DE2848852A1 - Einrichtung zum umsetzen von zeichen darstellenden digitalen elektrischen signalen in eine besondere, jedes zeichen symbolisierende anordnung von punkten, beispielsweise in blindenpunktschrift - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Dipl.-Chem Dipl-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ecnsbergerstrasse 19

8 München 60

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L·INFORMATIQUE CII-HONEYWELL BULL
9h, Avenue Gambetta

75020 Paris /Frankreich 10. November 1978

Unser Zeichen: C 3209

Einrichtung zum Umsetzen von Zeichen darstellenden digitalen elektrischen Signalen in eine besondere, jedes Zeichen symbolisierende Anordnung von Punkten, beispielsweise in Blinden-

punktschrift

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umsetzen von Zeichen darstellenden digitalen elektrischen Signalen in eine besondere selbstverriegelte Anordung von jeden Zeichen symbolisierenden Punkten, die aus einer gegebenen Fläche unter einer gegebenen Anzahl von Punkten einer vorbestimmten Matrix vorspringen.

Eine typische Darstellung von Zeichen aufgrund einen Gitters oder einer Matrix von Punkten ist der von Braille erfundene Code,der heute das besonders für Blinde geeignete universelle Kommunikationsmittel (Blindenpunktsohrift) darstellt. Alle Zeichen und Symbole der Schrift entsprechen einer besonderen Anordnung von Punkten, die in einer 6-Punkte-Matrix vorspringen.

Die folgenden Darlegungen werden zwar zeigen, daß die Erfindung auch in anderen Fällen anwendbar ist, das zur Veranschaulichung dienende Beispiel wird jedoch auf dem Brail Ie-Alphabet aufgebaut.

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Die herkömmlichen Einrichtungen, welche Zeichen darstellende digitale elektrische Signale, die auf? irgendeiner Quelle, wie beispielsweise einer Datenverarbeitungseinheit, stammen, in Braille-Format umsetzen, sind bekannt. Nach der Datenverarbeitungsquelle werden die digitalen Signale, die in codierter Form vorliegen, beispielsweise in oktalcodierter Form, durch einenOodeum.qetzer verarbeitet, der sie in dem Braille-Format in 6-Bit-Signale für die Bildung der Zeichen unsetzt.D;1 e sechs Ausgangskanäle desOoäenmsetzers nind ,jeweils mit einem elektromechanischen Element verbunden, das gestattet, einen Stift aus der Lesefläche vorspringen zu lassen, und zwar infolge der Erregung des Elements, wenn dieses einen Erregerstrom mit bestimmtem Wert empfängt, welcher beispielsweise dem digitalen Signalwert "eins" entspricht.

Aufgrund dieser Art der Erregung treten die Stifte nur während, der gesamten Zeit der Erregung der entsprechenden elektromechanischen Elemente hervor. In dem allgemeinen Fall, in welchem die umgesetzten elektrischen Signale unbeständig sind, während der Leser die Beständigkeit der Informationen während einer Dauer verlangt, die gegenüber den Timgesetzten Signalen relativ lang ist, enthalten die herkömmlichen Umsetzeinrichtungen daher im allgemeinen eine Informationsspeichereinrichtung, die zwischen den Codumsetzer und die elektromechanischen Elemente geschaltet ist und der eine Löscheinrichtung zugeordnet ist, die durch den Blinden betätigt wird, um die Information zu löschen.

Es ist infolgedessen erforderlich, daß die für die Darstellung jedes Zeichens ausgewählten elektromechanischen Elemente während der gesamten, durch den Blinden gewünschten Zeit erregt werden. Als Nachteile ergeben sich daraus das Hinzufügen einer Speichereinrichtung und ein Stromverbrauch, der umso größer ist, je mehr Braille-Anzeigebausteine auf der Lesetafel des Blinden vorhanden sind.

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Die Erfindung loot das Problem der Speicherung der Information ohne 7-uhllf^nnhm« einer elektronischen Speichereinrichtung und ohne weiteren Stromverbrauch als denjenigen, der für die Erregung der elektromechanischen Elemente gleichzeitig mit dem Erscheinen der direkt von den sechs Auijgangnknnälen des Gerte umRotzers kommenden Signale erforderlich ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung zum Umsetzen von Zeichen darstellenden digitalen elektrischen Signalen in eine besondere, ,jeden Zeichen symbolisierende Anordnung von aus einer gegebenen Fläche unter einer gegebenen Anzahl von Punkten einer vorbestimmten Matrix vorspringenden Punkten, mit wenigstens einer Gruppe von Fingern, deren erste Enden so angeordnet sind, daß sie die Matrix bilden, und mit Spulen, die auf die elektrischen Signale ansprechen und die Finger selektiv aus der gegebenen Fläche vorspringen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Finger in einer schachtförmigen Bohrung verschiebbar gelagert ist, die im wesentlichen orthogonal in einen Hohlraum mündet, in welchem ein Tauchkern verschiebbar angeordnet ist, von welchem ein erstes Ende einem Schreibmagnetfluß ausgesetzt werden kann, der den Tauchkern in einer bestimmten Richtung antreibt, und einem Löschmagnetfluß, der ihn in umgekehrter Richtung verschiebt, wobei diese Flüsse durch wenigstens eine der Spulen auf die elektrischen Signale bzw. auf ein Löschnignal hin erzeugt werden, und dessen zweites Ende mit dem zweiten Ende des entsprechenden Fingers zusammenwirkt, um denselben auf den Schreibmagnetfluß hin so anzuheben, daß er aus der Fläche vorspringt, und um ihn bis zur Erzeugung des Löschmagnetflusses vorspringend zu halten.

Das Festhalten der Information erfolgt somit durch eine automatische mechanische Verriegelung der Finger durch ihre entsprechenden Tauchkerne, indem sie sich auf diesen abstützen. Auf ein LÖschsignal hin bewirkt ein Löschmagnetfluß, der eine mechanische Wirkung hat, die zu der

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des Schreibmagnetflunses entgegengesetzt ist, das Zurückziehen des Tauchkernes, um ihn von dem Finger zu lösen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nlüher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen

Einrichtung zum Umsetzen von Zeichen darstellenden digitalen elektrischen Signalen in eine Darstellung dieser Zeichen im Brallle-Cod^p,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Umsetzein

richtung nach der Erfindung,

die Fig. 3 und 4- in Seitenansicht bzw. in Draufsicht

ein Ausführungsbeispiel eines Braille-Anzeigebausteins nach der Erfindung, und

Fig. 5 einen Schnitt durch den Baustein von

Fig. 3 und 4 auf der Linie V-V.

Fig. 1 zeigt den oben dargelegten Aufbau einer herkömmlichen Umsetzeinrichtung 10. Die Einrichtung 10 enthält: eine Verarbeitungseinheit 11, die am Ausgang binäre Signale abgibt, welche beispielsweise oktalcodiert sind; einen Codeumsetzer 12, welcher die oktalcodierten Signale in 6-Bit-codierte Signale umsetzt; eine Speicher- oder Halteeinrichtung 13, welche die AusgongSoignale des Oodeumaetzers 12 empfängt und welcher eine Löscheinrichtung 14 zugeordnet ist, die mit einer Löschtaste 15 versehen ist; und einen Anzeigeblock. 16, der schematisch einen Braille-Baustein darstellt, welcher aur, sechs Wicklungen besteht, die jeweils mit einem Tauchkern 18 versehen sind.

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Oben wurde dargelegt, daß einer der Hauptnachteile einer solchen Umsetzeinrichtung auf das zwingende Vorhandensein der Hai te- oder SpeichereiTrrichtirng 13' zim5ckzufU.hr»·¹! ist. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung beruht auf der Tatsache, daß die Tauchkerne 18, die aus der Lesefläche des Braille-Bausteins vorspringen, nicht mechanisch verriegelt werden, da sie nur unter dem Einfluß der Erregung der Spulen 17 hervortreten. Wenn ein Blinder mit den Fingern über die Lesefische des Bausteins streicht, kann es außerdem passieren, daß gewisse Tnuchkerne 18 unter den Einfluß des Druckes der Finger etwas zurückbewegt werden, was dem Leser eine falsche Information gibt.

Fig. 2 zeigt eine Umsetzeinriobtung 20 nach der Erfindung. Die TTmsetzeinri chtung 20 enthält, wie die herkömmliche EinrichtTing 10, ebenfalls eine Verarb ei tungs einheit ?1, welche am Ausgang Zeichen darstellende digitale elektrische Signale abgibt, die beispielsweise oktalcodiert sind; einen Codeumsetzer 22, dor diese Signale in ein 6-Bit-Format bringt: einen Brai.llo-An ζ ei geblock 23, dor mehrere Brai lle-Bausteine aufweisen kann, von denen in Fig. 2 nur ein einziger schematisch dargestellt ist; und eino Löscheinrichtung PA, die mit einer Löschtaste 25 versehen ist. Aufgrund des neuen Aufbaus dos Anzeigeblockes 23 sind die sechs Wicklungen 26 eines Braille-Bausteins des Blockes 23 direkt mit den sechs Ausgängen desGodeumsctzers 22 vortmnden und außerdem ist ihnen die Löscheinrichtxmg PA in der durch die strichpunktierte Linie 27 angegebenen Weise zugeordnet. Das automatische Aufrechterhalten der Anzeige erfolgt durch die besondere Anordnung der Tauohkerne 28, die den Wicklungen 26 entsprechen und mit den Anzeigefingern 29 in der jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 3 his 5 beschriebenen Weise zusammenwirken.

Die Fig. 3 und ¹V zeigen in Richtung der Pfeile ITT bzw. IV Ansichten eines Braille-Anzeigpbaur.-bei.ns 30 moh der Erfindung,

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mit dem dor Anzeiget»Iook 2^ ausgerüstet v/erden kann. Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen solchen Baustein auf der Linie V-V von Fig. 3 und >\.

In dem Baustein 30, der in diesen Figuren dargestellt ist, finden sich wieder die Hauptbestandteile, die in dem Anzeigeblock 23 in Fig. 2 angegeben .sind: die sechs Wicklungen 26 (26a-26f), die sechs entsprechenden Tauchkerne 28 (28a-28f) und die sechs Finger 29 (2Qa-29f), die mit den sechs Tauchkernen 28 zusammenwirken.

Me Fig. 3 bis 5 zeigen, daß jeder Baustein 30 aus einem Körper 31 gebildet ist, der auf einer oberen Fläche 32, welche die Lesefläche den Bausteins 30 bildet, ein Gitter oder eine Matrix von sechs Punkten 33 (33a-33f) hat, die die oberen Enden der ausführlicher unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Finger 29 darstellen. Entsprechend der Konfiguration der Punkte 33, die in ,jeder Matrix aus der Fläche 30 vorspringen, erkennt der Blinde ein Zeichen, bei welchem es sich um einen Buchstaben, eine Zahl, ein Interpunktionszeichen, ein mathematisches Symbol oder ein in der Musik benutztes Zeichen handeln knnn.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen deutlich die Lage der Spulen 26a-26f an dem Körper 31 jedes Bausteins 30 und die Beziehung ihrer T'vuchkerne 28n-28f zu den entsprechenden Fingern 29. Es ist zu erkennen, daß drei Spulen 26 auf jeder Seite des Körpern 31 des Bausteins 30 angeordnet sind.

Das Hauptmerkmal der Erfindung bildet die automata sehe Verriegelung der Finger 29, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Fig. 5 zeigt, daß jeder Finger 29 in einer schachtartigen Bohrung J>^lV verschiebbar angeordnet ist, welche im wesentlichen orthogonal in einen Hohlraum 35 mündet, in welchem sich einer der Tauchkerne 28 unter der Wirkung der diesem Tauchkern entsprechenden Wicklung 26 verschieben

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Die Leoefläche 32 den Bausteins 30 wird in dem gewählten Beispiel durch eine Platte 36 gebildet, die den Körper 31 bedeckt und von ihm durch einen Distanzring 37 getrennt ist, so dnß ein Zwischenraum 38 vorhanden int. Wenn die Finger 29 in nicht aus der Lesefläche 32 vorspringender Position sind, springen sie mit ihren unteren Enden in die Hohlräume 35 vor, wobei, die Finger in dieser Position durch ein Anschlagtau 39 (einen Bund in dem dargestellten Beispiel) gehalten werden, der sich auf der oberen Fläche des Körpers 31 in dem Zwischenraum 38 abstützt.

Die Tauchkerne 28 bestehen in dem dargestellten Beispiel aus zwei Endteilen 28', 28". Die ersten Enden 28', die in die Wicklungen 26 eintauchen, sind aus einem weichmagnetischen Material (beispielsweise Weicheisen) gebildet, damit sie auf den Vorbeigang eines in den Wicklungen fließenden Stroms ansprechen, während die zweiten Enden 28" aus einem unmagnetischen Material bestehen und so ausgebildet sind, daß sie mit dem unteren Ende der Finger 29 zusammenwirken können. Zum Anlegen jedec zweiten Endes 28" unter den Fingern 29 weisen dieoe Enden eine schräge Anlagefläche 'K) auf (eine kegelstumpfartige Fläche in dem dargestellten Beispiel).

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede Wicklung 26 so nungebildet, daß sie auf die elektrischen Signale aus demOodfumsetzer 22 von Fig. 2 hin einen Schreibmfignotfluß erzeugt, der in dor Lage int, den zugeordneten Tauchkern 28 in den entsprechenden Hohlraum 35 zn treiben, so daß er mit dem entsprechenden Finger 29 zusammenwirkt, und daß sie auf ein Löschsignal hin, das von der in Fig. dargestellten Löscheinrichtung 2Ί geliefert wird, einen Löschmagnetfluß erzeugt, mittels welchem der (fauchkern in umgekehrter Richtung verschoben wird, um ihn zurückzuziehen und. von dem entsprechenden Finger zn Ionon. In dem

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dargestellten Beispiel werden aufgrund des den Tauchkernen 28 gegebenen Aufbaus diese beiden Flüsse durch zwei Spulen 41 bzw. 42 erzeugt, die zusammen jede Wicklung 26 bilden. Die Spulen 41 und 42 sind deshalb die Schreib- bzw. Löschspulen. Diese Spulen sind koaxial zu dem entsprechenden Tauchkern angeordnet. Die Spulen 41 (4ia-41f) werden je- ' weils über zwei Drähte 43 (43a-43f). versorgt, die einen der sechs Ausgangskanäle desCo&eumsetzers 22 (Fig. 2) bilden, während die Spulen 42 jeweils über zwei Drähte 44 (44a-44f) versorgt werden, die die Verbindung 27 bilden, welche in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist und die Löschbetätigungsverbindung darstellt. Schließlich sind die Spulen 42 mit Anschlagpropfen 45 versehen, die zum Anhalten der ersten Enden 28' der Tauchkerne 28 dienen.

Ein Baustein 30 nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen.

Im Ruhezustand sind die Tauchkerne 28 in die Wicklungen 26 zurückgezogen, ebenso wie die sich in Fig. 5 links befindlichen Tauchkerne 28a und 28b. Diese Tauchkerne liegen dann mit ihren ersten Enden 28' an den Anschlagpropfen 45 der Spulen 42 an. Wenn angenommen wird, daß das Signal, welches über die Drähte 43c geht, um die Schreibspule 41 der Wicklung 26c zu versorgen, und welches von einem der sechs Kanäle desCodeumsetzers 22 stammt, einen bestimmten Schreibwert (den Signalwert "eins") annimmt, kehrt der Tauchkern 28c wieder über den entsprechenden Hohlraum 35 des Bausteins in den Körper 31 zurück und legt sich mit seinem konischen Teil 40 unter das untere Ende des entsprechenden Fingers 33c, so daß dieser Finger schließlich auf dem Tauchkern 28 ruht. Auf diese Weise tritt der Finger 29c aus der Fläche 32 hervor und bleibt aufgrund der Blockierung, die der Tauchkern 28c bildet, indem er den Finger 29c am Zurückfallen hindert, automatisch in vorspringender Position. Es ist klar, daß diese Blockierung sicher und wirksam ist, da sich der konische Anlageteil 40 der Tauchkerne praktisch

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außerhalb der Auflagezone dec Fingers auf dem entsprechenden Tauchkern befindet, wenn dieser in Schreibposition ist, damit die Berührungsfläche des Fingers auf dem Tauchkern möglichst groß ist. Diese Blockierung bleibt bei Vorhandensein oder bei NichtVorhandensein eines Stroms in den Schreibspulen 4-1 erhalten. Infolgedessen kann das aus dem Codeumsetzer 22 kommende Schreibnignal ein unbeständiges oder flüchtiges Signal sein.

Wenn der Blinde das durch den Baustein 30 wiedergegebene Zeichen löschen möchte, drückt er auf die Taste 25 der in Fig. 2 dargestellten Löscheinrichtung 24-, wodurch ein Strom über die Drähte 44- in den Löschspulen 4-2 zum Fließen gebracht wird. Der Löschmagnetfluß, der durch diese Spulen erzeugt wird, zieht die Tauchkerne 28, die mit den Fingern 29 zusammenwirken, zurück, so daß diese Finger unter der Wirkung ihres Eigengewichts zurückfallen und wieder ihre Ruheposition einnehmen, in der sie nicht aus der Lesefläche 32 hervortreten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können zahlreiche Ausführungsvarianten vorgesehen werden- Indem beispielsweise Tauchkerne benutzt werden, deren erster Endteil 28' aus einem magnetischen Material mit längsgepolter permanenter Magnetisierung besteht, kann eine einzige Spule zum Schreiben und zum Löschen benutzt werden, wobei das Löschsignal in der Spule einen Gleichstrom hervorruft, dessen Richtung zu der des Schreibstroms entgegengesetzt ist. In dem dargestellten Beispiel können die Schreib- und Löschströme Gleich- oder Wechselströme sein.

Tn dem dargestellten Beispiel ist zwar die Kraft zum Rückstellen der Finger in ihre zurückgezogene Position, in der sie nicht aus der Lesefläche 32 hervortreten, die Schwerkraft, diese Rückstellkraft könnte Jedoch auch durch elastische Vorrichtungen geliefert werden, beispielsweise durch eine Feder, die sich zwischen dem Anschlacbund 39 und der

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unteren Fläche der Platte 36 abstützt.

Weiter kann die Art des Vorspringenlassens der Finger und des Blockierens derselben von der in Fig. 5 dargestellten verschieden sein.

Ferner beschränkt sich die Verwendung eines Bausteins nach der Erfindung nicht auf das Anzeigen von Braille-Zeichen, denn es gibt noch andere Verwendungszwecke. Beispielsweise könnten die Finger 33 zum Betätigen irgendeiner Gebrauchsvorrichtung dienen, beispielsweise indem elektrische Kontakte gebildet werden, die den Vorteil hätten, auf ein unbeständiges oder flüchtiges Erregersignal hin aktiviert zu werden und bei NichtVorhandensein des Erregersignals bis zum Anlegen eines Löschsignals aufrechterhalten zu werden. Sie könnten ebenso auf Vorrichtungen einwirken, die in der Fluidiktechnik Steuerfunktionen erfüllen.

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Claims (1)

1. Patentanwälte Dipl -Ing 2848852 Dipl.-lng. Dipl.-Chem. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser Ernsbergerstrasse 19 8 München 60

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   Unser Zeichen; C 3209

   Patentansprüche :

   1J Einrichtung zum Umsetzen von Zeichen darstellenden iigitalen elektrischen Signalen in eine besondere, ,-jeder, Zeichen symbolisierende Anordnung von aus einer gegebenen Fläche unter einer gegebenen Anzahl von Punkten einer vorbestimmten Matrix vorspringenden Punkten, mit wenigstens einer Gruppe von Fingern, deren erste Enden so angeordnet sind, daß sie die Matrix bilden, und mit Spulen, die auf die elektrischen Signale ansprechen und die Finger selektiv aus der gegebenen Fläche vorspringen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Finger in einer schachtförmigen Bohrung verschiebbar gelagert ist, die im wesentlichen orthogonal in einen Hohlraum mündet, in welchem ein Taxichkern verschiebbar angeordnet ist, von welchem ein erstes Ende einem Schreibmngnetfluß ausgesetzt werden kann, der den Tauchkern in einer bestimmten Richtung antreibt, und einem Lösohmngnetfluß, der ihn in umgekehrter Richtung verschiebt, wobei diese Flüsse durch wenigstens eine der Spulen nuf die elektrischen Signale bzw. auf ein Löschsignal hin erzeugt werden, und dessen zweiter, Ende mit dem zweiten Ende des entsprechenden Fingers zusammenwirkt, um denselben auf den Schreibmngnetfluß hin so anzuheben, daß er aus der Fläche vorspringt, und um ihn bis zur Erzeugung des Löschmagnetflusses vorspringend zu halten.

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   ?. Einrichtung nnch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tnuchkern mit zwei Spulen zusammenwirkt, die koaxial zu ihm angeordnet und zum Schreiben bzw. T.önchen der Zeichen bestimmt sind.

   3. Einrichtung nnch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Enden der Tauchkerne ans einem magnetischen Material hergestellt sind, während ihre zweiten Enden aus einem unmagnetischen Material hergestellt sind,

   ^;l-. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material der ersten Enden der Tauchkerne eine längsgepolte permanente Magnetisierung hat.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Tauchkern eine einzige Spule zugeordnet ist, die den Schreibmagnetfluß auf einen Gleichstrom hin erzeugt, welcher die Spule in einer bestimmten Richtung durchfließt und die elektrischen Signale hervorruft, und die den Löschmagnetfluß auf einen Gleichstrom hin erzeugt, der dLe Spule in umgekehrter Richtung durchfließt und das Löschsignal hervorruft.

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende der Pinger, wenn diese in nicht aus der gegebenen Fläche vorspringender Position sind, in den Hohlraum vorspringt, während das zweite Ende der Tauchkerne den entsprechenden Fingern eine schräge Anlagefläche darbietet.

   7- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Rückstellen der Finger in ihre nichb aus der gegebenen Fläche vorspringende Position die Schwerkraft ist.

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   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Rückstellen der Finger in ihre nicht aus der gegebenen Fläche vorspringende Position von elastischen Vorrichtungen geliefert wird.

   9« Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis B, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger durch ein Anschlagteil, das sich auf einem Rand der Bohrungen abstützt, in ihrer nicht aus der gegebenen Flüche vorspringenden Position gehalten werden.

   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Codeumsetzer, der am Ausgang die digitalen elektrischen Signale ausgedrückt in einem Cod?, welcher der Anzahl der Punkte in der Matrix entspricht, auf in einem anderen Code geschriebene digitale Signale hin abgibt .

   11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix sechs Punkte für die Braille-Schrift enthält.

   12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger eine Gebrauchsvorrichtung betätigen.

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