DE6605739U - Tastatur-schaltvorrichtung - Google Patents

Description

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Dipl.-Ing. »r.-Ing. HEIXZ NICKELS P A TE IT T AJT W AX T

48 BIELEFÜLB/WESTF.

Detmolderstr. 26 3, März 1970 II/H.

Firma Nixdorf-Computer AG., 479 Paderborn, Pontanusstr. 55

• / Tastatur-SchaltArorrichtung /

Due Feuerung "bezieht sich auf eine Tastatur-Schaltvorrichtung mit mittels der Tasten jeweils vom gesättigten in den ungesättigten Zustand verbring "bar en Kopplungsinagneten, die über Primärwicklungen die zu koppelnden Signale erhalten und diese bei nieäexgedriEekter Taste, d.h. is ujx-gesättigten Zustand, an entsprechende Sekundärwicklungen übertragen, und mit einer Einrichtung zua Sperren der Ausgangsgrößen aller jener Tasten bzw. Magnete, die nach einer zuerst gedrückten Taste niedergedrückt werden.

Bei einer bekannten Tastatur—Schaltvorrichtung dieser Gattung wird Deim Niederdrücken einer beliebigen Taste

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ein Stellglied verschoben, -welches alle anderen, d.h. die nicht gedrückten Tasten gegen Betätigung sperrt. Obwohl diese bekannte Vorrichtung den Vorteil der Einfachheit hat, besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß sie grundsätzlich wegen der Trägheit mechanischer Sperrglieder so langsam arbeitet, daß z»B. die mögliche Schreibgeschwindigkeit eines Schnellschreibers nicht ausgenützt werden kann.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur τ· Schaltung zu schaffen, die gegenüber den bekannten Schaltungen bzw, Tastaturen mit mechanischer Tasten-Sperre wesentlich schneller anspricht» Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung von einer Tastatur-Schaltung der eingangs bezeichneten Gattung aus und ist gekennzeichnet durch eine Beihenschaltung von weiteren Sekundärwicklungen, wobei jeder Magnet jeweils eine derselben aufweist unö ferner gekennBexcb.net durch die Anordnung des Ausgangssignals dieser Beihenschaltung, derart, daß die Ausgangssignale aller später gedrückten Tasten, elektrisch, gesperrt sind»

Weiterhin ist der Gegenstand der ^Teuerung dadurch gedaß mehrere G-ruppen von Magneten je eine

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SperrwicklungSTReihenschaltung, die über eine ODER-Schaltung an der elektronischen Sperre angeordnet sind, aufweisen.

Jede Sekunäärvicklungs—Reihenschaltung weist eine komplementäre Reihe von weitEren Sekundärwicklungen auf und welche Wicklungen auf denjenigen Magneten besitzen, die keine Wicklungen der ersten Reihenschaltung tragen und umgekehrt, und wobei die Ausgänge einer jeden Se— kundärwieklungsreihe und der jeweils zugeordneten komplementären Sekund-rWicklungsreihen an einem UND-Tor und die Ausgänge aller ÜSD^-Tore an einem ODEH-Tor angeordnet sind und an dessen Ausgang ein Signal tritt, wenn zwei oder mehr Magnete nicht gesättigt sind.

Die Hälfte der Wicklungen der Sperrsignal—Reihenschaltung sind in einem Sinne bezogen auf den jeweiligen Primärfluß auf den Magneten und öle asdere Hälfte is anderen Sinne angeordnet.

Die Sopplnngsaagnete als Ringkerne sind mit rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgebildet«

Weiterhin ist der Gegenstand der Neuerung dadurch ge— kennaeichnet, daß axt jeder Taste ein Magnet in Verbindung steht, der beiß Niederdrücken der Taste derart

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vom zugeordneten Hingkern entfernt ist, daß derselbe in den ungesättigten Zustand gebracht ist_s

Letztlich ist der Gegenstand der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß jede Taste ein Absehirmelemänt, das heim Niederdrücken der Taste einen Ringkern im gesättigten Zustand haltenden Magneten abschirmt, wobei der Ringkern in den ungesättigten Zustand übergeht, aufweist.

Eine andere Weiterentwicklung des neuerungs^emäßen Gegenstandes bestellt darin, daß die Kopplungsmagnete als Ringkerne mit rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgebildet sind. Im Gegensatz zu einer bekannten Anordnung gemäß DP 1 100 689 wird mit Hilfe der Ringkerne erreicht, daß die Schaltcharakteristik schärfer wird. Außerdem treten im gesättigten Zustand nur geringe Störsignale auf. Dieser letztere Gedanke ist dann wichtig, wenn alle Kerne mit einem Abfrageimpuls beuaufschlact werden, oder wenn die Ausgangsleitungen durch mehrere Kerne hindurchgefiihrt werden, d.h. wenn eine sogenannte Code-Schaltung vorliegt.

Die Ansprüche 6 und 7 sind technische Ausgestaltungen der zuletzt beschriebenen Ausführungsform

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• 5 der Neuerung«

Im folgenden wird die Neuerung unter Hinweis auf die Zeichnung an Ausführungsberspielen erläutert»

Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines

Schaltelements nach der Neuerung in Verbindung mit einem Tastenhebel,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Neuerung,

Fig. 3 eine Weiterbildung des Schalt— elements nach der Neuerung zur Bewirkung einer elektronischen Sperre,

Fig,4 eine abgewandelte Ausbildung der

elektronischen Sperre gemäß Fig.3j

Fig. 5 einen Schaltplan zur Erzeugung von Code-Ausgangsimpulsen und

^'ig. 6 eine Schalteinrichtung zur Erkennung einer Mehrfachbetätigung.

Die Figur 1 zeigt einen gingkern/mit einer Primär— und Sekundärwicklung 3. ^er Ringkern 1 kann auch

mehrere Primär-^ mnd/oder Sekundärwicklungen aufwei— j sen. Des Biigkern (Magnetkern) 1 gegenüber ist ein

magnetisches Sättigungselement h. angeordnet, das über einen Fmsehalthebel 5 öit dem Tastenhebel 6 verbunden ist. Der Tastenhebel 6 ist auf einem Schwei.kzapfen 7 angeordnet und trägt eine Taste 8» Außerdem ist eine Rückstellfeder 9 vorhanden. Die Tastenauordnun? ist lediglich schematisch dargestellt, wobei bemerkt ',fird, daß das Sättigungselement h an jede gebräuchliche Tastenhebelanorunung angelenkt werden kann.

In ausgezogenen Linien ist die Ruhestellung des Tastenhebels 6 und des Sattiungselenents ^t eingezeichnet. Dabei steht das Sättigungsle»ent h dem Ringkern 1 so nahe, daß derselbe 1 in seinen Sättigungszustand kor'jat. Infolgedessen hebt sich die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung 2 bzw. 3 nahezu vollständig auf. Beim Niederdrücken der Taste (gestrichelte Darstellung) wird das Sätticungselenient h von deu Ringkern 1 entfernt, so daß der Ringkern 1 nunmehr als Koppelelement zwischen der Primärwicklung 2 und der Sekundärwicklung 3 wirkt* Bei Erregung der Priraärwiekluup 2 wird infolgedessen in der Sekundärwicklung 3 eiue Spaunung induziert« ^T)er Ringkern \

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lcann aas einem Stoff mit reehteckf örsiiger Hagnatisierungs·»

stehen, ¥ichtig ist lediglich, daß der Magnetstoff ein ausgeprägtes SättJgULgsverhalten-

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fi'g» 2 weist ein Sätti— gungselement 4^f auf, das gesentiber dem Hingkern 1 fest angeordnet ist. An dera Tastenhebel 6 ist ein magnetisches Abschirmeleaent" 10 angeordnete In der Buhestellung des Tastenhebels 6 niaiat das Abschirmelenent 10 den magnetischen f£uB des Sättigungselenent A¹ auf, in der in ausgezogenen Linien eingezeichneten Ruhestellung des •Tastenhebels 6 bewirki der Fluß des Sättigungselements k* eine Sättigung des Hingkerns 1, so daß zwischen Primär—2 und Sekundärwicklung 3 keine Kopplung vorliegt. Beim Niederdrücken des Tastenhebels 6 in die mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Stellung wird der Fluß des Sättigungselements 4^f durch das Abschirmelement 10 aufgenommen, so daß der Ringkern 1 nunmehr transfor— matorisch arbeitet und eine Kopplung zwischen Primär—2 und Sekundärwicklung 3 gegeben ist.

Wie vorerwähnt bereits aufgeführt, sind die Darstellungen der Figuren 1 und 2 lediglich schematise!* zu verstehen.

Die Erregung der Primärwicklung kann impulsförmig mittels f

symmetrisches oder unsymtnetr is chert Impulse erfolgen, von einem an sich bekannten Imptilsgenerator erzeugt werden* Entsprechend dem jeweiligen Schaltzustand des Schalteleaents nach der Neuerung werden in der Sekundärwicklung Ausga»£-s-spamiungen inäuzieit trder 'nicht *

Es können gemäß Figur 3 sämtliche Primärwicklungen der Schaltelemente 11 eines Tastenfeldes innerhalb einer ► Primärschleife 12 in Reihe geschaltet sein. Die Sekundärwicklungen 13 sind jeweils einzeln zu einem gesonderten Verstärkungstransistor 14 geführt, welche Schaltung in Figur 3 ebenfalls schematisch dargestellt ist»

Zur Ruhestellungsanzeige des Tastenfeldes kann man durch sämtliche Hingkerne 1 eine Buheschleife 15 führen, die jeweils sekundäre Hubestellungswicklungen der Eingkerne 1 in Beihense-haltung verDinderi_c Die Ruhesehleife 15 ist an einen Verstärkungstransistor l6 mit vergleichsweise niedriger Ansprechschwelle angeschlossen. Dem Verstärkungsferansistör l6 ist eine zweite Verstärkerstufe 17 nachgeschaltet. An deren Ausgang 18 kann man jeweils einen. Impuls abnehmen, sobald infolge der Betätigung irgendeiner Taste ein Schaltelement des Tastenfeldes in seinem Niehtsättigungszustand

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ist. Dieser Schaltimpüls kann zur Betätigung einer elektronischen Sperre dienen. Man kann damit insbesondere ein mehrfaches Ansprechen der Verstärkerstufe lh während öer Dauer eines Tastenanschlags unterdrücken. In Figur k wird aus Intensitätsgründen eine Ruheschleife 15 .jeweils nur durch eine geringe Anzahl von Ringkernen geführt und die Ausgänge mehrerer Verstärkerstufen 16 in einer ODER-Schaltung 19 zusammengefaßt.

An Stelle von Einzelausgängen der Sekundärsehaltungen kann ein Code-Ausgang vorgesehen werden. Zu diesem Zweck trägt jeder Ringkern 1 mehrere Sekundärwicklungen, wobei die Sekundärwicklungen für jeweils gleiche Codeeleuente innerhalb des gesamten Tastenfeldes jeweils in Reihe geschaltet sind» Bei einer solchen Reihenschaltung ist es zweckmässig, jeweils die Hälfte der Wicklungen einer Code—Schleife in "versciiieäeSex Hichxüng qezögen ä«x oeä Prisärfluß zu wickeln^ dasit Störungen weitgehend unterdrückt werden. Einen solchen Aufbau eines Tastenfeldes zeigt schematiseh Figur 5. Es sind hier insgesamt vier Tasten 20, 21, 22 und 23 daxgestellt. Die Singkerne 1 sind in dieser soheinatischen Darstellung als stabförmige Elemente eingezeichnet. Jeder Hingkern 1 trägt eine Primär wicklung 2_S wobei alle Friiaärifickliingen 2 zu einer Primär schleife 2h zusäsmenffefaßi; sind. Des

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weiteren sind drei Code-Schleifen 25, 26, und 27 vorhanden, ö~ie jeweils entsprechende Code-¥icklungen in Reihe miteinander verbunden. Außerdem ist auch in der Fig. 5 eine Ruheschleife 15 dargestellt. I*ei einer solchen Code-Anordnung ist eine elektronische Sperre in der vorbeschriebenen "Weise gleich— möglich.

¥enn das Tastenfeld eine vergleichsweise einfache mechanische Sperre aufweist, wo jeweils eine weitere Taste bereits betätigt werden kann, bevor die zuvor betätigte Taste ihre Ruhestellung erreicht hat₃ so kann nan bei Verwendung eines Schaltelemente nach der Neuerung die richtige und jeweils einmalige Verarbeitung eines angeschlagenen Zeichens dadurch sicherstellen, öaß neben der Euheschleife ausserdem auoh die Komplemente der Code-Zeichen dargestellt werden. Eine entsprechende Anordnung ist .scheiaaiiiseii in Fig- 6 gezeigt. Danach sind zu den Code-Schleifen 25, 26 jeweils komplementäre Schleifen 27, 28 vorhanden» Wenn gleichzeitig die.Tasten 20, 21 angeschlagen sind, sind nin— deepens für ein Code—Zexclien beide komplementäre Leitungen 25, 27 erregt, so daß eine an diese komplementäre !Leitungen 25, 27 angeschlossene TTSD-Schaltung

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29 ein. Ausgangssignal abgibt. Die UND-Schaltungen sämtlicher Code-Leitüiigen sind ill einer ODER-Schaltung 30 zusammengeführt,, an deren Ausgang 31 ein Signal erscheint, wenn für ein Code-Zeichen beide komplementären vierte vorhanden sind, ä*h« wenn sindestens zwei Tasten gleichzeitig angeschlagen werden» Kit dieser Anordnung ist eine sichere Zeichenerkennung abglich» Es kann dann jeweils die Auswertung eines Code-Zeichens erfolgen, wenn zwischen zwei Tastertanschlägen der Ruhezustand durch die Huhesehleife gemeldet wird oder wenn ein anderes Code-Zeichen eindeutig erfaßt wird, was mittels der logischen Schaltung der Fig_ 6 exmöglicht wird«

Im Hahmen der Neuerung kann man die Bingkerne 1 aus einem Stoff sit rechteckiger Keualiiiie herstellen^ womit eine Koinzidenz—Abfrage der Matrix ermöglicht Tiird. Man kann auch die Funktion der Primär— und Sekundärwicklungen vertauschen. Die Code-Wieklv.ngen dienen dann als Pximär-Tiieklungen, welche reihenweise abgefragt werden müssen. Als Sekundärwicklung eist in .*"-?' diesem Fall eine Lesewicklung vorhanden, wo sämtliche Lesewiekltmgen des Tastenfeldes in Reihe geschaltet sind«

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Claims (7)

·· ■ ft * · I«! - 12 Sehutzansprüehe

1) Tastatur—Schaltvorrichtung mit mittels der Tasten jeweils vom gesättigten in den ungesättigten Zustand verbringbaren Ivopplungsmagneten, die über Primärwickluncen die zu koppelnden Signale erhalten und diese bei niedergedrückter Taste, d.h. im ungesättigten Zustand, an entsprechende Sekundärwicklungen übertragen, und mit einer Einrichtung zum Sperren der Ausgangsgrößen aller jener Tasten bzw. Magnete, die nach einer zuerst gedrückten Taste niedergedrückt werden, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung (15) von weiteren Sekundärwicklungen (2,3)_{ wobei jeder Hagnet (l) jeweils eine derselben aufweist und ferner gekennzeichnet durch die Anordnung des Ausgangssignals dieser Reihenschaltung (15), derart, daß die Ausgangssignale aller später gedrückten Tasten elektronisch gesperrt sind.

2) Tastatur-Schaltvorricht ng nacn Anspruc. 1, d a -

d υ r c ίι gekennzeichnet, dall ßehrere Gru nen von Magneten je eine S ;jerrwio!:lun_tes-Reihenschaltung, die Über eine ODER-Schaltung an der elektronischen Sperre angeordnet sind, aufweisen.

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3) Tastatur-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sekundärwiekluags-Reihensehaltung (25, 26) eine komplementäre Reihe (27, bzw« 28) von weiteren Sekundärwicklungen aufweist, und, welche Wicklungen auf denjenigen Magneten besitzen, die keine Wick—

j lungen der ersten Reihenschaltung (25 bzw. 26) tragen

und umgekehrt, und wobei die Ausgänge einer jeden

Sekundärwieklungsreihe (25, 2o) und der jeweils su—

geordneten komplementären Sekundärwicklungsreihen (27, 28) an einem UND-Tor (29) und die Ausgänge aller UND-Tore an einen ODER-Tor (3) angeordnet sind, und an dessen Ausgang (31) ein Signal tritt, wenn zwei oder mehr Magnete nicht gesättigt sind,

4) Tastatur-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eälfte der Wicklungen der Sperrsignal-Reihenschaltunp in einem Sinne bezogen auf den jeweiligen Pri— märfluß auf den Magneten und die andere Hälfte im anderen Sinne angeordnet sind.

5) Tastatur-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, da

durch ge ken. zeichnet, daß die

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Kopplungsmagnete als Bingkerne mit rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgebildet sind.

6) Tastatur-Schaltvorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Taste ein Magnet (k) in Verbindung steht, der beim Niederdrücken der Taste derart vom zugeordneten Ringkern (l) entfernt ist, daß derselbe in den ungesättigten Zustand gebracht ist.

7) Tastatur-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Taste ein Absc-Mf.melement (lO), das beim Niederdrücken der Taste einen den Ringkern (l) im gesättigten Zustand haltenden Magneten (4») abschirmt, wobei der Hingkern (l) in den ungesättigten Zustand übergeht, aufweist,