DE2951852C2 - Tastschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter, der ein Elektrodenpaar aus einer Hauptelektrode und einer Nebenelektrode aufweist und der nur bei einer ganz bestimmten Berührung schaltet, um die Gefahr einer fehlerhaften Betätigung auszuschließen.

Es gibt Tastschalter, die dadurch an- und ausschalten, daß die Elektrode leicht mit dem Finger berührt wird. Derartige Tastschalter werden bei Nähmaschinen, elektrischen Hausgeräten und ähnlichen Vorrichtungen im Hinblick auf die geringeren Probleme, die von mechanischen Verbindungen hervorgerufen werden, oder in Hinblick auf den ausgezeichneten Bedienungskomfort verwandt, da keine Kraft zum Betätigen derartiger Schalter notwendig ist. Dieser Vorteil einer wirksamen Bedienung des Schalters über seine leichte Berührung führt jedoch leicht zu einer nachteiligen fehlerhaften Betätigung. Wenn der Testschalter beispielsweise bei einer Hausnähmaschine zum Anlassen des Motors oder zum Steuern der Nähgeschwindigkeit beim Nähen verwandt wird, kann es zu Unzweckmäßigkeiten oder Unfällen kommen, bei denen die Bedienungsperson am Finger verletzt wird, wenn sie während des Nähvorgangs den Schalter irrtümlich berührt.

Durch die Erfindung sollen diese Mängel und Nachteile der bekannten Schalter beseitigt werden und soll eine höhere Sicherheit über einen vereinfachten Aufbau erzielt und für eine ausgezeichnete Bedienbarkeit des Schalters gesorgt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 zeigt, wie ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tastschalters von außen aussieht;

Fig.2 das Schaltbild des in Fig. 1 dargestellten Schalters zeigt;

Fig.3 und 4 Darstellung zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters zeigen;

F i g. 5 zeigt, wie ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tastschalters von außen aussieht; Fig.6 das Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters zeigt;

Fi g. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt:

F i g. 8 zeigt, wie ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalters von außer, aussieht; und F i g. 9 das Schaltbild des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters zeigt

In Fig. 1 ist eine Ausstattungsplatte 1 eines

ίο Tastschalters dargestellt Neben einer ersten Tastschalterelektrode oder Hauptelektrode A ist eine zweite Tastschalterelektrode oder Nebenelektrode Aa angeordnet Rahmen 2 und 2a aus einem isolierenden Material sind um die Tastschalterelektroden A und Aa

!5 herum jeweils vorgesehen, und an der Rückseite der Platte 1 befindet sich eine Schaltung mit dem in F i g. 2 dargestellten Aufbau.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tastschalters beschrieben.

Wenn die Bedienungsperson die Elektrode A mit dem Finger für die Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten T2 und Γ8 berührt nachdem zum Zeitpunkt TX (Fig.3) eine elektrische Versorgungsquelle angeschlossen wurde, wird ?.n der Elektrode A ein Brummsignal induziert, das in Fig.3a dargestellt ist. Das Ausgangssignal des integrierten Schaltkreises 7 wird zu der in Fig.3b dargestellten Wellenform mittels einer Diode 8, Widerständen 9, 11 und eines Kondensators 10 integriert und zu der in Fig.3c dargestellten Wellenform über die integrierten Schaltkreise 12, 13 gleichgerichtet. Das Ausgangssignal wird dann zum Setzeingangssignal der Flip-Flop-Schaltungen 14,15 für eine Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten Γ3 und Γ6.

Wenn weiterhin die Elektrode Aa zum Zeitpunkt 74 während dieser Eingangsperiode berührt wird, was die Bedingung (1) darstellt, wird die Wellenform in derselben Weise, wie es oben beschrieben wurde, in die in Fig.3d, e und f dargestellten Wellenformen und zu

einem Rücksetzeingangssignal der Flip-Flop-Schaltungen für eine Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten Γ5 und Tl umgewandelt. Die Zeitkonstante der Widerstände 9a, 11 a und des Kondensators 10a in der zweiten Detektorschaltung ist beträchtlich kleiner als die der Widerstände 9, 11 und des Kondensators 10 der ersten Detektorschaltung.

Da unter der Bedingung 1 das Setzsignal vorher an den Flip-Flop-Schaltungen liegt, kommt das Ausgangssignal g auf einen niedrigen logischen Pegel L zum

Zeitpunkt 7"3 und kommt das Signal h auf einen hohen logischen Pegel H. Anschließend liegt ein Rücksetzsignal /"an den Flip-Flop-Schaltungen, das Ausgangssignal g wird jedoch nicht umgewandelt und bleibt unverändert bis zum Zeitpunkt Γ6, an dem nach der Freigabe der Elektrode A das Setzsignal auf einen niedrigen logischen Pegel L kommt, nachdem durch die Zeitkonstanle eine gewisse Zeit vergangen ist. Das Signal h liegt daher zwischen den Zeitpunkten Γ3 und TS auf einem hohen logischen Pegel H, während sich das Signal f zwischen den Zeitpunkten T5 und Tl gleichfalls auf einem hohen logischen Pegel H befindet. Das Ausgangssignal /des NAND-Gliedes 17. an dem die Signale h und fliegen, kommt zwischen den Zeitpunkten T5 und Γ6 auf einen niedrigen logischen Pegel L Das Ausgangssignal /wird somit zum Arbeitssignal bei dem

oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wenn die Elektroden A und Aa gleichzeitig berührt

werden, was die Bedingung (2) darstellt, so ergibt sich

ein Arbeitsablauf, wie er im folgenden anhand von F i g. 4 beschrieben wird. In diesem Fall liegt zuerst ein Rücksetzsignal f an den Flip-Flop-Schaltungen 14, 15 und kommt das Signal h auf einen niedrigen logischen Pegel L, während das Ausgangssignal £auf einem hohen logischen Pegel H bleibt Das Aiisgangssignal der integrierten Schaltung 17 liegt auf einem hohen logischen Pegel H, unabhängig vom Zustand des Signals f. Daher wird das Arbeitssignal /nicht ausgegeben.

Wenn die Bedienungsperson nur die Elektrode A iu oder die Elektrode Aa berührt, was die Bedingung (3) darstellt, liegt entweder das Signal Λ oder das Signal f auf einem niedrigen logischen Pegel und kommt das Ausgangssignal. wie bei der Bedingung (2) auf einen hohen logischen Pegel, so daß das Arbeitssignal nicht ausgegeben wird.

Wenn die Bedienungsperson die Elektrode A berührt, nachdem sie die Elektrode Aa berührt hat, was die Bedingung (4) darstellt, so liegt das Ausgangssignal auf einem hohen logischen Pegel H, wie be", der Bedingung (2) und wird ein Arbeitssignal nicht ausgegeben.

Wenn die Bedienungsperson die Elektrode Aa berührt, nachdem eine bestimmte Zeitdauer vergangen ist, seit die Bedienungsperson die Elektrode Λ berührt hat, was die Bedingung (5) darstellt, d.h., wenn die 2s Elektrode A zum Zeitpunkt T2 berührt und zum Zeitpunkt Γ8 freigegeben wird, kommt das Setzeingangssignal der Flip-Flop-Schaltung zum Zeitpunkt TZ auf einen hohen logischen Pegel H und zum Zeitpunkt Tb nach dem Ablauf einer bestimmten Zeitspanne vom Zeitpunkt T& auf einen niedrigen logischen Pegel L, wie es in F i g. 3c dargestellt ist. Wenn die Bedienungsperson die Elektrode Aa nach dem Zeitpunkt Tb berührt, wird daher, wie bei der Bedingung (3) kein Arbeitssignal ausgegeben.

Wenn bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Bedienungsperson somit die Elektrode Aa mit dem Finger innerhalb einer bestimmten Zeit nach der Berührung der Elektrode A berührt, wie es bei der Bedingung (1) der Fall ist, d. h. nur wenn die Bedienungsperson mit einer geeigneten Geschwindigkeit mit dem Finger von der Elektrode A auf die Elektrode Aa gleitet, wird kurzzeitig das Arbeitsausgangssignal erzeugt. Ein derartiges Arbeitsausgangssignal kann dazu verwandt werden, einen Schalter eingeschaltet zu halten, wobei dieser eingeschaltete Zustand des Schalters durch eine andere Einrichtung ausgeschaltet werden kann. Wenn ein derartiger Schalter als Steuerschalter einer Nähmaschine verwandt wird, besteht keine Unfallgefahr, selbst wenn die Bedienungsperson den Tastschalter irrtümlich während des Nähvorganges berührt, soweit diese Berührung nicht in der bestimmten Weise erfolgt, wie dies oben beschrieben wurde. Das Reiben mit dem Finger über beide Elektroden ist, verglichen mit dem bisherigen Berühren einer Elektrode, nicht schwierig, wobei diese Reibbetätigung die Vorteile herkömmlicher Schalter ausnutzt. Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel basiert auf der Induktion eines Brummsignals. Diese Induktion kann auf der Aufnahme von Änderun- μ gen in der Kapazität der statischen Elektrizität oder Änderungen im Massewiderstandswert aufgrund der Berührung basieren.

In Fig.5, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist eine Platte 21 dargestellt, die an einer geeigneten Stelle des Maschinenrahmens vorgesehen ist und eine Vielzahl von Paaren von Tastschaltern L-La. M-Ma, H-Ha autweist, die wie der Tastschalter A-Aa bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, um die Geschwindigkeit des Maschinenmotors auf eine hohe, mittlere und niedrige Geschwindigkeit zu steuern. Anzeigebuchstaben /, m, h und Anzeigelampen aus Leuchtdioden la, ma, ha sind entsprechend den Schaltern vorgesehen, und an der Rückseite der Platte 21 befindet sich eine Schaltung mit einem Aufbau, wie er in F i g. 6 dargestellt ist.

Im folgenden werden anhand von F i g. 6 und 7 der Aufbau und die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. Die Ausgänge A, C, E einer Detektorschaltung TD werden für eine Zeitdauer angeschaltet gehalten, selbst wenn die Tastelektroden LM. H freigegeben sind. Die Ausgänge ß, D, F werden solange angeschaltet gehalten, wie die Elektroden La, Ma, Ha berührt werden. Wenn die Ausgänge 8, D, F ausgeschaltet werden, werden die Ausgänge A, C, E ausgeschaltet Die Ausgangssignale der Detektorschaltung TD liegen an den Eingängen von Exklusiv-ODER-Gliedern 23 und an den Eingängen einer Verarbeitungsschaltung PC Die Ausgangssignale G, H, I der Verarbeitungsschaltung PC werden jeweils durch eine selektive Betätigung der Tastelektroden L-La, M-Ma, H-Ha genau in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzeugt Die Signalanstiegsdetektorschaitungen 24, die Flip-Flop-Schaltung 25 und die Übe· tragungsVerknüpfungsglieder 26 können als Bauelemente angesehen werden, die anstelle der Schalter stehen, die beim ersten Ausführungsbeispiel erwähnt wurden. Stellglieder X, Y, Z dienen dazu, die Drehzahl des Motors, beispielsweise einer Nähmaschine, auf einen niedrigen, mittleren und hohen Wert jeweils einzustellen. Eine Lampe Sa ist an einer geeigneten Stelle der Platte 21 angebracht und zeigt an, daß der Maschinenmotor angehalten ist. Wenn die elektrische Versorgungsquelle zum Zeitpunkt TO angeschaltet wird, liefern die Detektorschaltung TD und die Verarbeitungsschaltung PC kein Ausgangssignal, liegt das Ausgangssignal N der Flip-Flop-Schaltung auf einem hohen logischen Pegel Hund das Ausgangssignal Oder anderen Flip-Flop-Schaltung auf einem niedrigen logischen Pegel L so daß die Leuchtdiode Sa aufleuchtet. Wenn die Elektrode L zum Zeitpunkt 11 berührt wird, wird ein Brummsignal induziert und kommt das Ausgangssignal A der Schaltung TD auf einen hohen logischen Pegel H. Da das Ausgangssignal B noch auf einem niedrigen logischen Pegel L bleibt, kommt das Signal / auf einen hohen logischen Pegel H. Wenn die Bedienungsperson anschließend die Elektrode La zum Zeitpunkt f2 innerhalb einer bestimmten Zeit berührt, was der Bedingung (1) beim ersten Ausführungsbeispiel entspricht kommt das Ausgangssignal öder Verarbeitungsschaltung PC auf einen hohen logischen Pegel H und wird gleichzeitig das Ausgangssignal G ausgegeben, während das Signal J auf einen niedrigen logischen Pegel L durch das Exklusiv-ODER-Glied kommt, an dem die Signale A und B liegen, und das Ausgangssignal K an der ansteigenden Flanke des Signals G ausgegeben wird, um die Flip-Flop-Schaltung rückzusetzen. Somit kommt das Signal N auf einen niedrigen logischen Pegel L und wird das Übertragungsverknüpfungsglied 26 durchgeschaltet, so daß aus dem Signal G das Ausgangssignal P wird, das die Leuchtdiode La betätigt und zum Aufleuchten bringt Anschließend kommt das Signal O der Flip-Flop-Schaltung 25 auf einen hohen logischen Pegel Hund wird die Leuchtdiode Sa abgeschaltet. Das Signal L kommt auf einen hohen logischen Pegel H, da das Signal P einen

hohen logischen Pegel. H hat. Wenn anschließend die Elektrode La zum Zeitpunkt r4 freigegeben wird, kommt das Signal B augenblicklich auf einen niedrigen logischen Pegel L und gleichzeitig auch das Signal A auf einen niedrigen logischen Pegel L, während die Signale Gund Pbestehen bleiben.

Wenn anschließend die Elektrode La zum Zeitpunkt /5 wieder berührt wird, kommt das Signal B auf einen hohen logischen Pegel H. Da daß Signal A auf einem niedrigen logischen Pegel L liegt, kommt das Signal / auf einen hohen logischen Pegel H, und das Signal L kommt von einem hohen logischen Pegel H auf den niedrigen logischen Pegel L Die Flip-Flop-Schaltung 25 wird gesetzt, und das Ausgangssignal N kommt auf einen hohen logischen Pegel H, wodurch die Signale P und L auf einen niedrigen logischen Pegel L kommen, was bedeutet, daß die Stelleinrichtung X und die Leuchtdiode La entregt werden. Das Ausgangssignal O der Flip-Flop-Schaltung 25 kommt auf einen niedrigen logischen Pegel L, und die Leuchtdiode Sa leuchtet auf. Wenn die Elektrode La zum Zeitpunkt f 6 freigegeben wird, kommen die Ausgangssignale B und / auf einen niedrigen logischen Pegel L und wird das Ausgangssignal C auf den niedrigen logischen Pegel L umgeschaltet, wenn die Verarbeitungsschaltung PC das Ausgangssignal H oder /ausgibt. Die obigen Ausführungen bezogen sich darauf, daß die Elektrode La zum Zeitpunkt Γ5 berührt wird. Selbst wenn jedoch irgendeine andere Elektrode als die Elektrode La berührt wird, kommt das Signal J auf einen hohen logischen Pegel H, was zu demselben Ergebnis führt, das nämlich die Vorrichtung ausgeschaltet bleibt.

Wenn die Bedienungsperson anschließend irgendein anderes Elektrodenpaar als die Elektroden L-La in bestimmter Weise, beispielsweise den Tastschalter M-Ma berührt oder betätigt, werden die Stelleinrichtung Y und die Leuchtdiode ma erregt und wird die Leuchtdiode sa entregt.

Bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel werden die Tastschalter L-La, M-Ma. H-Ha nur betätigt, d. h. eingeschaltet, wenn die Bedienungsperson über ein Schalterpaar von oben nach unten reibt, und erfolgt eine Ausschaltung, wenn irgendeine gewünschte Elektrode wieder berührt wird.

Bei dem in F i g. 8 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Tastelektrode S vorgesehen, die ausschließlich dazu dient, die Vorrichtung auszuschalten. F i g. 9 zeigt den Aufbau der zugehörigen Schaltung. Der Unterschied gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß das Setzen der Flip-Flop-Schaltung 25 nur über das Eingangssignal vom Berührungssensor S unabhängig von den Elektroden L-La. M-Ma, H-Ha erfolgt.

Durch die Erfindung wird somit ein Tastschalter geliefert, der aus einer ersten und einer zweiten Tastelektrode, die nebeneinander auf einer Ausstattungsplatte über ein Isoliermaterial angeordnet sind, und aus einer Schaltung aufgebaut ist, die das Ausgangssignal der Elektroden verarbeitet und ein wirksames Ausgangssignal nur dann liefert, wenn die Elektroden innerhalb eines bestimmten zeitlichen Bereichs betätigt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Testschalter für eine Maschine mit einem Antriebsmotor, gekennzeichnet durch eine erste Tastelektrode (A), eine zweite Tastelektrode (Aa), die nebeneinander auf einer Ausstattungsplatte der Maschine angeordnet sind und einzeln in einem vorbestimmten Zeitabstand betätigt werden, um ein erstes Elektrodensignal und ein zweites Elektrodensignal zu erzeugen, und durch eine elektrische Schaltungseinrichtung, die eine Einrichtung (8,9,10, 11) zum Einstellen des vorbestimmten Zeitabschnitts und eine Einrichtung (14,15,16,17) aufweist, die das erste und das zweite elektrische Signal aufnimmt, die in dem vorbestimmten Zeitabstand erzeugt werden, um ein Arbeitsausgangssignal zum Ingangsetzen des Antriebsmotors zu erzeugen.

2. Tastschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eins Einrichtung, die in Verbindung mit der evsten oder der zweiten Tastelektrode betätigt wird, um das Arbeitsausgangssignal aufzuheben.

3. Tastschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen separaten Tastschalter (S), der betätigt wird, um das Arbeitsausgangssignal aufzuheben.