. Auch die Abstandsschicht 41 kann eine dazwischenliegende Verlängerung 41a aufweisen, wenn nicht eine andere Isolation zwischen den Verlängerungen 39a und 43a vorgesehen wird. Die Länge der Anschlußschwänze 21 des Moduls reicht aus, bis zu den nicht dargestellten Anschlüssen auf der gedruckten Schaltkreisanordnung 7 geführt zu werden.

Im Betrieb werden Abtastsignale aufeinanderfolgend an die Leiter der einen Trägerschicht, z.B. der oberen Trägerschicht 39, gelegt; bei Druckkontakt können sie über die entsprechenden Leiter auf der unteren Trägerschicht abgefühlt werden. Die Abtastung wird durch Taktgeberschaltkreise durchgeführt, die sich entweder auf der gedruckten Schaltkreisanordnung 7 befinden oder über diese angeschlossen sind. Diese Schaltkreise nach den Fign. 11 bis 16 stellen die Durchgabe von Abtastsignalen über druckbetätigte Kontaktstellen sicher. Eine nähere Erläuterung davon folgt noch.

Die Bestimmung der betätigbaren Kontaktstellen kann entweder mechanisch, z.B. durch durchlaufende oder unterbrochene Leiter-

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wege oder durch wahlweise angeordnete Aussparungen 49 in der Abstandsschicht 41, oder elektrisch durch selektiv angelegte Steuersignale durchgeführt werden.

Somit kann bestimmt werden, ob Kontaktstellen an allen Kreuzungspunkten des Gitters wirksam gemacht werden sollen oder
nur bei vorbestimmten Kreuzungspunkten.

Es sollen nun noch einige qualitative und quantitative Einzelheiten bezüglich der möglichen Ausführung des Kontaktgittermoduls angegeben werden:

a) Trägerschichten 39, 43 mit ihren Verlängerungen 39a, 43a: Polyäthylen-Terephthalat, einer Phtalsäureverbindung, (im folgenden als PÄP bezeichnet). Dicke 0,05 mm + 10 %.

b) Abstandsschicht 41: PÄP, Dicke 0,1 bis 0,2 mm. Die Aussparungen 49 in einer Teilung von 18 bis 25 mm mit einem Durchmesser von 6 bis 8mm.

c) Verlängerung 4la der Abstandsschicht 41 kann wahlweise als Klebeband ausgebildet sein.

d) Leiter und Kontaktstücke: Goldplattiertes Kupfer, Dicke ca. 0,03 mm; Größe der Kontaktstücke etwa 1,5 mm.

e) Zusätzliche Schicht 5: PÄP von 0,25 mm Dicke + 10 %; Aussparungen 45 mit ca. 3 mm Durchmesser in gleichem Teilungsabstand wie die Aussparungen 49.

f) Gesamtausführung des Kontaktgittermoduls in Anlehnung an die DT-PS 1 640 444.

Tastabfühlung und Lichtanzeige

Die Abtastungs-, Steuer- und Anzeigemöglichkeiten mit der beschriebenen Tafel reichen von einfachen Drucktasten- und Kippschalteranwendungen bis zu komplexen ineinandergreifenden
Steuerfolgen von mehreren Kontakten in Kombination. Umfangreiche Bezeichnungen, wie in Fig. 4 dargestellt, mit entsprechenden Feldbegrenzungslinien 32 kennzeichnen Gruppen von miteinanderwirkenden Kontaktfeldern und/oder gruppenweisen Anordnungen von Leuchtanzeigefeldern.

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Bei 70 ist in Fig. 4 z.B. eine zusammengehörige Gruppe von hexadezimalen Tastfeldern dargestellt. Diese hexadezimale Gruppe wird normalerweise immer in Kombination mit anderen Tastfunktionen abgefühlt. Die hexadezimale Gruppe ist in ihren einzelnen Feldern mit üblichen Hexadezimalziffersymbolen O...9 und A...F bezeichnet. Mittels einer kombinierten Tastfunktion können die über die Hexadezimaltastfeider eingegebenen und in den Feldern 71 angezeigten Hexadezimalwerte übersetzt und kombiniert in Feldern 13b unter Auswahl durch ein einen Drehschalter ersetzendes Feld als Hexadezimalziffern dargestellt werden. Bei einer anderen kombinierten Eintastungsoperation können die hexadezimalen Werte auch in übersetzter Form in den Feldern 13b erscheinen, wenn vor der Hexadezimaltastenbetätigung bereits die Wahlgruppe 72 getastet wird.

Bei einer anderen Verbundoperation könnten die Anzeigefelder 13a und 13b auch bereits durch eine Funktion vorbereitet werden, die neben der normalen Zifferneintastung gleichzeitig automatisch mit abläuft.

Ein anderes Beispiel ist die Simulation eines Tafel-Ein/Aus-Schalters mit dem Tastfeld 74; bei Ausschaltung könnten sämtliche anderen Tastfunktionen der gesamten Tafel gesperrt sein. Mit dem Tastfeld 74 gesteuerte Schaltkreise könnten die Verteilung von Abfühltaktsignalen zu den Abfühlkreisen der anderen Kontaktpunkte unterbinden. Wenn mittels des Feldes 74 ausgeschaltet worden ist, erscheint eine entsprechende Lichtanzeige und alle Tastfunktionen außer der Bedienung des Feldes 74 sind außer Betrieb.

Ebenso könnte eine ähnliche Funktion Netz-Ein/Aus verwirklicht werden.

Abtastschaltkreise

Leitungen RC bis RC-, in Fig. 11 verbinden zyklische Abtastkreise 101 (z.B. einen N-stelligen Zähler-Decoder) mit waagrechten

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Zeilenleitern 54a, 54 der oberen Trägerschicht eines oder auch mehrerer Kontaktgittermoduln. Die Abtastkreise 101 werden über eine Leitung 102 mit Impulsen von einem astabilen Multivibrator 103 gespeist. Solange kein Abtast-Stopsignal vorgegebenen Pegels über 104 an diesem Multivibrator 103 ansteht, arbeitet dieser freilaufend und erzeugt dabei eine ununterbrochene Impulsfolge zur stufenweisen Fortschaltung der Abtastkreise 101. Bei Zuführung eines Abtast-Stopsignals (das bei Betätigung eines beliebigen Tastfeldes eingeleitet und gehalten wird, bis dieses Tastfeld wieder losgelassen wird) wird der Multivibrator 103 gesperrt. Die Leitungen RC. bis RC führen über invertierende Verstärker 105 zu mit R. bis R_n bezeichneten Leitungen und von dort weiter zu Schaltkreisen in Fig. 12. Leitungen CC. bis CC_M verbinden mit den Spaltenleitern 57a und 57 der unteren Trägerschicht eines oder mehrerer Kontaktgittermoduln; sie führen über invertierende Verstärker 106 zu mit C₁ bis C_w bezeichneten

ι μ

Leitungen. Die Leitungen CC. bis CC_M speisen des weiteren ein ODER-Glied 108, das immer dann seinen Ausgangspegel 110 abgibt, wenn sämtliche Tafelkontakte geöffnet sind. Sobald ein Kontaktstückpaar durch Druck verbunden wird (z.B. in der Position jk) und ein Abtastimpuls über die zugehörige Leitung RC. zugeführt wird, gelangt dieser Impuls über die Spaltenleitung CC^ zum ODER-Glied 108 «m* über einen der Verstärker 106, iw anfcapgaghaniU

*t^jj-t--j ~ -n —*"r ¹^""—⁴ Der zum ODER-Glied 108

gelangende Abtastimpuls treibt das Ausgangssignal vom Pegel 110 auf den Pegel 112.

Sobald der Ausgang von 108 den Pegel 112 annimmt, empfängt der Multivibrator 103 über seinen Eingang 104, der mit dem ODER-Glied 108 verbunden ist, die Sperrbedingung, die den Multivibra tor stoppt und somit den gerade erreichten Stand der zyklischen Abtastkreise 101 und der von dort ausgehenden Leitungen RC und CC festhält. Solange die Kontaktposition, die gerade die Leitungen RC. und CC^ aktiviert, gedrückt bleibt, hält die Abtastung an. Wenn der gedrückte Kontakt jedoch wieder geöffnet wird und nicht gerade gleichzeitig ein anderer in der Zeile RC.

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betätigt wird, kehrt das ODER-Glied 108 wieder zu seinem Ausgangspegel 110 zurück und die zyklische Abtastung mit Multivibrator 103 und den zyklischen Abtastkreisen 101 läuft weiter.

Während der Abtaststoppegelbedingung 112 schaltet das ODER-Glied 108 einen Summer 114 ein, der einen hörbaren hohen Piepton erzeugt, der in Zusammenhang mit Fig. 16 näher erläutert werden wird. Dieser Ton bleibt bestehen, bis wieder die Ausgangspegelbedingung 110 vom ODER-Glied 108 ausgeht; der Piepton dient als Kennsignal für einen befugten Bediener und andererseits auch als Alarm bei unbefugter Bedienung.

Ins Positive gehende Flanken des Ausgangssignals des ODER-Glieds 108 werden mit Hilfe von Antiprellkrelsen 115 verzögert und stoßen ein monostabiles Kippglied 116 an. Die Antiprellkreise 115, die in Fig. 11a näher erläutert sind, dienen als Prellschutz gegen prellende Kontaktübergänge vor und nach dem stabilen Zustand beim Tasten. Ein RC-Integrator gemäß Fig. 11a steuert das Anstoßen des monostabilen Kippgliedes 116 beim Entladen des Kondensators C. Während des Prellens vor einer stabilen Kontaktgabe werden die Prellungen geglättet, so daß 116 erst nach Erreichen einer stabilen Kontaktgabe angestoßen wird. Während der Prellungen beim Wiederloslassen des Tastfeldes findet wieder eine Glättung mittels der Antiprellkreise 115 statt. Nach Fixierung der Abtastkreise 101, 103 und nach der Verzögerung aufgrund der Antiprellkreise 115 gibt das monostabile Kippglied 116 einen Impuls von etwa einer Mikrosekunde Dauer über seine Ausgangsleitung 117 ab. Dieser als Abtasttakt impuls oder einfach als Abtasttakt bezeichnete Impuls gelangt als eine Schaltbedingung zu UND-Gliedern 118, 119 und 120 in Fig. 12, die bei vollständiger Einschaltbedingung Abtasttakte ATA, ATB und ATC abgeben.

Wie in Fig. 12 dargestellt, gelangen die Abtasttakte ATA zu Schaltkreisen 121, die die Tafel-Ein/Aus-Tastung mit Feld 74 gemäß Fig. 4 speisen. Die Abtasttakte ATB gelangen zu Schalt-

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kreisen 123, die in ähnlicher Weise das Netz-Ein/Aus-Tastfeld 75 speisen. In ähnlicher Weise gelangen schließlich Abtasttakte ATC zu Schaltkreisen 125.

Die Schaltkreise 121 in Verbindung mit dem Tastfeld 74 arbeiten zusammen als Ein/Aus-Kippschalter, der seine Stellung mit jeder Folgebetätigung des Tastfeldes 74 umkehrt. Im Ein-Zustand geben die Schaltkreise 121 eine Ein-Bedingung an ein UND-Glied 120 ab und ein Ein/Aus-Steuersignal zum Summer 114. Im Aus-Zustande sperren die Schaltkreise 121 das UND-Glied 120 und damit jeden Anstoß der Schaltkreise 125, wodurch der gesamte Restteil der Tafel außer den Tastfeldern 74 und 75 inaktiv gemacht wird.

Die Schaltkreise 123 in Zusammenarbeit mit dem Tastfeld 75 arbeiten als ein zweiter Ein/Aus-Kippschalter. Die Schaltkreise 123 öffnen ein Torglied 131 zur Durchschaltung der Versorgungsspannung zu einigen Tafelschaltkreisen, nämlich den Schaltkreisen 125, Anzeigeschaltkreisen 133, den Abtastverstärkern 105 und (Fig. 11) und den Schaltkreisen 121. Dauernde Versorgungsspannung liegt lediglich an den Schaltkreisen 101, 103, 108, 115, 116, Hf, 119 und an 123 in Verbindung mit dem Tastfeld 75. Des weiteren macht die Ein/Aus-Steuerung des Tongenerators 114, siehe dazu Fig. 16, die Tonabgabe vom Zustand der Betätigung des Tastfeldes 75 und der Schaltkreise 123 abhängig. Wenn 123 aus ist, heißt das, daß von allen Tafelfunktionselementen die Spannung abgeschaltet ist; ausgenommen die Teile, die die Abtastung des Tastfeldes 75 und die zugehörige Pieptonerzeugung betreffen.

Ähnlich sind auch die Schaltkreise 125 ausgeschaltet, wenn 123 ein und 121 aus ist; dann ist die Durchgabe des Abtasttaktes ATC durch das UND-Glied 120 (Fig. 12) gesperrt und die Pieptonerzeugung mittels des Summers 114 ist wieder allein durch Betätigung der Tastfelder 74 oder 75 möglich. Damit wird bewerkstelligt, daß alle Abtastfunktionen, außer denen, die die Tastfelder 74 und 75 betreffen, gesperrt sind, während die Netz-

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Spannungsanzeige eingeschaltet ist. Dabei wird die Tafel in einen überwachungszustand gesetzt, in dem keine unerwünschten Steuerfunktionen möglich sind, die Anzeigefelder sich jedoch in Betrieb befinden.

Weitergehend durchdachte Varianten betreffen die Betätigung von Gruppen von zwei oder mehr Tastfeldern. Auch sollen komplexere Verriegelungsfunktionen zum Schutz gegen unbefugte Bedienungsgriffe noch beschrieben werden.

Die Leitungen R bis R^ und C. bis C_M (Fig. 11) sind über Brückenverbindungen 141 und 143 (Fig. 11) zu den Abtastschaltkreisen 125 (Fig. 12) geführt. Damit ist eine wahlweise Aktivierung der einzelnen Druckfeldkontakte innerhalb des gesamten gegebenen Kontaktgitters möglich. Andererseits ist auch eine Auswahl mit Hilfe fehlender oder vorhandener Aussparungen 49 in der Abstandsschicht 41 möglich, was schon während der Fabrikation programmiert werden kann. Die Druckfeldkontakte sind nur an den Gitterkreuzungspunkten aktivierbar, an denen Aussparungen 49 vorgesehen sind. Kombinationen der beiden Auswahlmöglichkeiten, sowohl mit Brückenverbindungen als auch mit Aussparungen, sind möglich.

Die Fortführungen der Leitungen R. bis R^ über die Brückenverbindungen 141 hinaus zu den Abtastschaltkreisen 125 sind mit R. bis R-_N bezeichnet. In entsprechender Weise sind die Fortsetzungen der Leitungen C. bis C_M über die Brückenverbindungen 143 hinaus zu den Abtastschaltkreisen 125 mit C.. bis C._M bezeichnet. Wenn somit die Verstärker 105 und 106 aufgrund des Ein-Zustandes der Schaltkreise 123 eingeschaltet sind, werden die durchgebrückten Leitungen R bis R mit Abtastsignalen gespeist und über gedrückte Tastfelder auch die jeweiligen Leitungen C. bis C erregt. Vorbedingung dafür ist also das Einschalten der Schaltkreise 123 und das Durchschalten der angelegten Versorgungsspannung über das Torglied 131. Da das UND-Glied 119 direkt über die Leitung RC und dazu über den Tastkontakt des Tastfeldes 75 und die direkt von diesem Kontakt

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kommende Leitung CC₂ vorbereitet wird, wird beim Drücken des Tastfeldes 75 dessen Kontakt unabhängig vom Einschaltzustand der Verstärker 105 und 106 abgetastet. Somit können die Schaltkreise 123 jederzeit eingeschaltet werden zum Anlegen der Versorgungsspannung an sämtliche Anzeige- und Abtastkreise. Diese Einschaltung kann entweder durch Druck auf das Tastfeld 75 oder durch einen fremden Schaltimpuls aus Teilen der zu steuernden Anlage über eine Leitung 145 (Fig. 12) erfolgen.

Da das UND-Glied 118 über die Leitung C und einen der mit Versorgungsspannung zu speisenden Verstärker 106 vorbereitet wird, können die Schaltkreise 121 nur dann eingeschaltet werden, wenn die Schaltkreise 123 bereits eingeschaltet sind.

Der Aufbau der Abtastschaltkreise 125 ist in den Fign. 13 und dargestellt. Dabei sind die zur Hexadezimalgruppe 70 gemäß Fig. gehörigen Kreise in Fig. 13 illustriert.

Sämtliche Zeilenleiter der Hexadezimalgruppe 70 führen zu einem ODER-Glied 161 und sämtliche Spaltenleiter dieser Gruppe zu einem ODER-Glied 162. Zusammengehörige Zeilen- und Spaltenleiterpaare der einzelnen Kontakte der Gruppe 70 sind paarweise zu einzelnen UND-Gliedern 164 geführt. Für die 16 Tastfelder der Hexadezimalgruppe sind somit 16 UND-Glieder vorgesehen.

Ein UND-Glied 166, das über gleichzeitig anstehende Ausgangssignale von den ODER-Gliedern 161 und 162 eingeschaltet wird, wird immer dann wirksam und nur dann wirksam, wenn einer der Kontakte der Gruppe 70 geschlossen wird und dann solange dieser Kontakt geschlossen bleibt. Ein Ausgangssignal vom UND-Glied erregt ein monostabiles Kippglied 168 und bereitet des weiteren das Einschalten einer Gruppe von vier Abtastverriegelungsgliedern 170 vor.

Die Ausgänge der 16 UND-Glieder 164 sind gruppenweise zu je acht mit ODER-Gliedern 173 bis 176 verbunden. Die Ausgänge dieser

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ODER-Glieder sind mit den zweiten Eingängen der bereits genann ten Verriegelungsglieder 170 verbunden. Die ODER-Glieder 173 bis 176 bilden einen Codierer zur übersetzung der 1 aus 16 Ausgangssignale der UND-Glieder 164, wenn ein Tastkontakt der Gruppe 70 geschlossen wird, in eine Codedarstellung aus vier Binärbits. Dafür gilt die folgende Tabelle:

Eingang Ausgang

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Das monostabile Kippglied 168 gibt einen IO Sekunden langen tiber- steuerungsimpuls für vier UND-Glieder 180 bis 183 ab, die durch Abtasttakte ATC und die binär codierten Ausgangssignale der Verriegelungsglieder 170 geschaltet werden. Wie noch erläutert wird, können die codierten Ausgangssignale B_Q, B , B₂, B₃ dieser UND-Glieder zu weiteren Verriegelungsgliedern und UND-Gliedern gemäß Fig. 14 übertragen werden. Der 10 Sekunden lange Übersteuerungsimpuls dient als Zeitbegrenzung für solche Welterübertragungen und als Schutz gegen unbeabsichtigte Tastfeldbetätigungen. Damit

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^b3	^b2	^bi	^bo
O	O	O	O
O	O	O	1
O	O	1	O
O	O	1	1
O	1	O	O
O	1	O	1
O	1	1	O
O	1	1	1
1	O	O	O
1	O	O	1
1	O	1	O
1	O	1	1
1	1	O	O
1	1	O	1
1	1	1	O
1	1	1	1

sollen unbeabsichtigte Löschungen gültiger Eingaben und Anzeigen vermieden werden.

Gemäß Fig. 15 führen die Zeilen- und Spaltenleiter paarweise von den Verstärkern 105 und 106 (Fig. 11) zu einer Anordnung von UND-Gliedern 201. Die Ausgänge dieser UND-Glieder werden einzeln oder in Gruppen zur Auswertung weitergeführt. Die Ausgänge einer solchen Gruppe 203 laufen zu ODER-Gliedern 205. Deren Ausgänge speisen nachgeschaltete Verriegelungsglieder 207. Diese wiederum bilden Kippschaltersimulatoren. Eine andere Leitungsausgangsgruppe 208 der UND-Glieder 201 verläuft über ODER-Glieder 209, deren Ausgänge Drucktastenkontakte simulieren.

Eine dritte Gruppe von Ausgängen 211 der UND-Glieder 201 speist logische Schaltkreise 214, die Drehschalterfunktionen simulieren. Eine vierte Gruppe von Ausgängen 216 der UND-Glieder 201 gibt andere Signale ab, die weder zu Kippschalter-, Drucktastenschalter- oder Drehschalteroperationen zuzuordnen sind. Eine Gruppe ankommender Leitungen 219 führt Fremdsteuersignale von anderen parallelgeschalteten Bedienungsfeldern des gleichen Gerätes bzw. der gleichen Anlage heran, die in gleicher Weise wirken sollen, wie die Ausgangssignale der UND-Glieder 201.

In Fig. 16 sind bei 221 und 225 Schaltkreise dargestellt, die in Verbindung mit den Simulatoren für Kippschalter- oder Drucktastenkontaktfunktionen arbeiten. Das herausgegriffene, bei 225 dargestellte UND-Glied 201 dient zur Simulation eines Drucktastenkontaktes; es wird nicht durch Abtasttakte ATC übersteuert, da sein Ausgangssignal gerade ebenso lange aktiv sein soll, wie das entsprechende Tastfeld der Tafel gedrückt wird. Die UND-Glieder 201 (Fig. 15), die ODER-Glieder 205 ansteuern, werden durch Abtasttakte ATC, wie in Fig. 15 beim Block 201 rechts dargestellt, übersteuert. Da die UND-Glieder im Falle der Kombination 225 nicht durch einen Abtasttakt ATC übersteuert sind, sind diese UND-Glieder durch die Einschaltbedingung der Schaltkreise 121, wie in Fig. 16 dargestellt, zu übersteuern, womit alle diese

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UND-Glieder 201 unwirksam gemacht werden, solange die Schaltkreise 121 nicht eingeschaltet sind.

Eine Tastimpulsversion wie bei 227 dargestellt ist eine Abwandlung der Drucktastenkontaktsimulation von 225. Ein monostabiles Kippglied 228 empfängt als Eingangssignal das Ausgangssignal eines Drucktastenkontaktsimulators wie bei 225. Das Ausgangssignal von 225 ist noch von Undefinierter Dauer, das Ausgangssignal von 227 dagegen ein Impuls vorgegebener Dauer.

Ein Drehschaltersimulator ist bei 233 (Fig. 16) dargestellt. Er enthält eine Anordnung von Verriegelungsgliedern 235, deren Eingänge gemeinsam durch ein Ausgangssignal eines UND-Gliedes 237 getastet werden. Dieses UND-Glied 237 wird durch ein Ausgangssignal von einem ODER-Glied 239 und einen gleichzeitig auftretenden Abtasttakt ATC eingeschaltet, wenn ein Auswahlsignal separat je einem der Verriegelungsglieder 235 direkt zugeführt wird. Das UND-Glied 237 gibt den eigentlichen Einschalttakt im Abtasttakt ATC an. Die Einschaltsignale für die Verriagelungsglieder 235 stehen wie an den drei ankommenden Leitungen dargestellt unter drei Schaltbedingungen: Schaltkreise 121 ein und Leitung R_lxi ein und Leitung C.y ein. Diese logischen UND-Verknüpfungen für die Eingänge der Verriegelungsglieder 235 werden durch nicht dargestellte UND-Glieder aus der Anordnung von UND-Gliedern 201 ausgeführt. Da es sich dabei um UND-Glieder handeln kann, die nicht durch den Abtasttakt ATC übersteuert sind, ist eine Übersteuerung durch die Schaltbedingung 121 Ein erforderlich.

Die Kontroll-Pieptonerzeugung erfolgt wie bei 251 dargestellt. Ein ODER-Glied 108 bereitet einige UND-Glieder 253 vor, die weitere Übersteuerungseingänge mit einigen zusätzlichen Signalbedingungen aufweisen. Die Ausgänge sämtlicher UND-Glieder 253 sind über ein ODER-Glied 255 zum Eingang des Summers 114 geführt. Das oberste der UND-Glieder 253 z.B. erzeugt bei 121 Ein und 123 Ein die Abgabe eines Pieptons, wenn entsprechend Fig. 11

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ebenfalls über das ODER-Glied 108 das Drücken eines Tastfeldes zu erkennen ist. Ein zweites UND-Glied von 253 läßt den Piepton entstehen, wenn 123 Ein ist und dazu der Zeilenleiter R.. und der Spaltenleiter C.. beim Drücken des Tastfeldes 74 zum Einschalten der Schaltkreise 121 erregt werden. Ein drittes UND-Glied der UND-Glieder 253 schließlich sorgt für die Abgabe eines Pieptons, wenn der Spaltenleiter CC₂ und der Zeilenleiter RC. gleichzeitig beim Drücken des Tastfeldes 75 erregt werden, unabhängig vom Schaltzustand der Schaltkreise 121. Weitere UND-Glieder in der Gruppe 253 könnten für andere Zwecke zusätzlich vorgesehen werden.

Anzeigeschaltkreise und Fremdsteuerung

Anhand der Fign. 4 und 12 bis 15, insbesondere Fign. 4 und 14, soll das Zusammenwirken zwischen Tastkontakten 4a und b, den Anzeigen 13a und b und der Schnittstelle zu Fremdsteuereinrichtungen erläutert werden. Die umcodierten Hexadezimalausgänge von den UND-Gliedern 180 bis 183 (Fig. 13) führen über vier zugeordnete ODER-Glieder 271 (Fig. 14) zu Anordnungen von UND-Gliedern, deren fünf bei 273 bis 277 dargestellt sind. Jede dieser fünf Gruppen besteht aus je vier UND-Gliedern, denen die Ausgangssignale von den ODER-Gliedern 271 zugeführt werden und die andererseits ausgangsseitig den fünf illustrierten Anzeigefeldern 13b zugeordnet sind. Jede dieser UND-Gruppen 273 bis 277 wird des weiteren durch Ausgangssignale von je einem von fünf ODER-Gliedern 281 übersteuert. Diese ODER-Glieder 281 werden seitens der Freindsteuerungs schnittstelle über Leitungen 283 oder des weiteren über Leitungen 284 seitens Abtastübertragungssteuerkreisen 285 (Fig. 15) angesteuert.

Diese Steuerkreise 285 gemäß Fig. 15 kombinieren verschiedene Eingangssignale, die von schaltersimulierenden Schaltkreisen, die bereits anhand der Fig. 15 beschrieben wurden, abgegeben werden. Mit den Abtastubertragungssteuerkreisen 285 werden Anforderungssignale zur übertragung z.B. eingetasteter Hexadezimal-

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Eingabewerte über die ODER-Glieder 271 zu den UND-Gruppen 273 bis 277 erzeugt. Wie in Fig. 14 bei den UND-Gruppen 273 bis dargestellt ist, führen deren Ausgänge zu je einer Gruppe von vier Verriegelungsschaltungen 289 bis 293, welche ihrerseits entweder zu Fremdanzeigen oder zu einem Anzeigefeld 13b. über zugeordnete Darstellungswandlerkreise 289a bis 293a führen. Die Darstellungswandlerkreise wandeln die binärcodierten Hexadezimaleingaben mit je vier Bits in 35 andere Anzeigesignale um, die ihrerseits die lichtemittierenden Dioden (LED's) von 5 χ 7-Lichtpunktanordnungen gemäß Fig. 9a speisen, welche dem Bediener alphanumerische Zeichendarstellungen erkennbar machen.

Die Abtaststeuerleitungen 284 oder die Fremdsteuerungs-Steuerleitungen 283 sind wahlweise wirksame Quellen von Steuersignalen für die übertragung von Informationen zu den einzelnen Anzeigefeldern der Tafel und des weiteren auch zu Fremdanzeigefeldern. Weiter wären auch die Leitungen 295 und 299 zu den ODER-Gliedern 271 zu erwähnen. Die Leitungen 295 können z.B. mit den Verriegelungsgliedern 207 oder 214 (Fig. 15) verbinden, damit die mit ihrer Erregung im Zusammenhang eingetasteten Informationen in den Binäranzeigefeldern wie 71 (Fig. 4) dargestellt werden können; die Leitungen 299 sind Verbindungen für ähnliche Steuersignale, die über Fremdeingabefelder eingegebene Informationen überführen.

Fremdeingabeleitungen wie 219 (Fig. 15) und 299 (Fig. 14) stellen Möglichkeiten dar, die gesamte Tafel mit Hilfe an einem anderen Ort untergebrachter Tastkontakte zu bedienen. Die Nützlichkeit einer solchen Vorkehrung ist besonders hervorzuheben. Mit ihrer Hilfe können z.B. Tafelanzeigen unter fremder Steuerung durchgeführt werden.

LED-Treiber-und Fremdsteuerungsausgänge von den Darstellungswandlerkreisen 289a bis 293a sind nicht besonders dargestellt, aber ebenfalls ausführbar.

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Mehrfachtastung

a) Hexadezimalcodedaten können in Zeichendarstellungsform übersetzt werden. So können' Informationen, die in Untergruppen von je vier Lichtanzeigefeldefn in der Gruppe 71 (Fig. 4) binär angezeigt werden, durch kombinierte Tastfunktionen übersetzt werden, wobei die Untergruppe als Quelle und Anzeigefelder wie 13bl als Bestimmungsort adressiert werden.

b) Auch können kombinierte Tastoperationen in Zeichendarstellung übersetzt werden. So können z.B. Kombinationen von Betätigungen von Tastfeldern in der Gruppe 70 und von Tastfeldern in der Gruppe 72 (Fig. 4) zur Ansteuerung der Schaltkreise bis 277, 289 bis 293 und 289a bis 293a (Fig. 14) im Zusammenspiel sinnvoll sein. Immer ist dabei zu beachten, daß auch über die Fremdsteuerungsschnittstellen, entweder durch Fremdsteuerung allein oder in Kombination mit der Betätigung der Tastenfelder der vorliegenden Tafel, sinnvolle Funktionen möglich sind.

c) Alphanumerische Anzeigefelddefinitionen sind im Zusammenhang mit den Kontakteingabe- und Übersetzungsmöglichkeiten sehr vorteilhaft. Hit dem einen Drehschalter simulierenden Feld 72 ist z.B. die Definition je eines der Felder 13bl...5 möglich. Binäre Hexadezimaleingaben über die ODER-Glieder 271 (Fig. 14) können so mit Hilfe des Feldes 72 auf die fünf Gruppen von Darstellungswandlerkreisen 289a bis 293a verteilt werden. Dazu könnte z.B. über das Feld 72 ein nicht darge stellter Zähler, der die feldweise Verteilung übernimmt, schrittweise vorwärts getastet werden.

Wenn das angeschlossene zu steuernde Gerät oder die Anlage einen Rechner und einen adressierbaren Speicher aufweist und die in den Gruppen von Verriegelungsgliedern 289 bis 293 gespeicherten Informationen Werte verschiedener Bedeutung be inhalten (z.B. Speicheradressen, Speicherdaten usw.), ist die

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Verteilung der jeweils angezeigten Werte mittels einer Drehschalters Imulat lon sehr praktisch durchführbar.

Weitere Kombinationsmöglichkeiten
(Tastfelder mit Zeltverknüpfung usw.)

Durch eine geschickte Vorgabe von sequentiell durchzuführenden Tastoperationen können wirksame Verriegelungs- und Sicherheitseffekte erzielt werden durch Vorkehrung der Notwendigkeit von bestimmten Funktionsfolgen, die sogar noch unter Berücksichtigung vorgegebener Zeitabstände durchzuführen sind. Ein Beispiel hierfür wäre die bedingte Steuerung der Netz-Schaltkreise 123 und/oder der Tafel-Schaltkreise 121. Unter Ausnützung der Funktionen der er wähnten monostabilen 10-Sekunden-Kippstufe 168 (Fig. 13) sind besondere Sicherheitsvorkehrungen durchführbar. Eine andere Mög lichkeit wäre die Vorkehrung der Notwendigkeit einer fremd einge gebenen Schaltbedingung in Kombination. Entsprechend könnten die UND-Glieder 118 und 119 (Fig. 12) mit zusätzlichen Eingängen versehen werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Modulare Tast- und Anzeigetafel mit einer sämtliche darin vorgesehenen Moduln überdeckenden membranartigen Abdeckschicht, durch die hindurch Fingertastdruck auf dahinter angeordnete Tastkontakte übertragbar ist, gekennzeichnet durch:

a) Eine im wesentlichen durchscheinende, in der Abdeckschicht (1) vorgesehene Graphikfläche (Fig. 4) mit durch Abgrenzungslinien bezeichneten Drucktastfeldern (6) und Lichtanzeigefeldern (13), wobei Anzeigefelder erster Art mit nur einem Anzeigelichtpunkt (13a) und/oder Anzeigefelder zweiter Art (13b) mit aus mehreren aufhellbaren Lichtpunkten bestehenden Zeichendarstellungen vorgesehen sind und die Anzeigefelder (13) aus diskreten durchsichtigen Flächen innerhalb der in ihren übrigen Teilen nur durchscheinenden Graphikfläche bestehen.

b) Mindestens eine modulare Gitteranordnung (3) von tastdruckempfindlichen elastischen Diaphragmakontakten (4a/b) mit Leitern (54, 57) auf transparenten elastischen Trägerschichten (39, 43), die durch eine ebenfalls transparente Abstandsschicht (41) im Ruhezustande getrennt sind,

wobei die Abstandsschicht (41) an Kontaktstellen Aussparungen (49) aufweist und die Kontakte örtlich auf die Mitten der zugehörigen Drucktastfeider (6) ausgerichtet sind.

c) Mit den Kontaktgittermoduln (3) und der darüberliegenden Abdeckschicht (1) verbundene Anordnung von elektrooptischen Lichtelementen (LED's), die ihr Licht durch die darüber befindlichen Schichten (43, 41, 39, 5, 1) zum Betrachterauge abstrahlen.

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2. Tafel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein schmalbandiges Lichtfarbfilter in Verbindung mit der Abdeckschicht (1), dessen Durchlaßbereich mit dem Spaktralbereich des durch die Lichtelemente (LED's) erzeugbaren Lichtes im wesentlichen übereinstimmt.
3. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche/ gekennzeichnet durch eine lichtreflexionsvermindernde, dem Betrachter zugewandte Oberfläche der Abdeckschicht (1) .
4. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

daß auf den Trägerschichten (39, 43) der Kontaktgittermoduln (3) die sich angenähert rechtwinklig schneidenden Leiter (54, 57) nahe ihrer Schnittpunkte flächig ausgebildete, parallel zueinanderstehende Kontaktstükke (4a, 4b) aufweisen

und diese Kontaktstücke mit den Aussparungen (49) in der Abstandsschicht (41) fluchten und somit jedes Kontaktstückpaar durch einen durch die Abdeckschicht (1) hindurch aufgebrachten Fingerdruck elektrisch leitend verbindbar ist.
5. Tafel nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine transparente zusätzliche Schicht (5) zur Verminderung der Druckbelastung der Kontaktanordnung und der Zugbelastung der Abdeckschicht (1), wobei die zusätzliche Schicht

(5) mindestens eine auf jede Aussparung (49) in der Abstandsschicht (41) ausgerichtete Aussparung (45) aufweist.
6. Tafel nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Druckaufbringung auf ein Tastfeld

(6) die Kontaktstücke (4a, 4b) mit ihren zugehörigen Leitern (54, 57) an mindestens zwei Kontaktstellen in Berührung treten.

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7. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (54, 57) über ihre Trägerschichten (39, 43) hinausgehende Verlängerungen (54a, 57a) mit einer dazwischen befindlichen flexiblen Isolation und somit ein biegsames Anschlußkabel aufweisen.
8. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellungen auf der vorgesehenen Graphikfläche (Fig. 4) optisch kontrastierende Bezeichnungen und Markierungen bezüglich der Verwendung und Bedeutung der einzelnen Tastfelder (6) und Lichtanzeigefelder (13) aufweisen.
9. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekenn zeichnet durch eine dahinter angeordnete gedruckte Schaltkreisanordnung (7), mit der einerseits die von den elektrischen Elementen der Tafel kommenden Anschlüs se und andererseits weiterführende Anschlüsse zu ande ren Geräte- oder Anlageteilen verbunden sind.
10. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekenn zeichnet durch parallelliegende mehrfache Leitungs- führungen der Leiter (54, 57) und Kontaktstücke auf den Trägerschichten (39, 43).
11. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch einen wabengitterförmigen Trägerrahmen (9), der einzelne abgeteilte Kammern für die Anordnung der elektrooptischen Lichtelemente (LES's) bietet.
12. Tafel nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine lichtdurchlässige Versteifung (11) zwischen dem waben gitterförmigen Trägerrahmen (9) und der unteren Trägerschicht (43) .

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13. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch lichtemittierende Dioden (LED's) in Mikrominiaturbauweise, die Licht in einem schmalen Teil des sichtbaren Spektrums abstrahlen.
14. Tafel nach einem der vorgÄnnten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht (1) aus mindestens drei Schichten besteht:

a) Einer Mittelschicht (25), die die vorgesehenen graphischen Darstellungen trägt,

b) einer glasklaren Vorderschicht (27) mit lichtreflektionsvermlndernder Oberfläche und

c) einer Hinterschicht (29), die gegebenenfalls als Lichtfilter ausgebildet ist.
15. Tafel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittelschicht (25) aus mindestens einer Lage Polyvinylchlorid vorgegebener Dicke besteht, dae die Vorderschicht (27) und die Hinterschicht (29) aus einer Polyesterverbindung gleichmäßiger Dicke besteht und

daß alle vorgenannten Schichten miteinander zusammengeklebt sind.
16. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine durch die menschlichen Sinnesorgane erkennbare Anzeigeanordnung, die bei der Tastenbetätigung wirksam wird.
17. Tafel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß

die Anzeigeanordnung als hörbarer Summer (114) ausgebildet ist. ■
18. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dahinter angeordnete elektrische und/oder magnetische Abschirmung (23).

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19. Tafel nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Schaumstoffzwischenlage (24) zwischen der Abschirmung (23) und den übrigen Teilen (7, 9, 11, 43, 41, 39, 5, 1) der Tafel.
20. Tafel nach einem der vorgeannten Ansprüche, gekennzeichnet durch:

a) Schaltkreise (103, 101) zur aufeinanderfolgenden Abgabe von Abtastimpulsen zu den einzelnen Leitern (54 oder 57) auf einer der beiden Trägerschichten (39 oder 43).

b) Schaltkreise zur Abfühlung von zu den sich mit

den vorgenannten Leitern (54 oder 57) kreuzenden Leitern (57 oder 54) bei Berühungskontakt durchgegebenen Abtastimpulsen (AT).

c) Schaltkreise (164, 201) zur UND-Verknüpfung der jeweils abtastenden und abgefühlten Impulse (Zeilen- mit Spaltenimpulsen) , wobei die Ausgangsimpulse dieser Verknüpfungskreise entweder unmittelbar oder in Verbindung mit den nachstehend genannten Schaltkreisen anwendbar sind.

d) Verriegelungskreise (VR), die mittels der vorgenannten UND-Ausgangsimpulse erregbar sind und bis zu einem späteren, gegebenenfalls auf gleiche Weise erzeugbaren UND-Ausgangsimpuls verriegelbar sind.

e) Mit solchen Verriegelungskreisen (VR) zusammenarbeitende Schaltkreise, die vorgegebene Abtast- und/oder Abfühlkreise für nachfolgende Abtastoperationen erst wirksam machen.
21. Tafel nach Anspruch 20,

gekennzeichnet durch Verriegelungskreise (123), mit deren Hilfe die Versorgungsspannung für vorgegebene Teile der Tafel ein/ausschaltbar ist

und/oder durch Verriegelungskreise (121), mit deren Hilfe die Abtast- und/oder Abfühlkreise vorgegebener Teile der Tafel an/abschaltbar sind.

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22. Tafel nach einem der Ansprüche 20 oder 21, gekennzeichnet durch

Schaltkreise, die auf aufeinanderfolgende Tastbedienungen in vorgegebenen Folgen und in vorgegebenen Kombinationen ansprechen,

und auf Ausgangssignale dieser vorgenannten Folge/Kombinations-Schaltkreise ansprechende Schaltkreise (Fig. 14) zur Erzeugung von zeichendarstellenden Lichterscheinungen in wählbaren Anzeigefeldern (13b) und/oder zur Steuerung von wahlweise wirksam schaltbaren Schnittstellenkanälen.
23. Tafel nach einem der Ansprüche 20 bis 22 mit Schnittstellenkanälen, gekennzeichnet durch von der Betätigung der Abtast- und Abfühlkreise der Tafel unabhängige Fremdsteuerkreise zur Eingabe von Steuerimpulsen, die den mittels der Tafelkontakte erzeugbaren Steuerimpulsen gleichwertig sind.
24. Tafel nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch:

a) Schaltkreise zur aufeinanderfolgenden zyklischen Abgabe von Abtastimpulsen, die einen Multivibrator (103) und zyklische Abtastkreise (101) in Form eines Zähler-Decoders umfassen.

b) Schaltkreise, die bei der Betätigung jedes einzelnen Tastfeldes (6) ansprechen, mit einem ODER-Glied (1O8).

c) Schalkreise in Form eines monostabilen Kippgliedes (116) , dessen Eingang vom Ausgang des vorgeannten ODER-Gliedes (108) gespeist wird und das an seinem Ausgang jeweils einen Abtasttaktimpuls (AT) vorgegebener Dauer abgibt.

d) Schalkreise (RC, 105, 141, 54, 57, CC, 143), zur Abfühlung betätigter Druckkontakte und Kennzeichnung des jeweils betätigten Druckkontaktes nach seiner Lage.

e) Schaltkreise (125) zur Auswertung von kontaktlageabhängigen Drucktastsignalen, wobei diese Schaltkreise

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wahlweise in UND-Bedingung mit Abtast-Taktimpulsen (ATC) vom monostabilen Kippglied (116) übersteuerbar sind.
25. Tafel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingang des monostabilen Kippgliedes (116) signalverzögernde Antiprellkreise (115) zum Schutz gegen Kontaktprellungen beim Schließen und Offnen der Druckkontakte vorgesehen sind.
26. Tafel nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch ein feinmaschiges geerdetes Abschirmgitter vor, in oder hinter der Abdeckschicht (1).

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