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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotoren (4) nebeneinander angeordneter Antriebseinrichtungen in Längsrichtung
der Taststifte gegeneinander versetzt angeordnet sind Die Erfindung betrifft eine
bistabile Vorrichtung zur Darstellung wenigstens eines Punktes einer taktilen Information
mit mindestens einem zwischen einer gesetzten Stellung, in der sein tastbares Ende
über eine Tastfläche übersteht, und einer gelöschten Stellung bewegbaren Taststift
und je einer Antriebseinrichtung mit einem Permanentmagneten und einem einen Kern
aufweisenden Elektromagneten für jeden vorhandenen Taststift Bei einer bekannten
Vorrichtung dieser Art wird der Taststift durch die von einer ersten Magnetspule
auf ihren längsverschiebbaren Kern ausgeübte Magnetkraft entgegen der Kraft einer
Rückstellfeder in die gesetzte Stellung bewegt, in welcher er mittels einer Verriegelungseinrichtung
verriegelt wird, die aus einer Stahlkugel und einer zweiten Magnetspule mit einem
in dieser längsverschiebbaren Kern besteht Wird der Taststift gesetzt, dann wird
diese Kugel, wenn der Taststift die gesetzte Stellung erreicht hat, von dem Kern
der zweiten Magnetspule, an dem eine vorgespannte Feder eingreift, und dem Magnetfeld
der ersten Magnetspule in
die Verriegelungsstellung gezogen, in
der der Rückweg in ihre Freigabestellung durch den nachgefolgten Kern der zweiten
Magnetspule blockiert ist Um den Taststift wieder in die gelöschte Stellung zu überführen,
muß durch die von der zweiten Magnetspule erzeugte Magnetkraft deren Kern entgegen
der Kraft der an ihm angreifenden Feder in seine Freigabestellung bewegt werden,
in welcher er von der Stahlkugel verriegelt wird, die in dieser Lage durch den Kern
der ersten Magnetspule festgehalten wird Sowohl für das Setzen als auch für das
Löschen muß also einer der beiden Kerne durch die von der zugeordneten Magnetspule
erzeugte Magnetkraft entgegen der am Kern angreifenden Feder in die andere Stellung
geschoben werden, was einen relativ hohen Energiebedarf der Vorrichtung zur Folge
hat Hinzu kommt noch, daß bei jeder Änderung des Zustandes des Taststiftes die Kugel
der Verriegelungsvorrichtung von einem der beiden Kerne losgerissen werden muß,
was den Energiebedarf erhöht Hinsichtlich des Fertigungsaufwandes ist die Vielzahl
der Einzelteile störend, und beim Zusammenbau zu Anordnungen mit einer Mehrzahl
von Taststiften ist es insbesondere dann, wenn zwischen den Taststiften die bei
der Darstellung von Braille-Zeichen üblichen Abstände eingehalten werden sollen,
praktisch nicht möglich, in dem zur Verfügung stehenden Raum Steckverbindungen für
alle Anschlüsse unterzubringen.
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Einen hohen Energiebedarf, einen verhältnismäßig hohen Fertigungsaufwand
und einen relativ großen Platzbedarf hat auch eine andere bekannte Vorrichtung,
welche sich von der vorstehend erwahnten durch eine andere Verriegelungseinrichtung
unterscheidet. Das dem Taststift abgekehrte Ende des Kernes der ersten Magnetspule
sowie das diesem Kern zugekehrte Ende des mit diesem Kern fluchtend angeordneten
Kernes einer zweiten Magnetspule oder eines Permanentmagneten sind so geformt, daß
beim Setzen des Taststiftes die auf den Kern der ersten Magnetspule wirkende Magnetkraft
diesen Kern zunächst in seiner Längsrichtung verschiebt und beim Erreichen der gesetzten
Stellung um seine Längsachse dreht Durch diese Drehung kommt das untere Ende des
Kerns der ersten Magnetspule in eine Lage, in der es durch eine Stufe am oberen
Ende des Kernes der zweiten Magnetspule oder des Permanentmagneten festgehalten
wird Beim Überführen des Taststiftes aus der gesetzten in die gelöschte Stellung
muß der Taststift zusammen mit dem Kern der ersten Magnetspule zunächst eine Drehbewegung
ausführen, damit er von der Stufe freikommt und anschließend die den Rückhub ergebende
Translationsbewegung ausführen kann Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
bistabile Vorrichtung zur Darstellung wenigstens eines Punktes einer taktilen Information
zu schaffen, die frei von den Nachteilen der bekannten Vonichtungen ist und insbesondere
einen verminderten Energiebedarf sowie einen geringeren Fertigungsaufwand hat Diese
Aufgabe ist mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß der Permanentmagnet Teil eines drehbar gelagerten, vom Magnetfeld des
Permanentmagneten quer zur Drehachse durchsetzten Rotors ist, der eine seine Drehbewegung
zumindest in der einen Drehrichtung mechanisch in eine zwangsläufige Bewegung des
zugeordneten Taststiftes umsetzende Form hat, und daß das eine Ende des unbeweglichen
Kernes des Elektromagneten neben dem Rotor in einer bei einer Drehbewegung des Rotors
eine gegensinnige Änderung
des Abstandes zwischen diesem Ende und den beiden Polen
des Permanentmagneten ergebenden Lage angeordnet ist Der Antrieb des Taststiftes
mittels eines derartigen Rotors, der auch den Taststift gegen eine ungewollte Verschiebung
sichert, führt zu einer Verminderung des Energiebedarfs der Vorrichtung auf wenige
Prozent des Energiebedarfs der bekannten Vorrichtungen. Hierbei spielt eine wesentliche
Rolle, daß durch den über die Spule des Elektromagneten zuzuführende Energieimpuls
der Rotor nur geringfügig über diejenige Stellung hinaus gedreht zu werden braucht,
in welcher das auf ihn von dem Permanentmagneten ausgeübte Drehmoment gleich null
ist Legt man, wie dies zweckmäßigerweise der Fall ist, diese Stellung in die Mitte
des maximalen Drehwinkels, dann genügt eine Drehung durch den zugeführten Energieimpuls
über wenig mehr als den halben Drehwinkel. Da der Rotor ein Spritzteil mit eingesetztem
Stabmagneten sein kann und die einzige Magnetspule an beliebiger Stelle auf ihrem
Kern angeordnet sein kann, läßt sich diese Lösung sehr kostengünstig und mit geringem
Raumbedarf verwirklichen.
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Vorzugsweise ist in der gelöschten Stellung der Abstand des freien
Endes des Taststiftes von der Tastfläche mindestens gleich dem halben Hub der Antriebseinrichtung
gewählt. Hierdurch läßt sich in einfacher Weise sicherstellen, daß der Stift auch
dann gesetzt werden kann, wenn ein Finger der abtastenden Person im Bereich der
Austrittsöffnung des Taststiftes liegt. Der Taststift wird nämlich durch das vom
Permanentmagneten erzeugte Drehmoment nach Freigabe der Tastfläche in die gesetzte
Stellung bewegt, wenn der zugeführte Energieimpuls wenigstens eine Drehung geringfügig
über den halben Drehwinkel hinaus bewirken kann, was immer der Fall ist, wenn der
Taststift in der dem halben Drehwinkel entsprechenden Stellung noch nicht über die
Tastfläche übersteht Der Taststift wird vorteilhafterweise in der gesetzten Stellung
durch Selbsthemmung gegen eine Verschiebung durch eine auf seine Tastspitze wirkende
äußere Kraft mit Hilfe der Antriebseinrichtung gesichert.
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Damit auch in denjenigen Fällen, in denen der Taststift am Austreten
aus der Tastfläche gehindert wird, eine Sicherung gegen ein ungewolltes Zurückschieben
in die gelöschte Stellung vorhanden ist, wird der Taststift zweckmäßigerweise wenigstens
im Bereich von der dem halben Drehwinkel des Rotors entsprechenden Stellung bis
zur gesetzten Stellung durch Selbsthemmung gesichert Eine mechanische Begrenzung
des Drehwinkels des Rotors ist zwar nicht grundsätzlich notwendig, weil der Rotor
auch ohne eine solche Begrenzung nur zwei definierte Stellungen einnimmt, nämlich
diejenigen Stellungen, in denen der eine oder andere seiner beiden Pole den kleinstmöglichen
Abstand vom Kern des Elektromagneten hat. Ist jedoch eine eindeutig definierte Drehrichtung
des Rotors erwünscht oder notwendig, dann muß der Drehbereich des Rotors mechanisch
begrenzt sein. Bei einer wegen ihrer Einfachheit bevorzugten Ausführungsform greift
das eine Ende des Kernes des Elektromagneten als Anschlag in eine in der Rotationsebene
des Permanentmagneten in Umfangsrichtung des Rotors verlaufende Ausnehmung ein.
Die Verwendung dieses Kernes als Anschlag hat auch noch den Vorteil, daß ein Prellen
verhindert werden kann. weil die wirksame Magnetkraft dazu führt, daß die in Anlage
an den Kern kommende Anschlagfläche des
Rotors am Kern kleben bleibt.
Mit Rücksicht auf die zum Losreißen des Rotors vom Anschlag erforderliche Energie
wird vorteilhafterweise ein optimaler Abstand zwischen dem Kern und dem Pol des
Permanentmagneten vorgesehen, was in einfacher Weise dadurch verwirklicht werden
kann, daß man zwischen den beiden die Anschlagflächen für den Kern bildenden Enden
der Ausnehmung und dem benachbarten Pol des Permanentmagneten ein nichtmagnetisierbarer
Werkstoff des Rotors vorsieht Da nur das eine Ende des Kernes des Elektromagneten
eine vorbestimmte Lage bezüglich des Rotors haben muß, im übrigen also die Lage
und Ausbildung des Kernes frei gewählt werden kann, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
jeder Kern als Kontaktstecker ausgebildet, mit dem das eine Ende der auf ihm angeordneten
Spule elektrisch leitend verbunden ist.
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Das andere Ende kann an einen entsprechend ausgebildeten Kontaktstecker
angeschlossen werden, der auch den Spulen weiterer Taststifte als zweites Kontaktstück
dienen kann. Man erreicht hierdurch einen einfachen Aufbau und insbesondere eine
minimale Anzahl von Steckkontaktstiften, wodurch sich eine Steckverbindung auch
bei gedrängter Anordnung einer Vielzahl von Taststiften verwirklichen lãßt. Aber
auch dann, wenn Lötverbindungen mit den Kontaktstiften hergestellt werden, was beispielsweise
bei der Verwirklichung einer Display-Tafel mit mehreren hundert Taststiften vorteilhaft
sein kann, ist die Verwendung der Kerne als Kontaktstifte vorteilhaft.
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Sollen taktile Zeichen dargestellt werden, für die eine bestimmte
Anzahl von Taststiften benötigt werden, wie es beispielsweise bei der Darstellung
von Braille-Zeichen der Fall ist, dann wird vorteilhafterweise die für die Darstellung
eines Zeichens erforderliche Anzahl von Taststiften zusammen mit ihren Antriebseinrichtungen
und einem zusätzlichen Kontaktstecker als fiir alle Antriebseinrichtungen gemeinsames
Kontaktstück in einem quaderförmigen Kunststoffgehäuse mit über eine der Außenflächen
des Gehäuses überstehenden Kontaktsteckern zu einem Modul vereinigt. Aus derartigen
Modulen lassen sich in besonders wirtschaftlicher Weise Tastfelder beliebiger Form
und Größe verwirklichen.
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Ein weiterer, wesentlicher Vorteil solcher Module besteht darin, daß
sie bei einer Störung ohne Schwierigkeiten und damit auch von einem blinden Benutzer
ausgewechselt werden können, wobei durch eine geeignete Anordnung der Kontaktstecker
ein falsches Einsetzen in die Steckbuchsen vermieden werden kann.
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Da nur das eine Ende jedes Kernes hinsichtlich seiner Lage durch
die Lage des zugeordneten Rotors festgelegt ist, könnte grundsätzlich jede Fläche
des Gehäuses eines Moduls mit Ausnahme der Tastfläche für die Durchführung der Kontaktstecker
gewählt werden. In der Regel ist es aber vorteilhaft, wenn die Kontaktstecker über
diejenige Fläche des Gehäuses des Moduls überstehen, die parallel zu der die Rastfläche
bildenden Fläche des Gehäuses liegt, also über die Unterseite des Gehäuses, da dann
weitere Module an jede der Seitenflächen des Gehäuses anschließen können.
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Sofern der Abstand benachbarter Taststifte voneinander relativ klein
ist, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn Braille-Zeichen dargestellt werden
sollen, kann es vorteilhaft sein, die Rotoren benachbarter Taststifte in Richtung
der Längsachse der Taststifte versetzt, beispielsweise auf zwei oder drei verschiedenen
Niveaus,
anzuordnen. Man kann dann die Rotoren mit einem größeren Durchmesser ausführen,
was sowohl hinsichtlich der Fertigung als auch des erreichbaren Hubes und Drehmomentes
vorteilhaft ist Sofern bei einer solchen versetzten Anordnung der Rotoren der Streufluß
derjenigen Antriebseinrichtungen, die einen vergrößerten Abstand zwischen dem Rotor
und der zugeordneten Magnetspule haben, beispielsweise im Hinblick auf den Energiebedarf
störend in Erscheinung tritt, können selbstverständlich auch die Magnetspulen in
Längsrichtung der Kerne gegeneinander versetzt angeordnet sein.
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Um eine gegenseitige Störung benachbarter Antriebseinrichtungen zu
vermeiden, ist es zweckmäßig, die Magnetsysteme unmittelbar benachbarter Rotoren
gegeneinander verdreht anzuordnen Auch im Hinblick auf die Führung des Kernes kann
eine derartige verdrehte Anordnung der Magnetsysteme vorteilhaft sein. Gegenseitige
Störungen können aber auch durch magnetische Abschirmungen verhindert werden. Auch
bei relativ starken Magnetfeldern wird hierbei eine Abschirmung zwischen zwei unmittelbar
nebeneinander angeordneten Modulen ausreichen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Drehachse des Rotors
in Richtung der Längsachse des Taststiftes. Außerdem ist dem Rotor eine ihm bei
einer Drehung eine zwangsläufige Längsverschiebung aufzwingende Führung zugeordnet
Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß der Taststift einstückig mit dem Rotor ausgebildet
sein kann, was die Fertigungskosten vermindert, und daß keine Rückstellfeder erforderlich
ist, weil der Taststift zusammen mit dem Rotor in beiden Verschieberichtungen zwangsläufig
bewegt werden kann.
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Vorzugsweise weist der Rotor bei einer solchen Ausführungsform wenigstens
einen radial über die M antelfläche überstehenden Teil mit wendelförmigem Verlauf
auf, der in eine korrespondierende Nut einer den Rotor aufnehmenden Bohrungen eingreift
Eine derartige Gewindeverbindung zwischen dem Rotor und der Wandung der ihn aufnehmenden
Bohrung könnte natürlich auch verwirklicht werden, indem der Rotor mit einer Nut
und die Wandung der Bohrung mit einem in die Nut eingreifenden, vorspringenden Teil
versehen werden würde.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform liegt die Drehachse
des Rotors im rechten Winkel zur Verschieberichtung des Taststiftes. Der Rotor weist
hierbei eine in Richtung seines Umfanges verlaufende Steuerkurve auf, an der ein
Kupplungsteil des Taststiftes anliegt. Der Vorteil dieser AusfOhrungsform ist insbesondere
darin zu sehen, daß der Rotor eine einfachere Form und, da er in der Art einer Scheibe
ausgebildet sein kann, einen geringeren Raumbedarf hat. Eine einstückige Ausbildung
von Rotor und Taststift ist aber nicht möglich, und der Taststift kann auch nur
in der einen Richtung zwangsläufig verschoben werden, falls die Steuerkurve durch
einen Teil der Mantelflãche des Rotors und nicht durch einen Schlitz gebildet wird,
in den das Kupplungsteil eingreift Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig.2 einen vergrößert dargestellten läängsschnitt des ersten Ausführungsbeispiels,
F i g. 3 eine Seitenansicht des ersten Auslührtmgsbeispiels,
F i
g. 4 eine perspektivisch dargestellte Ansicht eines der Rotoren und Taststifte des
ersten Ausführungsbeispiels, F i g. 5 eine Seitenansicht des in F i g. 4 dargestellten
Rotors mit Taststift, Fig. 6 einen Schnitt nach der Ljnie Vl-Vl der Fig. 3, Fig.
7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 3, Fig.8 einen Schnitt nach der
Linie VIII-VIII der Fig. 6, F i g. 9 einen Schnitt entsprechend F i g. 2 des zweiten
Ausführungsbeispiels, Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9.
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Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Modul zur abtastbaren Darstellung
von Braille-Zeichen weist, wie F i g. 1 zeigt, ein quaderförmiges, mehrteiliges
Gehäuse auf, das aus einem Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften und geringem
Verschleiß besteht. Die Hohe des Gehäuses beträgt 30mm, die Länge 13 mm und die
Breite 7,3 mm. Die eine Stirnseite dient als Tastfläche 2 und ist daher mit sechs
Bohrungen in der für die Darstellung von Braille-Zeichen bekannten Anordnung für
den Austritt je eines Taststiftes 3 versehen Jeder der Taststifte 3 ist einstuckig
mit einem Rotor 4 ausgebildet, der mit Ausnahme eines stabförmigen Permanentmagneten
5, welcher in eine den Rotor 4 in radialer Richtung durchdringende Bohrung eingesteckt
ist, ein aus Kunststoff bestehendes Spritzteil ist Der Taststift 3 liegt, wie insbesondere
die Fig.4 und 5 zeigen, in der Längsachse eines zylindrischen Teils 6 des Rotors
und schließt sich an dessen eine Stirnfläche an.
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Den zylindrischen Teil 6 umfaßt auf etwas mehr als der Hälfte seines
Umfangs ein Teil 7 in Form eines im Querschnitt rechteckförmigen Bandes mit wendelförmigem
Verlauf. Dieser Teil 7 greift mit dem für einen leichten Lauf erforderlichen Spiel
in eine korrespondierend ausgebildete Nut 8 ein, welche in einer auf den Durchmesser
des zylindrischen Teiles 6 abgestimmten Bohrung 9 des Gehäuses des Moduls 1 vorgesehen
ist.
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Diese Bohrung 9 schließt sich gleichachsig an das untere Ende einer
den Taststift 3 aufnehmenden Bohrung 10 an Der Eingriff des Teiles 7 des Rotors
4 in die Nut 8 und die einstückige Ausbildung des Taststiftes 3 mit dem Rotor 4
haben für beide Drehrichtungen des Rotors eine zwangsläufige Längsverschiebung des
Taststiftes 3 zur Folge. Die axiale Länge der Bohrung 9 ist daher gleich der Summe
aus der axialen Länge des Rotors 4 und dessen maximalem Hub, zuzüglich des erforderlichen
Spiels Um bei dem vorgegebenen Abstand der Taststifte 3 voneinander den Durchmesser
der gleich ausgebildeten Rotoren 4 möglichst groß wählen zu können, sind, wie die
F i g. 2 und 3 zeigen, der mittlere Rotor der einen Dreierreihe und die Deiden äußeren
Rotoren der anderen Dreierreihe in Längsrichtung der Taststifte um etwas mehr als
die axiale Länge ihrer Bohrung 9 versetzt, was natürlich auch für die Bohrung 9
gilt Der Durchmesser der Rotoren 4 im Bereich ihres Teiles 7 braucht hierdruch nur
wenig kleiner als der Abstand des mittleren Taststiftes der einen Dreierreihe von
einem der äußeren Taststifte der anderen Dreierreihe gewählt zu werden, wie die
F i g. 6 und 7 erkennen lassen. Diese versetzte Anordnung der Rotoren 4 bedingt
zum einen zwei unterschiedliche Längen der Taststifte 3, was jedoch unbedeutend
ist, sowie wegen der Herstellung als Spritzteil eine Teilung des Gehäuses des Moduls
1 in zwei parallel zur Tastfllche 2 liegenden Ebenen, wobei
die eine Teilungsebene
die drei näher an der Tastfläche liegenden Bohrungen 9 und die andere Teilungsebene
die drei übrigen Bohrungen 9 teilt Der Antrieb der Rotoren 4 erfolgt durch das Zusammenwirken
ihres Permanentmagneten 5 mit je einem Elektromagneten, der aus einem Kern 11 in
Form eines zylindrischen Stabes und einer auf diesem angeordneten, trägerlosen Spule
12 besteht. Jeder der Kerne 11, die auf einem Teil ihrer Länge in je einer Bohrung
der drei Gehäuseteile 13, 14 und 15 liegen, ist mit seinem einen Ende an den zugeordneten
Rotor 4 herangeführt, und zwar derart, daß dieser Endabschnitt parallel zur Drehachse
des Rotors liegend mit geringem Abstand von der Mantelfläche des zylindrischen Teiles
6 des Rotors in den Zwischenraum zwischen den beiden Endflächen 16 und 17 des Teiles
7 des Rotors 4 ragt.
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Dieser Endabschnitt des Kernes 11 bildet daher nicht nur den einen
Pol des Elektromagneten, dessen Feld mit demjenigen des Permanentmagneten 5 zusammenwirkt,
sonden auch den Anschlag, der den Drehbereich des Rotors 4 in beiden Richtungen
dadurch begrenzt, daß an ihn die eine oder andere der beiden Endflächen 16 und 17
in Anlage kommt Um ein Prellen des Rotors beim Anschlag an den Kern 11 zu vermeiden,
haben die beiden Endflächen 16 und 17 eine an den Kern angepaßte konkav-zylindrische
Form sowie einen Abstand von dem benachbarten Pol des Permanentmagneten 5, der zu
einem durch das Magnetfeld bedingten Kleben der Endfläche am Kern 11 führt Andererseits
ist aber die Stärke des nicht magnetisierbaren Werkstoffes des Rotors zwischen den
Endflächen 16 und 17 und dem Permanentmagneten 5 so groß gewählt, daß der Energiebedarf
gering ist, um die Endflächen 16 und 17 vom Kern 11 loszureißen.
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Die Steigung der Nut 8 und des unvollständigen Gewindeganges, den
der Teil 7 der Rotor bildet, ist so gewählt, daß bei dem maximalen Drehwinkel, den
der Rotor ausführen kann, die erforderliche axiale Verschiebung des Taststiftes
3 erreicht wird, daß aber auch in jeder Drehstellung des Rotors 4 zwischen ihm und
der Nut 8 Selbsthemmung vorhanden ist Ferner ist der Hub der Rotoren 4 und die Länge
der Taststifte 3 so gewählt, daß das freie Ende jedes Taststiftes 3 nach der Hälfte
des Hubes, also in der dem halben Drehwinkel entsprechenden Stellung des Rotors,
wenig unterhalb der Tastfläche 2 liegt, damit das auch nach der Entregung des Elektromagneten
vom Permanentmagneten 5 erzeugte Drehmoment von Rotor in die der gesetzten Stellung
des Taststiftes entsprechende Drehlage bringen kann, falls dies während der Erregung
des Elektromagneten nicht möglich war, weil beispielsweise der Finger einer Person
auf der Tastfläche 2 im Bereich der Austrittsstelle des Taststiftes lag.
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Um eine gegenseitige Störung der einzelnen je aus einem der Rotoren
mit eingesetztem Permanentmagneten und dem zugehörigen Kern 11 mit aufgesetzter
Spule 12 bestehenden Antriebseinrichtungen der einzelnen Taststifte 3 durch die
Magnetfelder dieser Antriebseinrichtungen zu vermeiden, sind, wie insbesondere die
in den F i g. 6 und 7 darge tellte Lage der Kerne 11 zeigt, die Magnetsysteme gegeneinander
verdreht Zusätzlich kann zwhen zwei nebeneinander rngeordneten Modulen 1 zeine magnetische
Abschirmung in Form eines Bleches aus einem magnetisierbaren Material vorgesehen
werden.
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Der untere Gehäuseteil 15 ist im Anschluß an einen die Bohrungen
9 enthaltenden Abschnitt hohl rusgebildet und zur Modudmterseite hin offen. Die
sechs Kerne
11 sind in der in F i g. 7 dargestellten Anordnung durch
diesen hohlen Abschnitt des unteren Gehäuseteils 15 hindurchgeführt. Ihr über die
Gehäuseunterseite überstehender Endabschnitt ist je als Kontaktstecker 18 ausgebildet.
Ein zusätzlicher Kontaktstift 19, der im Ausführungsbeispiel die unterschiedlichen
Abstände zwischen den Kernen 11 aufweisende Dreierreihe zu einer Viererreihe ergänzt,
ist mit seinem einen Ende im oberen Abschnitt des unteren Gehäuseteils 15 festgelegt
und steht über die Unterseite des Gehäuses in gleicher Weise über wie die Kontaktstecker
18 Auf jeden der Kerne innerhalb des hohlen Abschnittes des unteren Gehäuseteils
15 sitzt die zugeordnete, trägerlos Spule lZ deren eines Ende elektrisch leitend
mit dem die Spule tragenden Kern verbunden ist Das andere Ende der Spulen 12 ist
an den zusätzlichen Kontaktstift 19 angeschlossen Die Hohlräume zwischen den Spulen
12 und der Wandung des unteren Gehäuseteils 15 ist mit einem Gießharz ausgegossen
Zum Setzen der Taststifte, CL IL zum Oberführen in diejenige Position, in der sie
abtastbar über die Tastfläche 2 überstehen, wird die zugeordnete Spule 12 derart
durch einen Impuls erregt, daß sich an dem neben dem Rotor 4 liegenden Endabschnitt
des zugehörigen Kernes 11 ein Magnetfeld ausbildet, das dem benachbarten Pol des
Permanentmagneten 5 dem Rotor 4 abstößt und den entfernten Pol anzieht Die Folge
ist eine Drehung des Rotors 4 und gleichzeitig eine Axialverschiebung. Der Energieimpuls
braucht nur so groß zu sein, daß der Rotor 4 sich etwas über die mittlere Drehstellung
hinaus dreht, da dann das vom Permanentmagneten 5 infolge der größeren Nähe des
anderen Poles zum Kern erzeugte Drehmoment den Rotor 4 in die andere Endstellung
dreht, welche der gesetzten Stellung des Taststiftes 3, also der Stellung mit dem
maximalen Überstand über die Tastfläche 2, entspricht In dieser Stellung klebt die
Endfläche 17 am Kern 11 und hält dadurch den Rotor fest Außerdem verhindert die
Selbsthemmung zwischen dem Rotor und der Nut 9, daß ein auf den Taststift 3 ausgeiibter
Druck, wie er beim Abtasten auhritt, zu einer Drehung des Rotors führen kann Um
den Taststift 3 in die gelöscht Stellung zurückzuführen, wird die Spule 12 wieder
impulsartig erregt, aber mit einer entgegengesetzten Stromrichtung, damit der jetzt
dem Kern 11 benachbarte Pol des Permanentmagneten 5 vom Kern 11 abgestoßen wird.
Durch die hierbei erzeugte Drehung wird der Rotor 5 und der einstöckig mit ihm ausgebildete
Taststift 3 zwangsläufig in die Ausgangslage zurückgeführt, in der er durch ein
Kleben der Endfläche 16 am Kern 11 und die Selbsthemmung gehalten wird. Die Antriebseinrisitung
hat also ein bistabiles Schaltverhalten.
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Das in den F i g. 9 und 10 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel
ist wie das erste Ausführungsbeispiel als Modul 101 zur Drrstelhing von Braille-Zeichen
ausgebildet Das Gehäuse dieses Moduls hat daher die gleiche Form und die gleichen
Abmessungen wie dasjenige des Moduls 1. Ebenso ist wie bei letzterem eine Stirnfläche
des Gehäuses als Tastfläche 102 ausgebildet, über die im gesetzten Zustand die Taststifte
103 überstehen, welche in der gleichen Weise wie die Taststifte 3 angeordnet und
wie ktztere in je einer lotrecht zur Tastflflche verlaufenden Bohrung 110 län verschiebbargcflllrrtsinCL
ldbereinstimmung mit dem Modul 1 besteht auch insoweit, als die aber die Unterseite
des Gehäuses überstehenden Kontaktstecker 118 durch den unteren
Endabschnitt je eines
Kernes 111 und eines zusätzlichen Kontaktstiftes 119 gebildet werden, die die gleiche
Anordnung wie die Kontaktstecker 18 und der zusätzliche Kontaktstift 19 des Moduls
1 haben Die Module 1 und 101 sind daher gegenseitig austauschbar.
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Die jedem Taststift 103 zugeordnete Antriebseinrichtung weist wie
bei dem, Ausfahrungsbeispiel gemäß den Fig1 bis 8 einen Rotor 104 auf, bei dem es
sich um ein Spritzteil handelt, das mit einer es in radialer Richtung durcbn Bohrung
versehen ist, in die ein stabförmiger Permanentmagnet 105 eingesetzt ist Die Drehachse
des Rotors 104 verläuft jedoch, wie F i g. 9 zeigt, bei diesem Ausführungsbeispiel
im rechten Winkel zur Läs-se des zugeordneten Taststiftes 103. Ein zylindrischer
Teil 106 des Rotors 104 greift in eine an seinen Durchmesser angepaßte Lagerbohrung
des Gehäuses ein, das in der durch die Drehachsen der Rotoren 104 definierten Ebene
geteilt ist An die eine StirnflPcbe des zylindrischen Teils 106 schließt sich ein
in der Art einer Kurvenscheibe ausgebildeter Teil 107 an, der im Bereich seiner
einen Hälfte abgeflacht ist Die Mantelfläche dieses abgeflachten Teils, die sich
vom einen zum anderen Pol des Permanentmagneten 105 erstreckt, bildet eine Steuerkurve
121 für den wgeordneten Taststift 103. Ihr Verlauf ist daher so gewählt, daß die
maximale Drehbewegung des Rotors 104 den erwünschten Hub des Taststiftes ergibt
und daß eine Selbsthemmung zwischen der Steuerkurve 121 und dem an ihr anliegenden
Kupplungselement 122 vorhanden ist, welches das untere Ende des Taststiftes 103
bildet Zur Begrenzung des Drehbereichs des Rotors 104 ist dieser in dem dem Taststift
103 abgekehrten Bereich seiner Mantelfläche mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Nut 123 versehen, in welche das obere Ende des zugeordneten Kernes 111 eingreift
Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemaß den F i g. 1 bis 8 liegen die beiden Endflächen
116 und 117 der Nut 123, welche die Anschlagflächen für den Kern 111 bilden, in
einem solchen Abstand vom Permanentmagneten 105, daß sie zwar am Kern kleben, das
zum Losreißen erforderliche Drehmoment aber gering ist Das blockförmige Kupplungselement
122 am unteren Ende des Taststiftes 103 ist in Längsrichtung des Taststiftes in
einer Ausnehmung des Gehäuses verschiebbar, welche die Lagerbohrung für den Rotor
mit der Bohrung 110 für den Taststift verbindet Im dargestellten Ausführungsbeispiel
kann der Rotor 104 den Taststift 103 nur von der gelöschten in die gesetzte Stellung
zwangsläufig verschieben. Um jeden der Taststifte 103 ist daher eine als Schraubenfeder
ausgebildete RAckholfeder 124 gelegt, welche auch das Kupplungsteil 122 in Anlage
an der Steuerkurve 121 hält Sofern eine vertikale Lage der Taststifte gewohrleistet
ist, sind aber die lccckholfedern 124 entbehrlich Ferner konnte auch bei dieser
Ausführungsform eine zwangslSufige Bewegung des Taststiftes in beiden Verschieberichtungen
durch den Rotor vorgesehen werden. Hierzu wäre es beispielsweise nur erforderlich,
anstelle der Steuerkurve 121 einen Steuenchlitz in entsprechendem Verlauf im Rotor
104 vorzusehen und in diesen Schlitz einen parallel zur Drehachse liegenden Stift
des Kupplungsteils eingreifen zulasssst Um eine gegenseitige Störung der Magnetfelder
der einzelnen Antriebseinrichtungen zu verhindern, sind wie die F i & 10 zeigt,
die Drehachsen benachbarter Rotoren 104 jeweils um 90D gegeneinander verdreht Auf
jedan der Kerne 111 ist wie bei dem Modul 1 im unteren Teil des Gehäuses eine trägerlose
Spule 112
angeordnet, deren eines Ende elektrisch leitend mit diesem
Kern verbunden ist, während das andere Ende aller Magnetspulen mit dem zusätzlichen
Kontaktstift 119 verbunden ist Die Zwischenräume zwischen den Spulen 112 sind mit
Gießharz ausgegossen, wodurch auch die Kerne eine zusätzliche Festlegung erfahren.
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Die Wlrinveise der Antriebseinrichtungen ist die gleiche wie bei
dem Modul 1, weil eine Erregung der Spulen 112 zu einem Magnetfeld im Bereich des
oberen Endes des zugeordneten Kernes 111 führt, daß im Zi---wirken mit dem Magnetfeld
des Permanent-
magneten 105 bei richtiger Polung zu einer Abstoßung des dem Kern
111 benachbarten Poles und einer Anziehung des zunächst entfernt liegenden Poles
führt, wobei auch hier eine Drehbewegung des Rotors durch den über die Magnetspule
geführten Impuls etwas über den halben Drehwinkel hinaus genügt, um den Rotor in
die Endlage zu bringen Da außerdem zwischen dem Kupplungsteil 122 und der Steuerkurve
121 Selbsthemmung vorhanden ist, hat auch diese Antriebseinrichtung ein bistabiles
Schaltverhalten