DE1524532A1

DE1524532A1 - Tastengesteuerte Verschluesselungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1524532A1
Application number: DE19661524532
Authority: DE
Inventors: Gabor William Dixon
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1965-10-14
Filing date: 1966-10-13
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR1504649A

Description

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D-2103

SBCtAMS 5770

TASTEHGESTEUBRTB VERSOHLÜSSEIUNGSVORRICHTUHG

Die vorliegende Erfindung bezieht eich auf eine kompakte Tastatur-Verschlüsaelungsvorrichtung, die außer den Tasten seibat keine beweglichen Teile hat. Die Bedienung einer Taste verändert das elektrische Verhalten eines Fühlers oder mehrerer, entsprechend der verschlüsselten Anzeige eines mit der Taste verbundenen Zeichens. Wandler in der Verschlüsselungsvorrichtung verwandeln diese Veränderungen im Verhalten in Ziffernsignale, welehe die Kennziffer darstellen.

Eine Ziffern-Verschlüeselungsvorrichtung mit einer Tastatureingabe stellt das Bindeglied zwischen der Bedienungsperson und der automatischen Datenverarbeitungsanlage dar. Die Tastatur sieht so ähnlich aus, wie eine Schreibmaschinentastatur, und für jede Tastatur-Kennziffer, die von der Bedienungsperson gewählt wird, erzeugt die Verschlüsaelungevorrichtung eine Reihe elektrischer Signale, die den Ziffern in einer verschlüsselten Anzeige der Kennsiffer entsprechen. In einer als Beispiel gegebenen Anwendungsart verwendet das Bedienungspersonal die Tastatur dazu, Maschinenbefehle und Eingabedaten zu schreiben. Die Verachlüaselungsvorrichtung wandelt die gewählten Kennziffern in ihre entsprechenden Ziffernsignale um, die dann auf einem Magnetband oder eine Reihe Lochkarten aufgezeichnet werden.

Viele der früheren Tastatur-Verschlüsselungsvo !richtungen verwenden Tastaturen mit mechanischen Verbindungsgvstängen, ähnlich denen bei herkömmlichen Büroschreibmaschinen oder Fernschreibern. Starke Betriebsgeräusche und verhältnismäßig häufige Wartung ' auf Grund von Verschleiß und Fehleinstellung begrenzen die Leistungsfähigkeit dieser mechanischen Verachlüsselungsvorrichtungen.

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Auch elektrische Schalter mit beweglichen Kontakten werden in früheren Tastatur-Verschlüseelungsvorrichtungen verwendet. Jedoch sind Schmutz und Oxydation auf den Kontakten, sowie Verschleiß die Ursache dafür, daß mechanische Schalter unterschiedliche licht-Hull-Widerstände zwischen den belegten Kontakten haben. Das Ergebnis ist, daß Versehlüeselungevorrichtungen, die mit beweglichen Kontakten arbeiten, nur beschränkt zuverlässig sind, und daß sich ihre Leistungsfähigkeit durch Alter und auch durch Benutzung verschlechtert.

Ein weiterer Nachteil von früheren Taatatur-Verechlüsselungsvorrichtungen ist deren verhältnismäßig umfangreiche Größe und der hohe Preis.

Dementsprechend ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine kompakte Tastatur-Verschlüsselungsvorrichtung zu bieten, die durch verhältnismäßig niedrige Kosten gekennzeichnet ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, eine zuverlässige Tastatur-Verachlüseelungsvorrichtung vorzustellen, die bei geringerer Wartung länger benutzt werden kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, eine Tastatur-Verschlüsselungsvorrichtung vorzustellen, die keine mechanischen Verbindungen und keine beweglichen elektrischen Kontakte hat.

Ee ist ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung, eine verhältnismäßig einfache, hochleistungsfähige Verschlüsaelungsvorrichtung vorzustellen, die Ziffernsignale erzeugt, die einer Kombination von elektrischen. Impedanzen entsprechen·-- Ein anderes Ziel ist es, eine solche Verächlüsselungsvorrichtung vorzustellen, welche Ziffernsignale entwickelt entsprechend einer Kombination von elektrischen Dämpfungen*

Andere Gegenstände der Erfindung werden zum Teil ersichtlich und zum Teil später hierin erscheinen. >

Die Erfindung umfaßt demzufolge die Daten der Konstruktion, die Kombinationen der Elemente und die Anordnungen der Teile, wie aie als Beispiel in der nachstehend beschriebenen Konstruktion aufgeführt werden, und der Umfang der Erfindung wird in den Ansprüchen deutlich .gemacht* .

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Zum besseren Verständnis der Art und der Gegenstände der Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung verwiesen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei ZEICHNUNG eine teilweise unterbrochene, bildliche Darstellung einer elektronischen Anzeigenanlage ist, die eine Tastatur-Verschlüsselungsvorrichtung im Sinne der Erfindung umfaßt; ZEICHNUNG 2 eine schematieche Darstellung einer Tastatur-Verschlüsselungevorrichtung im Sinne der Erfindung ist, bei welcher veränderliche Kondensatoren zur Betätigungeablesung der verschiedenen Tastknöpfe verwendet werden; ZEICHNUNG 3 eine Darstellung der Tastatur von Zeichnung 1 in auseinandergezogener Anordnung ist$ ZEICHIt)IO 4 eine TeilvertikalaeitenanBicht, teilweise im Ausschnitt, der Tastaturder Zeichnungen 1 und 3 ist; ZEICHNUNGEN 5 und verschiedene Bauarten für eine Leertaste in einer Tastatur im Sinne der Erfindung zeigen; ZEICHNUNG 7 ein Schema-Schaltplan der Wandler-Anordnung in der Verechlüaselungsvorrichtung von Zeichnung 2 darstellt; ZSICHNUNG 8 ein Kurvenbild zeigt, welches den Betrieb eine· in Zeichnung ? gezeigten Wandlers dargestellt; ZBICHNUIQ 9 eine Teilvertikalseitenansicht einer Tastatur im Sinne der Erfindung ohne Knöpfe darstellt; ZEICHNUNGEN 10, und 12 andere Bauarten der Tastatur von Zeichnung! 3 darstellen; und ZEICHNUNGEN 13 und 14 eine weitere tastengesteuerte Terschlüeeelungsvorrichtung zeigen, bei weicher sättigungsfähig· Transformatoren zur Betätigungsablesung der verschiedenen Tastenknöpf· verwendet werden.

Im allgemeinen ist jeder Kennzifferknopf der vorliegenden tastengesteuerten Verschlüsselungsvorrichtung bedienungsmäSig mit einem oder mehreren Fühlern verbunden, welche die Bewegung des Knopfes beim Drücken erfassen. Die Anzahl der mit jedem Knopf verbundenen Fühler hängt von der verschlüsselten Darstellung der Kennziffer ab, die dem Knopf entspricht. Insbesondere kann bei einem binären Code ein Fühler für jede EINS in der Code-Nummer für die Kennziffer und ein fehlender Fühler für jede NULL vorhanden sein.

Die Verschlüsselungavorrichtung hat auch einen Ziffernwandler für jede Ziffernposition in der Code-Nummer. Die Wandler sind entsprechend dem Code mit den Tastatur-Fühlern verbunden. Das bedeutet bei der obigen Anordnung von Fühlern, daß jeder Wandler an einen Fühler angeschlossen ist, der mit jeder Kennziffer verbunden ist, deren Code-Nummer eine EINS in der dem Wandler entsprechenden Ziffempoaition hat. _AAA~. „,..,.·«

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jeder Wandler stellt ein elektrisches Ausgabesignal entsprechend· einer BUS dar, wann lever ein damit verbundener Fühler da« Brücken eines Knopfes erfass*. Eu allen anderen Zeiten entspricht das Auegabesignal des Wandlers einer ItILL.

Wenn also ein Knopf gedrückt wird, verursacht der damit verbundene Fühler die Ausgabe» der daran angeschlossenen Wandler, SIIS Signale auf«uselöhnen. Die anderenWandler haben IULLAusgabesignale. Diese Kombination iron BUS und IULL-Signalen ist die Codenummer der Kennsiffer, die des gedrückten Knopf «ntspricht«

Die alt den Tastaturknöpfen verbundenen Fühler sind Stromkreis* elemente, deren übertragungsfunktion, d.h. das Verhältnis Auegabe signal su Eingabe*ignal, veränderlich let*

Bei der für die Srfindung bevorsugten Ausfüimtngsart sind diese Stromkreiaelemente Sättigung«fähige Transformatoren» unter jede« Taataturknopf 1st fin Transformator für jede JIIS in der binären Ansahl, welche die «it de« Knopf verbundene Kennsiffer darstellt. Der Knopf besitst einen Magneten, und beim Drücken slttigt die Iahe des Magneten die Transformatoren und verstärkt dadurch die Dämpfung der Signale beträchtlich, die von deren Prieärwindungen su den Sekundärwindungen gehen. Die Transformatoren für jede * ZIfferaposition in der Verschlüeselungsvorrichtuiigeausgabe sind «wischen einem Ossiilator und einem Richtveratärker kaskadengeechaltet. Daher werden durch das Drücken eines Tastenknopfes die Eingaben des Richtverstärkerβ stark gedämpft und deren Eingaben von den Signalwegen «insehllsSlich der durch den Knopf gesättigten Transformatoren abgeleitet. DIt Ausgaben dieser Anseigen seichaien deshalb die BUS in der ent sprechenden binären Codenummer auf.

Bei einer anderen Ausführungeart der Srfindung sind die Stromkreiselemente variable Kondensatoren. Eine Platte jeden Kondensators liegt auf des Knopf und die- andere blatte auf einer Hal-te-. tafel-unter den'Tasten..' Mit Hilfe einer eins'igartigen Vorrichtung gehen alle Verbindungen su den Kondensatoren au den Platten auf. der Hai te tafel;. .. es.'.gibt keine elektrischen- Verbindungen su "den . beweglichen Knöpfen. ' Deme&<tepr§ebend können fast alle Leitungen -elnachlleßlieiaedtr"Fühler #iar©h wirtschaftliche, gedruckte Stromkreise—Techniken auf der. festen Haltetafe-1 auegeführt wmra»m es gibt keine beweglichen Eontakte und k@ine beweglichen Ver-

bindungeleitungen. ^BAD

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Öle Wandler, die für die Verwendung mit variablen Kondensatorfühlern bevorzugt werden, sind Oszillatoren, bei denen die Fühler als Elemente in den Resonanzkreisen dienen. Wenn eine Taste gedrückt wird, verändert sich in den damit verbundenen Fühlern die Impedanz und veranlaßt die mit den Fühlern verbundenen Oszillatoren, die Schwingung zu beenden. Somit entsprechen Oszillation und Nicht-Oazillation der Oszillatoren den binären HÜLL und EIHS bei der vorgenannten Anordnung.

Wie ersichtlich, erstrebt die Erfindung eine sehr kompakte, zuverlässige Anlage ohne Probleme der Bedienung von Schaltkontakten und beweglichen Leitungen. Gleichseitig bat die bevorzugte Tastatur das sehr erwünschte "Gefühl" einer herkömmlichen Schreibmaschinentastatur. Da auch jeder *andler mit einer großen Anzahl von Fühlern verbunden werden kann, ergibt diese Anordnung ein Mindestmaß an Raumbedarf und niedrige Gestehungskosten für die Wandler.

In ZEICKKUIiG 1 wird die Tastatur der Verschlüsselungsvorrichtung als Anzeige-Vorrichtung gezeigt, die gewählte Tastenkennziffern auf dem Schirm eines Kathodenstrahlrohres anzeigt. Di· Anzeigevorrichtung kann mit einer .Datenverarbeitungsanlage verbunden _# werden, welche die auf der Tastatur zusaamengestellten Mitteilungen speichert. Wie in den Zeichnungen 1 und 3 gezeigt, hat die Tastatur 10 der YersohlÖeselungsvorrichtung eine Vielzahl von Knöpfen 12, die in einem Feld 13 liegen, das an einen Rahmen 14 angebracht ist. Ein Kissen 16 drückt jeden Knopf federnd nach außen, hinweg von einer dielektrischen Tafel 18, die in einem \M Rahmen montiert ist. Eine ringförmige elektrische Kupplungsleitung 20 liegt auf der Innenseite 22 jedes Knopfes. Sine Schablone 23 von festen Kondeneatorplatten 24, 26, 28, 30 und 32 ist auf der dielektrischen Tafel 18 unter jedem Knopf montiert, und ein dünner Isolationsstreifen 34 bedeckt die Kondensatorenplatten*

Die Platten 24-32 arbeiten mit dsn Kupplungeleitungen 20 als Fühler zusammen, die das Brücken der damit verbundenen Knöpfe 12 erfassen. Im besonderen ergibt sich eine verhältnismäßig niedrige Kapazität zwischen den verschiedenen festen Platten 24-32 in jeder Schablone, wenn der damit verbundene Knopf sich in seiner normalen, nicht gedrückten Stellung befindet. Wenn jedoch ein Knopf gedrückt

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wird, um eine Kennziffer zu wählen, erhöht sich die Kapazität zwischen den Platten der dazugehörigen Schablonen vor alle« durch die Annäherung der ringförmigen Leitung 20, die auf dem Knopf liegt. Die Verschlüsselungsvorrichtung reagiert auf diese verhältnismäßig größe Kapazität zwischen den Platten durch Erzeugung einer Reihe von binären Signalen, welche di« gewählte Kennsiffer darstellen.

Wenn in der nachstehenden Beschreibung ein bestimmter Knopf 12 erwähnt wird, eine besondere Kupplungsleitung 20 oder feste Platten 24-32 verbunden mit einem bestimmten Knopf, so steht nach der numerischen Bezeichnung für diese Elemente die Kennsiffer, die zu dem jeweiligen Knopf gehört. Somit befindet sich die Kupplungeleitung 2OE auf dem Knopf 12E, der zum Wählen der Kennziffer "E" dient.

Der Wandler 40 erzeugt die Ziffer am weitesten rechts, d.h. die Ziffer in der (2°) Position des Ausgabesignals der VerechlUsstlungs vorrichtung, und die Wandler 42 und 44 erzeugen jeweils die Ziffern

1 2 in den Positionen (2 ) und (2 ) des Ausgabesignals der Verschlüe selungsvorrichtung. (Die Wandler für die Ziffern in den Positionen (2^) und (2 ), die erforderlich sind, wenn andere Buchstaben als A-Q gewählt werden, sind nicht aufgeführt). Jedesmal wenn ein Knopf gedruckt wird, der eine Kennziffer darstellt, die eine EINS in der Ziffernposition (2°) aufweist, erzeugt der Wandler 40 somit ein Signal, das einer binären EIHS entspricht. Sonst entspricht sein Ausgabesignal einer binären Hull.

Bei dem Code, die Ziffernsignale für die Kennziffer "A" zu entwickeln, zeigt der Wandler 40 ein binäres EXN.S-Signal, und die Wandler 42 und 44 binäre HÜLL Signale. Die binären EIHSEN im Code werden von den mit den entsprechenden Knöpfen 12 verbundenen Fühlern erzeugt. Somit ist an jedem Knopf die Anzahl der Fühler, die erforderlich ist, um Ziffernsignale zu erzeugen, gleich der / Anzahl der EIHSEH im Code für die mit dem Knopf verbundenen Kennziffern. Die in Zeichnung 2 dargestellte Verechlüseelungsvor-riehtung hat jedoch eine gleichmäßige Anzahl von Fühlern, d.h. fünf Kondensatorenplatten an jedem Knopf, und hat damit mehr als die erforderliche Ansthal von Fühlern an jedem Knopf mit der Ausnahme des einen, der durch eine Kennziffer dargestellt wird, deren verschlüsselte Darstellung fünf EIHSEN sind, d.h. 11111.

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Jeder Fühler, der für jeweils einen Knopf erforderlich ist, i3t auch mit einer Ziffernposition verbunden, bei welcher eine EINo in der binären Nummer die Kennziffer darstellt, die zu diesem Knopf gehört. Dementsprechend ist Wandler 4o an einen Fühler -angeschlossen,-d.h. an eine feste Platte, und hat an jeden Knopf eine-13INS in der Ziffernposition (2°) der Kennzifferdarstellunganummer. Der Wandler 42 ist an eine feste Platte an jeden Knopf angeschlossen, der eine 35INr in dir Ziffernposition (2 ) der mit ihr verbundenen binären Nummer hat. Der Wandler 44 ist ebenfalls an eine feste Platte an jedem Knopf angeschlossen» zu dem eine Kennz if ferjiummer gehört, die eine EIN;? in der Ziffernposition (2 ) hat. Zum Beispiel: eine feste Platte (als Platte 24A dargestellt) in der Schablone 23A, verbunden mit dem Knopf 12A, ist-an den Wandler 4o angeschlossen und die übrigen Platten (das sind Platten 26Λ-32Α), die nicht benötigt werden, um eine elektrische Ausgabe entsprechend 00001 zu erzeugen, sind an Ma^se geschlossen. .

Ähnlich ist bei Knopf 12B die feste Platte 24B an eine Bingabeklemme des V/andlers 42 angeschlojsen und die übrigen festen Platten 26B-32B sind auf Müsse. ·

Die feste Platte 24C ist an eine andere 2ingabeklorame des Y/andlers 4o angeschlossen, und die feste Flaute 26C ist an eine gesonderte Eingnbeklemae des Wandlers 42 angeschlossen. Die restlichen festen Platten 28C, 3oC und 32C sind geerdet. Die mit den Knöpfen 12D, 123, 1.2? und 120 verbundenen festen Platten sind an die Wandler 4o, 42 und 44 in der gleichen Art wie in Zeichnung dargestellt, angeschlossen.

Wenn Knopf 123 gedruckt wird, erhöht sich die Kapazität zwischen den festen Platten 243-323von den normalen geringen Werten auf beträchtlich höhere Werte durch die IHhe der Kupplungsieitung 2o3. Als Reaktion auf die grösaere Kapazität zwischen der Platte 24Ξ und den übrigen Platten 26IS-32I] ändert der Wandler 4o (der an Platte 24H angeschlossen istIl sein Ausgabesignal von einem Viert, der einer binären NTTLL entspricht, zu einen Wert, der einer binären "3INS entspricht, ähnlich verändert der Wandler 44, der an die Platte 26l·) angeschlossen ist, sein Ausgabesignal auf einen Wert, der einer binären SINF entspricht* Der Wandler 42 andererseits ist an keine der festen Platten angeschlossen, die mit dem gedruckten Knopf 12,i verbunden sind..3omit verbleibt sein Ausgabesi.;nal auf dem binären NULL 'ert.

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Die drei am weitenten rechta stehenden Zifföm des Auegabesignale der YereehlUsselungsvorriehtung sind dann 101» was die gewünschte binäre Zahl für die Kenniifftr "B" darstellt. Sie eineein#n Stromkreise und der Betrieb der Wandler 40« 42 und 44 Bind nach- ■ stehend unter Beeugnahce auf Zeichnung 7 beschrieben.

Wie auch in Zeichnung 2 dargestellt, werden dl· Ausgabeeignale der Wandler 40, 42 und 44 auf ein Register 46 und einen OBER Stromkreis 48 gelegt. Das Register speichert die binären Signale von den Wandlern 40, 42 und 44.

Als Reaktion aufein binäres SIIS Signal von eine« Wandler oder von mehreren, erxeugt der OPKE Stromkreis 48 einen Impuls, welcher auf die ElHS Biitgabeklettttt einer Kippschaltung 50 gelegt wird. Die eich ergebende Auegabe von der Kippschaltung §2 wird auf eine ?ertiiHfo&n<lffer-»Kls*tte 54 auf der Anzeigevorrichtung gelegt. Die Ausgabe der Kippschaltung seigt somit der Anzeigevorrichtung an, daöeine neue Kennziffer auf de» Tastenfeld gewählt wurde und bereit ist, auf dem Schirm des Kathodenstrahlrohr es 60 angeseigt xu werden* Als Reaktion auf das Signal der Kippschaltung verarbeitet die Aneeig·vorrichtung 56 die numerische Zahl in Register 46»

Zum Beispiel; die Anieigeirorrichtung kann die Im Register 46 enthaltene Zahl entschlüsseln und ein Kathodenstrahlrohr aussteuern, sodaS die K.enn*iffer "B* auf dessen Schirm erscheint, wodurch sich eine Ame ige der Art ergibt, wie al« in Figur 1 dargestellt ist. Die Anzeig*Torrichtung löeoht das Regiaier 46 alt einen Signal, das auf eine Löichregiaier-Klngabekl««·* 58 gelegt wird. Die'Kippschaltung 50 erhält ebenfall· das Löschsignal, wodurch el· wieder »uf lull gestellt wird*

Ee ist klar, daß die Anzeigevorrichtung 56 und das Kathoden* strahlrohr 60 rein illustrativ su einer Batenverarbeitungs* anlage gehören, die salt der vorliegenden Verachlüeselungsvorrichtung betrieben werden kann.

Unter weiterer Beziignah«« auf Zeichnung 2s der !«puls vom OBBH Stromkreis 48 wird auch auf einen Bedienungsechalter 62 gelegt. Als Antwort auf dieses Signal teilt der Schalter 62 dem kasten« bedienungspersonal durch eine wahrnehmbar®'Ausgabeanseige,* . wie das klickende Geräusch ähnlich dem einer herkömmlichen

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■GFMGINÄL

Schreibmaschine, mit, daß die Wandler 40, 4-2 und 44 ein Kennziffer-Daratellungeelgnal auf das Register 46 gelegt haben. Das wahrnehmbare Signal sorgt für eine Rückführung von der Verschlüaaelungsyorriehtung zum Bedienungspersonal.

Han wird nun sehen, daS dieVerechlUsselungsTorriehtung mit bis zu fünf festen Kondensatorplatten 24-32, die mit jedem Knopf verbunden eind, 2. oder 64 verschiedene binäre Signale und bomit 64 verschiedene Kennziffern darstellen kann. Biese Kennziffern können natürlich alphabetische, numerische und andere Arten von Symbolen umfassen, ebenso Schreibmaachinenvorgänge wie "Rücktaste" und "Wagenrücklauf". Die Kennziffern können auch mehr spezialisierte Anweisungen zur Steuerung der Anzeigeoder anderer Vorrichtungen darstellen, mit denen die■Verechlüseelungsvorrichtung betriebe wird.

Wenden wir uns nun der "eichnung 4 su. Im Tastenfeld 10, das in den Zeichnungen 1 und 3 dargestellt wird, hat der Rahmen der Verschlüaaelungsvorrichtung ein Feld 13 in einer featgelegten Entfernung von und parallel zur dielektrischen Tafel 18c Jedes Kissen 16, das vorzugsweise ein fester rechtwinkliger Zylinder aus Plastikschaum ist und in einer Aussparung 61 iß der Innenseite 22 des Knopfes 12 sitzt, drückt den Knopf federnd weg von der dielektrischen Tafel 18. Bin Plansch 63 am inneren Ende jedes Knopfes greift in die innere Oberfläche der Tafel 13 ein, wenn der Knopf in der normalen, nicht gedrückten Stellung ist.

Die fünf festen Platten 24-32, die mit jedem Knopf verbunden sind, werden auf der dielektrischen Tafel 18 mit gedruckten Stromkreistechniken gebildet und die Verbindung zu jeder Platte erfolgt mittels einer Leitung 59, die, wie in Zeichnung 4 dargestellt, durch die Tafel führt. Die Platten können in der Tafel 18 wie gezeigt eingebettet sein, oder sie können auf der oberen Oberfläche der Tafel liegen. Der Isolationsstreifen 34» der die festen Platten bedeckt, hat vorzugsweise eine dielektrische Konstante, die erheblich höher liegt, als die von Luft; einPlastikmaterial wie Polyäthylen-Terephthalaf, das im Handel unter der Mafcke Mylar erhältlich 1st, eignet sich dafür. Der Streifen kann auch auf dem Knopf 12 liegen, welcher die untere Oberfläche der Kupplungeleitung 20 bedeckt.

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Wie jetzt unter Bezugnähme auf Zeichnung 7 beschrieben wird, ändern die Wandler 40, 42 und 44 ihre Ausgabesignale von HUIL Pegel sum EIHS Pegel ale Reaktion auf die größere Kapazität, die erzeugt wird, wenn ein Knopf gegen den Iaolieretreifen 34 stößt. Der Wandler 40 iat ein doppelt abgestimmter Oszillator, der einen ResonanzStromkreis 102, einen ResonanzStromkreis 104 und einen Transistor 106 hat, der als Verstärker arbeitet. Die Kapazitäten zwischen den festen Tastenfeldplatten 24 -32, die auf der rechten Seite von Zeichnung 7 gezeigt sind, bilden Teile des Resonanzstrom kreisee 104.

Ein Anzeiger 108, der mit dem Reeonanzstromkreis 102 verbunden ist, erzeugt die Wandler-Ausgabespannung. Wenn der Oszillator schwingt, erzeugt der Anzeiger eine Nicht-Hull-Oleichspannung, die eine« binären HTJLL entspricht. Wenn andererseits ein Knopf auf dem Tastenfeld gedrückt wird, verursacht die erhöhte Kapazität zwischen den zusammengehörigen festen Platten eine Beendigung der Schwingung des Stromkreises und die Anzeigerausgabespannung fällt auf HULL, was einer binären Zahl BIHS entspricht.

Genauer gesagt, umfaßt der Resonanzstromkreis 102 einen Kondensator 110, der eine an Haste angeschlossene Platte hat. Die andere Platte des Kondensators 110 1st an ein Ende der Induktionsspule 112 angeechlojsen. Eine Kupplungsinduktionespule 114 ist zwischen Masse und den anderen Ende der Induktionsspule 112 angeschlossen. Ein Widerstand 116 verbindet die Kontaktstelle des Kondensators 110 und des Anzeigers 112 mit der Basis 118 eines Transistors 120.

Eine Eingabeklemme des Anzeigers 108 ist ebenfalls mit der Kontaktstelledes Kondensators 110 und Anzeigers 112 verbunden. Die Ausgabeklemme 108 a des Anzeigers ist die Wandler-Ausgabeklemee, und, wie unter Bezugnahme auf Zeichnung 2 vorsehend beschrieben, mit einer Eingabeklemme des Registers 46 verbunden.

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Per Emittor 122 dee Tranaletore 120 liegt an der Baaie dee Transistors 126· Die Transistorkollektoren 128 und 130 liegen gerneinea« an der positiven Klemme einer Oleich» spanhungsquelle (die positive Klemme liegt an Masse). Der Anschluss beider Kollektoren erfolgt über den Wideretand 132 in Reihe alt der Induktorspule 134, die eine verhältnismassig hohe Impedanz besitsen, bei der Betriebefrequenz dee Oscillators. Die Kondensatoren 136 und 138, welche eine verhält nieeäßig kleine Inpedens bei der Betriebsfrequens dee Oscillators beaitsen, unterstützen die Arbeitsweiae mit den Induktoren 134 in der Kopplung der Kollektoren 128 und 130 der Stromquelle bei dieeer Frequenz.

Der Emittor 139 des Transistors 126 ist mit der negativen Klemme einer anderen Stromquelle verbunden, (deren positive Klemme let geerdet) durch eine Serienschaltung eines Widerstandes 140, Widerstand 142 und einem Anseiger 144. Ein Entkopplungekondeneator 146 arbeitet mit der InduktIons·» spule 144 sueammen, um die letztgenannte Stromquelle von der Kontaktstelle der Induktionsspule 144 und des Widerstandee 14? su entkoppeln*

Die Transistoren 120 und 126 bilden einen zweistufigen Bmittor-Folgeetromkreie, der eine verhältnismäag große Impedans des Reeonansatromkreisea 102 darstellt, das heißt, die Transistoren 120 und 126 entwickeln eine rerhältnie* mäflig hohe Impedans swischen der Basis 118 des Transistors 120 und Hasse. Dadurch 1st es möglich, daß der Reaonanzstromkreis 102 ein irerhältnismässig hohes W hat. Die Ausgabe des Transistors 126 wird auf einen Spannungsteiler gelegt, der die Widerstände 140 und 142 umfaßt; von der Kontaktstelle dieser Widerstände wird er der Basis 150 des Transistors 106 sugeleitet mit Hilfe eines Kondensators 148 in einem Terstärkungsreglungestromkreie 155.

Ein Wideretand 152 ist swiachen dem Bmittor 154 des Transistors

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106 und Masse angeschlossen, und der Kollektor des Traneistore 156 ist an #In Ende der Pyiiii!reeite 158 eines Tranaforaatora 160 angeschlossen. Sin Ableitkondensator 162 legt das andere Ende der Prialrseite 158 hf-mäßig an Masse.Bin Widerstand 164 iat von der positiven Stroaquellenkleaae an die Eontaktstelle des Kondensator· 162 und der Wicklung 158 angeschlossen, vm Betriebeatroa auf Ü9n Kollektor 156 «u legen* Der Yerstärkungsreglungsstroakreie uafafit eine Diode 147 und einen Wideretand 149« die parallel Kueinander »wischen der Sranaiatorenbasia 150 und dta Abgriff 151 einea variablen Spannungsteilers 153 angeschlossen sind» Die Endklemmen des Spannungsteilers sind jeweils an Masse geschlossen und an die positive Stroaquellenkleaae«

Die Sekundäraeite 166 des Transfcreators 160 ist an ein Ende der Kontaktstelle der Induktor 112 und 114 In Resonansstroakreis 102 angeschlossen. Das andere Ende der Wicklung 166 iat an eine Platte eines Triamkondeneatora 168 angeschlossen, dessen andere Platte an Masse liegt. Der fransforaator 160 transforaiert die Iapedan* des Transistors 106, der auf die Sekundärseite 166 reflektiert wird, ua einen hohen Q-faktor ia Resonancetroakreis 104 zu haben.

Der Resonancetroakreis 102 uafaßt also den Kondensator 110 parallel ait der Reihenschaltung von Induktionaapulen 112 und 114. Ia anderen Resonansatroakreia 104 liegt die Wicklung 166 in Reih® nsit der Induktionsapule 114. Diese beiden induktiven Elemente sind alt dea Kondensator 168 abgeatimat und den Kapazitäten, die mit den festen Tastenfeldplattes verbunden sind_f die an die Klenae 170 angeschlossen sind (an der Kontaktstelle der Wicklung 166 und Kondensator 168), sind in der nachstehend beschriebenen Art abgestimat. Die Induktionsspule 114 haben also beide Eesonanxatroakreia· gemeinsam und dieser dient dadurch als EUekkopllungaglied, das dies® zusammenkoppelt-. Daa "heifit, Stroa ia.Re-aonansa-troakreis 104 geht durch die Induktionespul© 114 und steuert Aon Besonansstromkreie 102. 'Ώ&τ Kopplungskoeffisient, der swischen diesen Resonansetromkreisen erreicht wird vorsugaweiae gleich

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.SIRS oder unterkritisch «ein. Wenn keine Tasten gedrückt ^l , werden, hat der Frequenzgang der gekoppelten Stromkreise eine einseine verhältniemÄßig enge Spitse, die sich auf eine gemeinsame Resonanzfrequenz der beiden Reaonsnzstromkreise zentriert,

VIe bsnfells in Zeichnung 7 dargeetellt, hat der Wandler 42, der mit Wandler 40 identisch 1st, einen Resonanzstromkreis 171, der durch einen Kondensator 172, eine Induktionsspule 173 und eine Kopplungeinduktion 174 gebildet wird. Der andere Resonanz-Stromkreis 175 im Wandler 42 umfasst eine Transformatorenwicklung 177» eine Kopplungeinduktion 174, einen Trimmkondensator 176 und Kapazitäten, die mit den festen Tastenfeldplatten verbunden sind (Schaltkapaaituten)» In ähnlicher Weise hat der Wandler 44 einen Reaonansetromkreis 178, der aus einem Kondensator 179, einer Induktion 180 und einer Kopplungs-Induktion 181besteht. Die Kopplungsinduktionsspule 181 1st ebenfalls Teil eines Resonanjcstromkreises 182, der eine Tranaforaatoreekundärssite 183, einen Trimmkondensator 184 und Kapazitäten umfafit, die durch feste Platten auf der Tastatur gebildet werden.

Unter weiterer Bezugnahme auf Zeichnung 7: nach der Folgerichtigkeit der vorstehend unter Bezugnahme auf Zeichnung 2 besprochenen Yerschlüeeslüngsvorrichtung 1st die Klemme 170 des Wandler« 40 an die festen Platten 24 A, 24 C, 24 E und 24 ® des Tastenfeldes 10 angeschlossen.

Bei« Wandler 42 ist die Klemme 185 an die festen Platten 24 B, 26 C_f 24 f und 26 G angeschlossen. Xn der gleichen Art ist die Klemm« 1Θ6 des Wandlers 44 an feste Plattes 24 D, 26 1, 26 P und 23 S angeschlossen« '

Die beides Resonansetromkreise 102 und 104 des Wandlers 40 sind so abgestimmt, da£ sie auf der gleichen Frequenz mitschwingen, genannt f (40), wenn keine mit dem Wandler verbundenen Tastenköpfe gedrückt werden« Bei dieser frequenz hat jeder abgestimmte Stromkreis 102 und 104 einen hohen Farallelsoheinwlderatand. Die Resonanzfrequenz des Strom-

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kreieee 104 schiebt eich auf einen Wert f (40·) im Unterschied su f (40), wenn eine damit verbundene Taste gedrückt wird. Die Frequenz f (4Q¹) ist nicht unbedingt für alle Tastenknopfβ die gleiche. Die Resonanzstromkreiae 171 und 175 des Wandlers 42 haben eine gemeinsame Resonanzfrequenz f (42), unterschiedlich von den Frequenzen (f (40) und f (40·)· Die Resonanzfrequenz f (42') des Stromkreises 175 unterscheidet sich ebenfalls von diesen Werten. Ähnlich haben beim Wandler 44 die Stromkreise 178 und 182 eine gemeinsame Resonanzfrequenz von f (44), unterschiedlich von den Frequenzen f (40), f (40·), f (42) und f (42¹). Die Frequenz f (44·)., bei welcher der Stromkreis 182 mitschwingt, wenn eine mit dem Wandler 44 verbundene Taste gedruckt wird, unterscheidet sich von den anderen Resonanzfrequenzen.

Diese Frequenzen liegen ausreichend auseinander, so daß in jedem Wandler der ResonanzStromkreis 104, 175 und 182 eine verhältnismäßig geringe Impedanz bei den Frequenzen der anderen Wandler hat. Deshalb sind bei Frequenzen f (40) die festen Platten 24 B, 26 C, 24 F, und 26 Q, die an Wandler 42 angeschlossen sind, und die festen Platten 24 D, 26 E, 26 F und 28 G, die an Wandler 44 angeschlossen sind, hauptsächlich auf Erdpotential. Somit hat jede der Platten 24 A, 24 C, 24 E und 24 Gr eine Kapazität gegen Masse durch die damit verbundene Kopplungeleitung 20 und andere feste Platten. Jede dieser Kapazitäten 1st somit parallel mit dem Trimmkondensator 168. Die kombinierte Induktivität der Wicklung 166 und Wicklung schwingt bei der Resonanzfrequenz des Stromkreises 104 mit der Summe der Kapazitäten mit.

Unter weiterer Bezugnahme auf Zeichnung 7: wenn keine der mit Wandler 40 verbundenen Tasten gedruckt wird, schwingen die Stromkreise 102 und 104 bei der Frequenz f (40), und> der Wandler oszilliert bei dieser Frequenz. Der Gleichrichter richtet die Oszillationsspannung über Stromkreis 102 und erzeugt eine Richtspannung. Dieses vom Wandler 40 bei Oszillation erzeugte Ausgabesignal wird als binäres HULL

bezeichnet. 009840/1588 · „ο«' ■

Wenn das Bedienungspersonal die Taste 12 E drückt, bub Beispiel, erhöht eich die Kapazität τοη Platte 24 B zu den Übrigen Platten 26 E - 32 E wie oben beschrieben. Die reine Kapazität gegen Maaae an Klemme 170 wird somit verstärkt und der Stromkreis 104 schwingt bei Frequenz f (40) nicht mehr. Biese Änderung in der Resonanzfrequenz des Stromkreises 104 vermindert die Aeplitude und schiebt die Stroephase im Stromkreis 102 auf Frequenz f (40). Als Ergebnis davon hat der auf Transistor 106 gelegte Strom nicht die richtige Phase oder die richtige Amplitude, um die Oszillation zu halten, und der Wandler 40 oszilliert nicht mehr. Die Auagangsepannung vom Gleichrichter fällt dann auf VuIl, das entsprichteinem binären BIXS.

Wenn der Knopf 12 S losgelassen wird, schwingt der Stromkreis 104 wieder bei Frequenz f (40) und der Wandler 40 oszilliert wieder bei dieser Frequenz.

Wenn der TransIetor 106 gesättigt wird, während der Wandler 40 oszilliert, braucht der Wandler mehr Zeit, um das Oszillieren zu beenden, nachdem der Resonanzstromkreis 104 aus der Resonanzlage gebracht 1st, als wenn der Transistor nicht gesättigt 1st. Umsomehr ist es erwünscht, dass der Transistor 106 eine verhältnismäßig geringe Terstärkung hat, wie mit der Ausgangespannung am Traneietorenkollektor 156 in bezug auf die Eingangsspannung an der Kontaktstelle der Widerstände 140 und 142 gemessen, wenn der Stromkreis oszilliert, im Vergleich zu der Terstärkung, wenn er nicht oszilliert. Wie nun beschrieben, verhindert der Teretarkungsregelungsstromkreis 155 die Sättigung des Tranaistors 106 und sorgt für diese Verstärkungsregelung.

Der variable Spannungsteiler (Rheostat) 153 let so einzustellen, dafi der Abgriff 151 eo an einer Gleichspannung liegt, daß die Diode 147 leitet, wenn die Spannung zwischen ihrer Anode 147 a und Nasse auf einen Wert (VI) gerade unter dem Mindeatwert Baeis-au-Hasse ansteigt, wodurch der Transistor 106 gesättigt wird. Diese Tätigkeit der Diode 147 begrenzt die Augenblicks-

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spannung Basis-Emittor des Transistors 106 auf einen maximalen Wert unter dem Wert, der den Transistor sättigt. Weiterhin, wenn der Wandler oszilliert, sorgen Gleichrichtung und Glättung durch die Diode 147 und den Kondensator 148 für eine negative Vorspannung (-72) an der Basis 150, die im wesentlichen gleich dem Betrag ist, mit welcher die Oszillationshöchstspannung, die an den Kondensator 148 gelegt wird, die Spannung (TI) übersteigt. Der Transistor leitet nur weiter, wenn die Spannung ah der Basis genügend positiv ist, um die Basis-Emittorkontaktstelle vorzumagnetisieren.

Die Funktion des Verstärkungsregelungsstromkreisee 155 ist in der Skizze auf Zeichnung 8 dargestellt, wo die Wellenform 190 die Spannung gegen Masse an der Transistorenbasis 150. darstellt. Im Bereich 190 a oszilliert der Wandler und die Diode 147 leitet, um den positiven Schwingungsaueschlag der Oszillationaspannung auf (V1) zu begrenzen» Dadurch wird die Transistorenbasis 150 auf den Pegel (-V2) vormagnetisiert, und die Wechselstromkomponente der Basis-Spannung oszilliert ungefähr bei diesem Pegel.

12· Wenn eine mit dem Wandler 40 verbundene .Taste'gedruckt wird, hört die Oszillation auf, und wie im Wellenformbereich 190 b gezeigt, steigt die Spannung an der Basis 150 langsam an, wenn der Kondensator 148 sich entlädt, Über den Widerstand und den Spannungsteiler.155, Wenn der Kondensator 148 bis zu dem Funkt entladen ist, wo die Basis-Emittor-Kontaktstelle gespannt wird, und solange der Resonanzstromkreis 104 im Wandler 40 durch Drucken des Tastenknopfes aus der Reeonanzlag· gebracht ist, reicht die Stromphase, die der Stromkreis 104 im Resonanzstromkreis 102 entwickelt nicht aus, um die Oszillation wieder aufzunehmen» Hur wenn die gedrückte Taste losgelassen wird, nimmt der Wandler die Oszillation wieder auf. ·

Wie im Wellenformbereich 190 c gezeigt, lädt sich der Kondensator 148 dann wieder auf, um eine negative Haltespannung

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λ s

- 17 - ■·■■■■

(_rV2) zu erzeugen, wie bei 190 d gezeigt. Da der Ladestrom . durch den verhältnismäßig geringen Widerstand der Diode 147 geht, fällt die Spannung an der Basis 150 schneller als sie während der Entladung des Kondensators steigt.

Der Stromkreis 155verhindert somit, daß der Transistor 106 gesättigt wird. Weiterhin wird der negative Pegel (-V2), auf welchen die Transistorenbasis fällt, Zeichnung 8, mehr negativ je größer der Ausschlag der Oszillationsspannung wird, die an die Transistorenbasis gelegt wird. Als Ergebnis davon, wenn die Eingangsspannung an der Kontaktstelle der Widerstände HO und 142 steigt, erhöht sich die Ausgangsspannung, die am Transistorenkollektor 156 erzeugt wird, in einem Abfallverhältnis zu dem Umfang, in dem die Spannung (V2) mehr negativ wird. Andererseits, wenn der Stromkreis nicht oszilliert und die Spannung (V2) sich verringert, tat die Verstärkung zwischen der Kontaktstelle der Widerstände 140 und 142 und dem Kollektor

156 verhältnismäßig gross. Der Stromkreis nimmt dementsprechend schnell die Oszillation wieder auf, wenn eine auf dem Tastenfeld gedruckte Taste freigegeben wird. Der Oszillator im Wandler kann daher so angesehen werden, als ob er eine interne Rückführungaschleife hat, welche den Ausschlag der Qszillations-.spa&E&ng, die am Transistorenkollektor 156 erzeugt wird, verhältnismäßig stabil hält. Dieser Vorgang erleichtert die Einstellung der Wandler zur Beendigung der Oszillation nur, wenn eine Taste ganz gegen den Isolierungsstreifen 34 gedruckt wird, welcher die festen Kondensatorenplatten (Zeichnung 4) bedeckt. Der selbstatabilisierende Vorgang des Wandler ist auch wichtig, um Veränderungen in den Werten der Stromkreiselemente zu verhindern, wie diese durch Alterung oder Änderung in den Umgebungstemperaturen verursacht werden, und Veränderungen in der Frequenz und der Bandbreite der Oszillation.

Die Bestandteile eines Wandlers 40, der bei 850 KHz schwingt, wenn keine damit verbundenen Knöpfe gedruckt werden, haben die nachstehend aufgeführten Nennwert»; die Erfindung beschränkt eich jedoch nicht auf diese. .

BAD ORi-QiWAL

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Transistoren 12ο, 126 und 1o6 Diode 147 Widerstände 14o und Widerstand 132 Widerstand 149 Widerstand 152 Widerstand 164 Widerstand 116 Spannungsteiler Kondensator

146 Typ 2N918 Typ 1N914 2.4 k Ohm 22o Ohm. 5.1 k Ohm ' 51 ο Ohm 22o Ohm 6.8 k Ohm

1 K Ohm

einstellbar zwischen 3o und 4o Mikromikrofarat ( P),

• 0.1 Mikrofarat Io Mikröfarat einstellbar zwischen

2 und 18 Mikromikrofarat

1 Millihenry (^ von 200) (mH) einstellbar zwischen 1.8 und 2,5 Mikrohenry (eingestellt auf unter optimale Kupplung) 1oo Mikrohenry Wicklungsverhältnis von Wicklung 158 zu Wicklung 166 ist 3:10; Wicklung hat eine Induktivität von 1 Millihenry und Q von 200.

Ss ist offensichtlich, daß die Wandler je nach Wahl so gebaut werden können, daß sie nur oszillieren, wenn eine oder mehrere mit diesen verbundenen Tasten gedrückt werden. Sie können auch so angeordnet werden, daß sie ihre Oszillationsbedingungen verändern als Reaktion auf Veränderungen in der Induktivität anstelle der Kapazität.

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Kondensatoren 136, 138,

und Kondensator Kondensator

Induktionsspule Induktionsspule

Induktionsspulen 134 und Transformator

Für Induktivitätsbetrieb wird das Tastenfeld so angeordnet, dass beim Drücken einer Taste die Induktivität, und nicht die Kapazität in einem Wandler oder mehreren verändert wird. Genauer gesagt, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 10 und 11, ein Hochwiderstandskupplungselement 192 aus hochdurchlässigem magnetischem Material wie Ferrit ist mit der Innenseite 22 jedes Knopfes 12 metallisiert. Ferner hat die elektrische Tafel 18 eine Schicht 194 aus hochdurchlässigem magnetischem Material. Unter jedem Kupplungselement 192, ist eine Schablone von hauptsächlich Bweidimensionalen Induktoren 196, 198, 200, 202 und 204 in der oberen Oberfläche der Schicht 194 eingebettet. Elektrische Verbindungen zu den Induktorenenden erfolgen durch Leitungen, die durch die di-elektrisehe Tafel 18 und die Schicht 194 führen; die Leitungen 206 - 207 und 208 - 209 werden in Zeichnung 10 jeweils für die Induktoren 204 und 198 dargestellt.

Wenn ein Knopf 12 mit einem induktiven Kupplungselement 192 in Normalstellung ist, iat die magnetische Kupplung zwischen dem Kupplungeelement 192 und jedem Induktor 196, 198, 200, 202 und 204 darunter verhältnismäßig klein. Wenn die Taste gedrückt wird, verstärkt sich die magnetische Kupplung, so wie der Abstand zwischen dem Kupplungselement und den Induktoren geringer wird. Wenn die Taste voll gedrückt ist, um in das Kupplungselement 192 gegen die Schicht 194 fast ohne Abstand dazwischen einrastet, erhöht sich der magnetische Widerstand, der auf dem Weg des magnetischen Feldes von jedem Induktor entwickelt wird, merklich, und die Induktivität steigt entsprechend an. Die Wandler 40, 42 und 44 (Zeichnung 7) können diese Induktivitätsveränderung in ein binäres Signal umwandeln.

Wenn man das induktive Tastenfeld der Zeichnungen 10 und 11 im einzelnen betrachtet, ao sind die Induktoren 196, 198, 200, 202 und 204 mit erheblicher Vergrößerung gezeichnet. In der Praxis können sie mit Hilfe der Ph*o-Ätζ-Technik hergestellt werden» um eine grosse Anzahl vom eigeneinanderllegenden gewindeähnlichen Wicklungen zu erzielen.

Jede Schablone von Induktoren ist vorzugsweise in Uberein-

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Stimmung mit dem ringförmigen Verlauf des magnetischen Kupplungselementes 192 anzuordnen. Der Zweck dieser Linienführung ist es, das Kupplungselement 192 bei einer gedrückten Taste einen groasen Teil der Kraftlinien aufnehmen zu lassen, die von jedem damit verbundenen Induktor erzeugt werden. Dies ergibt eine verhältnismäßig groSe Veränderung in der Induktivität jedes Induktors, verglichen mit der Ausgangeinduktivität, wenn die dazugehörige Taste gedrückt wird.

Obgleich die Induktoren 196 - 204 hauptsächlich als zweidlmensionale Spiralen von Bandleitern dargestellt werden, können andere WicklüngslinienfÜhrungen, einechliesslich der dreidimensionalen, verwendet werden.

Das Kupplungselement 192 kann wahlweise aus magnetischem Material mit hoher Nickel-Eisenlegierung sein, wie Permalloy, das einen geringeren Widerstand hat als Ferrit, In diesem Fall ist ein Abspannisolator zwischen dem Kupplungselement und den die Induktoren 196 - 204 bildenden Leitungen vorzusehen, um einen elektrischen Kontakt zu verhindern, wenn eine Taste gedrückt wird. Ferner ist das ringförmige Kupplungselement am besten mit getrennten Segmenten, die jeden Induktor bedecken, vorzusehen; die Segmente sind voneinander isoliert, um zu verhindern, daß Strom um das Kupplungselement zirkuliert.

Wenden wir uns der Zeichnung 12 zu: ein induktives Tastenfeld zur Verwendung in einer die Erfindung verkörpernden Verschlüsselungavorriehtung kann wahlweise ein knopfgetragenes Kupplungselement haben, das einzig als "verkürzte Drehung" arbeitet, um die Induktivität jedes mit der Taste verbundenen Induktors zu verringern, wenn die Taste gedrückt wird.

Genauer gesagt, hat die dargestellte Konstruktion die gleiche Art von Induktoren 196, 198» 200, 202 und 204 wie die Zeichnung 11, die mittels gedruckter Stromkreistechniken direkt auf der di- ' elektrischen Tafel 18 gebildet werden, ohne die Schicht 194 aus

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.- 21 -

magnetischem Material wie in Zeichnung 1Oo Ein dünner Isolier-: streifen 210 bedeckt die Induktoren.

Der Knopf 12 hat ein nicht-magnetisches Kupplungselement aus leitfähigem Material auf der Oberfläche gegenüber den Induktoren; das Kupplungselement 212 ist also von der gleichen Art wie das Kupplungselement 20 aus der Zeichnung 4-.

Wenn der das Kupplungselement 212 tragende Knopf 12 gedrückt wird, nimmt das Kupplungselement das magnetische Feld auf, das durch Strom in Jedem Induktor 196 - 204 darunter erzeugt wird. Entsprechend der wohlbekannten Prinzipien bilden gegen— sinnige Ströme, die auf Kupplungselemente induziert werden, ma magnetische Felder, welche dem Feld auf jedem Induktor.entgegenwirken« Als Ergebnis verringert sich die Induktivität jedes Induktors.

Wenn das Kupplungselement 212 aus Material mit spezifischer Widerstandskraft ist, so daß es die Induktoren nicht ganz kurz schließt, wird ein-Widerstand'über* jeden Induktor reflektiert, wenn die Taste gedrückt wird₀ Die sich ergebende Yer&ndsrung im Q-faktor jedes Induktors kann mit den Wandler aua Zeichnung 7 erfaßt werden, um das Ausgabesignal der Verschlüsselungsvorrichtung zu erzeugen.

Zurück zu Zeichnung 3: das Tastenfeld enthält einen verlängerten Knopf-64, wie er ira allgemeinen für Leertasten verwendet wird* Die Leertaste geht durch Tafel 13 in der gleichen Art wie die Tasten 12, und wird federnd von der di-elektrischen Tafel 18 hinweggedrückt durch ein quaderförmiges Schwammkissen 65.

Das Kissen 65 sitzt in einer passenden Aussparung 66, die in der Mitte auf dem Boden der Leertaste liegt. Flanschen auf dem inneren Ende der Leertaste greifen in die innere Oberfläche der Tafel, wenn die Leertaste nicht gedrückt wird.

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Ein Kupplungsleiter 67 iat an den nicht ausgesparten Teil der unteren Oberfläche der Leertaste angebracht, d.h. entlang des rechtwinkligen Weges um die Peripherie der Aussparung 66.

Ein einzelnes' Paar verlängerter fester Kondensatorplatten 68 und 69 sind an der dielektrischen Tafel 18 gegenüber der Kupplungsleitung 67 und unter dem Isolieratreifen 34 angebracht. Jede Platte 68 und 69 ist gleichermaßen weitläufig wie der Kupplungsleiter, und die beiden verlängerten Platten liegen quer zur Längsrichtung der Leertaste 64 voneinander entfernt.

Bei dieser Anordnung stößt die Leertaste unten auf den Isolierstreifen 34 gegenüber den beiden festen Platten 68 und 69, selbst, wenn das Bedienungspersonal die Leertaste am äußersten Ende drückt, so daß der Kupplungsleiter 67 im Winkel zu den festen Platten steht. Zum Beispiel: wenn nur das Ende 64a der Leertaste gedrückt wird, greift der Kupplungsleiter 67 in den Isolierstreifen 34 mit dem Teil 67a, das. die Lücke 7o gegenüber beiden festen Platten überbrückt. Demzufolge hat die Erhöhung der Kapazität zwischen den festen Leertastenplatten 68 und 69, wenn die Leertaste gedrückt wird-, die gleiche Größe, wenn die Taste nur an einem Ende gedrückt wird, als wenn sie so gedrückt wird, daß sie parallel zur Ebene der festen Platten bleibt.

Das Tastenfeld kann auch mit mehr als zwei festen Platten gebaut werden, die mit dem Leertastenkupplungsleiter verbunden sind, wobei man immer noch überwiegend gleichmäßige Kapazitätveränderungen an den verschiedenen Platten erreicht, wenn die Leertaste nur an einem Ende gedrückt wird. Zum Beispiel! Die im Ausschnitt gezeigte Ausführungsart in Zeichnung 5 zeigt, daß der Kupplungsleiter 67 auf einer Leertaste liegt, die mit der Leertaste 64 von Zeichnung 3 identisch ist* Jedoch bilden auf der di-elektrischen Tafel 18 untereinander verbundene feste Leitersegmente 71a und 71b eine feste Platte und untereinander

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verbundene feste Leitersegmente 72a und 72b bilden eine zweite feste Platte. Drei weitere feste Platten werden durch untereinander verbundene Leitersegmente 73a und 73b, 74a und 74b, und 75a und 75b gebildet. Die Leiteraegmente 71a, 72a, 73a, 74a und 75a liegen unter dem anderen Ende des Kupplungsleiters 67. Weiterhin sind die Leitersegmente in der gleichen Reihenfolge von jedem Ende des Kupplungsleiters angeordnet, so daß das Segment 71a unter dem einen äußersten Ende des Kupplungsleiters liegt, und das Segment 71b unter dem anderen äußersten Ende. Die Leitersegmente sind parallel zueinander ausgerichtet, und jedes Segment erstreckt sich zwischen den gegenüberliegenden Längskanten des Kupplungsleiters, wie dargestellt₀

Wenn die Leertaste gedrückt wird, so daß der Kupplungsleiter 67 schräg zur Ebene der Leitersegmente steht, wie in Zeichnung 5 dargestellt, haben die entsprechenden Leitersegmente 71a und 71b die jeweils höchste und niedrigste Kapazität zum Kupplungsleiter. Die Leitersegmente 72a," 73a, 74a und 75a haben der Reihe nach verringerte Kapazitäten zum Kupplungsleiter, wogegen am anderen Ende der Leertaste die Segmente 72b, 73b, 74b und 75b der Reihe nach erhöhte Kapazitäten zum Leiter 67 haben. Die gesamte kapazitive Kupplung von jeweils zwei entsprechenden Segmenten 71a-b, 72a-b, 73a-b, 74a-b und 75a-b haben somit überschlägig den gleichen Wert wie die Kupplung der anderen entsprechenden Segmente bei jeder Stellung der Leertaste. Diese Gleichförmigkeit der Kapazitätwerte, ohne Rücksicht darauf, in welcher Art die Leertaste gedrückt wird, erleichtert die Verwendung eines verhältnismäßig einfachen Wandlernetzes, wie diese in Zeichnung 7 dargestellt sind*

Zeichnung 6 zeigt eine andere Konstruktion der Leertaste, welche eine gleichmäßige Kapazität von jedem Paar der Fühler ergibt, wenn die Leertaste nur an einem Ende

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gedrückt wird. Bei dieser Anordnung hat eine Leertaste 80 keinen Kupplungsleiter. Statt dessen gibt es angrenzend an -Jedes Ende der Leertaste abgerundete Stutzen 82 'und 84, die jeweils die Kolben 86 und 88 aufnehmen. Die Kolben 86 und 88 aus Iaolationsmaterial können mit den oben beschriebenen Knöpfen 12 identisch sein mit der Ausnahmet daß sie abgerundete Köpfe 86a und 88a haben, die in den Stutzen 82 und 84 sitzen. Wie" bei den Knöpfen 12 aus Zeichnung 3 schiebt ein Kissen.die Kolben 86 und 88 von der di-elektrischen Tafel 18 weg.

Die Leertaste 80 wird an ihrem Platz über der Tafel 13 durch einen aus einem Teil bestehenden Vorsprung 9o gehalten, der an jedem Ende herunterhängt und durch die Tafel 13 und einen Flansch 9oageht, der sich nach außen hin von jedem Vorsprung erstreckt.

Jeder Kolben 86 und 88 hat auf der unteren Oberfläche einen Kupplungsleiter 92, der mit dem Kupplungsleiter 2o identisch sein kann, wie auf den Knöpfen 12 gemäß Darstellung in Zeichnungen 3 und 4 verwendet. Eine Schablone 94 von festen Platten 96, mit der Schablone 23 von festen Platten in Zeichnung 3 identisch, liegt unter jedem Kupplungsleiter 2o, zwischen dem Isolierstreifen 34 und der di-elektrischen Tafel 18. Wie ebenfalls in Zeichnung angegeben, ist jede mit Kolben 86 verbundene Platte 96 durch eine Leitung 91 an eine Platte 96 angeschlossen, die mit dem Kolben 88 verbunden ist.

Wenn nur das an den Kolben 86 angrenzende Ende der Leertaste 80 gedrückt wird, so daß die Leertaste im Winkel zu der Ebene der Schablonen 23 von festen Platten steht, so liegt der Kupplungsleiter 92 auf dem Kolben 86 trotzdem flach gegen den Isolierstreifen 34. Der Kupplungsleiter auf dem Kolben 86 liegt gleichmäßig entfernt von jeder festen Platte darunter, ohne Abstand. Die Kapazität, von jeder mit dem Kolben 86 verbundenen Platte 96zu jeder anderen Platte in der gleichen Schablone hat deshalb den gleichen verhältnismäßig hohen Wert» Das gleiche Ergebnis

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wird erzielt, wenn nur das andere Ende der Leertaste 80 ge-. drückt wird, oder wenn beide Enden gedrückt werden. Die , reine Kapazität, die mit jeder der untereinander verbundenen Platten 96-96 verbunden ist, hat deshalb den gleichen Wert wie die Kapazitäten anderer untereinander verbundener Platten 96-96.

Wir kommen nun zu Zeichnung 9 (die ein Querschnitt ist ähnlich der in Zeichnung 4 gegebenen Darstellung)ι eine Verschlüsselungsvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann auch ohne bewegliche Knöpfe gebaut werden. Statt dieser verändert der Finger des Bedienungspersonals durch Auflegen auf eine Kennzifferbestimmende Stelle auf dem Tastenfeld die Kapazität zwischen festen Platten ausreichend, um ein kennzifferdarstellendes Signal zu erzeugen. Die Tastatur der Zeichnung 9 hat feste Kondenaatorplatten 213, die in Schablone 215 angeordnet ist, wie die Platten 24-32 in Schablonen 23 auf Zeichnung 3, für jede kennzifferbezeichnende Stelle, von denen zwei an den Punkten 214 und 216 gezeigt werden. Die Platten 213 liegen auf der di-elektrischen Tafel 18 und sind mit dem Isolierstreifen 34 bedeckt. Leitung 59 verbindet jede Platte mit Verschlüsselungsanlagen in der gleichen Art, vfie in Zeichnung 7 mit dem Tastenfeld 1o dargestellt

lot. - . ■ ■ ;'

Eine Tafel 22o aus Isoliermaterial ist auf der Fläche montiert, die von der Tafel 18 und dem Streifen 34 gebildet wird. Die Tafel wurde mit einem durchgehenden Loch 22 bei jeder Kennziffer bezeichnenden Stelle versehen.

Wie bei der Stelle 214 gezeigt, legt der Maschinenwart seinen Finger, wie fragmentarisch bei 224 dargestellt, in das Loch 22 gegen den Isolierstreifen 224, um eine Kennziffer zu "tippen". Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des menschlichen Körpers erhöht der über die Platten gelegte Finger die Kapazität zwischen den Platten in der gleichen Weiae wie die Kupplungsleitung 2o auf dem Knopf von Zeichnung 3. 0 0 9 ί4 07 1 5 8 8

— d O — - - >>

Die Zeichnungen 13 und 14 zeigen eine Ausführungsart des Tastenfeldes der Yerschlüsselungsanlage, wo jeder Fühler einen Transformator 23o umfaßt, der einen ringförmigen Kern 236, der mit einer eingängigen Primärwicklung 232 und einer eingängigen Sekundärwicklung 234- versehen ist. Der Fühler hat auch einen Dauermagneten 238, der auf dem inneren Ende des Knopfes 12' liegt, mit welchem der Transformator 23o verbunden ist. Wenn ein Knopf mehrere mit ihm verbundene Fühler hat, kann ein einfacher Dauermagnet 238 eingebaut werden, der mit jedem der Transformatoren 23o zusammenwirkt, wie in den Zeichnungen dargestellt.

Die Transformatorenkerne 236 sind auf der Haltetafel 24o montiert, gegenüber den verbundenen Dauermagneten 238. Die Anzahl der mit jedem Knopf 12· verbundenen Transformatoren 23o ist mindestens gleich der Anzahl der binären EINSEN in der kennzifferbestimmenden Anzahl, die zu jedem Knopf gehört. Wie in den vorher beschriebenen Tastenfeldern der Verschlüsselungsanlage ist jeder Transformator mit einer EINS in der binären Zahl verbunden, welche den dazugehörigen Knopf kennzeichnet.

Wie aus der schematischen Darstellung von Zeichnung 14 ersichtlicht, ist eine Stromquelle 242 mit der Primärwicklung 232 eines mit jeder Ziffernposition verbundenen Transformators 23o verbunden. Weiterhin hat ein anderer mit jeder Ziffernposition verbundener Transformator seine Sekundärwicklung 234 an einen Gleichrichter 244 angeschlossen. Die übrigen Wicklungen auf den mit jeder Ziffernposition verbundenen Transformatoren sind untereinander verbunden, indem die Sekundärwicklung eines Transformators mit der Primärwicklung eines anderen Transformators ' verbunden ist, der mit der gleichen Ziffernposition in Verbindung steht. Auf diese Art werden die mit der gleiche'n Ziffernposition verbundenen Transfcrmatoren in einer Kette in Stufen geschaltet zwischen der Stromquelle 242 und einen Sieichrichter 244· Die Glelder jeder Kette sind die Kerne 236 abwechselnd mit Leitungsschleifen 246, die durch die miteinander verbundenen Sekundär- und Primär-

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wicklungen gebildet werden. Somit ist eine Kette 248 mit der Ziffernposition (2°) der fünfstelligen binären kennzifferbezeichneten Zahl den Knöpfen zugeordnet, und eine Kette 25o mit der Ziffernposition (2 ) dieser Zahlen. Die Ketten 252/254 und 256 sind jeweils ebenfalls nit den Ziffernpo sitionen
Zahlen verbunden.

Ziffernpositionen (2 ), (2^) und (2⁴) in diesen· binären

Unter weitere Bezugnahme auf Zeichnung 14 betrachten wir den Knopf 12¹C, welcher der Kennziffer G zugeordnet ist. · Die fünfstellige Zahl 00011 ist dazu bestimmt, diese Kennziffer darzustellen. Diese binäre Zahl hat eine EINS in der Position (2°) und in der Position (2 ). Deshalb sind zwei Kerne 236 mit dem Knopf 12'G verbunden, ein Kern liegt in der mit der Ziffernposition (2°) verbundenen Kette 248 und der andere Kern in der" mit der Position (2 ) verbundenen Kette 25o.

Wenn der Knopf 12'C nicht gedrückt wird, liegt der darauf ruhende Dauermagnet 238 weit entfernt von den beiden Kernen 236C und den Transformatoren 23oC und hat somit eine verhältnismäßig hohe Kopplung, d.h. verhältnismäßig geringe Dämpfung, zwischen deren Primär- und Sekundärwicklungen. Jede Kette 248-256 hat dann eine verhältnismäßig verlustarme Amplitudenübertragungsfunktion und legt dementsprechend ein verhältnismäßig starkes Signal von der Stromquelle 242 auf deren Gleichrichter 244. Jeder Gleichrichter erzeugt ein Ausgabesignal dann, das einem binären NULL entspricht.'

Wenn der Knopf 12¹C gedrückt wird, bewegt sich der auf seinem inneren Ende befindliche Dauermagnet 238C dichter an jede der beiden Kerne 236C heran und sein magnetisches Feld sättigt diese. Jeder gesättigte Kern koppelt ein verhältnismäßig schwaches Signal von seiner Primärwicklung 232 zu seiner Sekundärwicklung 234. Somit verringern sich die Amplitudenübertragungsfunktionen der Ketten 248 und 25ο verhältnismäßig stark, was ungefähr einer 3o db Dämpfungszunahme entspricht. Die Signale dieser beiden Ketten werden auf deren Gleichrichter 244 gelegt und verringern sieh somit beträchtlich. 0 0 9 84 0/ 1 5 8 8

Als Reaktion auf die sich ergebenden schwachen Signale von den Ketten 248 und 25o erzeugen die Gleichrichter 244, die mit diesen verbunden sind, Ausgabesignale, die einen Wert haben, welcher einer binären EINS entsprechen. Die mit den Ketten 252, 254 und 256 verbundenen Gleichrichter nehmen andererseits weiterhin verhältnismäßig starke Signale von der Stromquelle 242 auf und erzeugen somit NULL-Signale. Die sich ergebende Reihe binärer Signale von den fünf Gleichrichter 244 entsprechen der Zahl 00011, welche dem Knopf 12'C zugeordnet ist. ■

Wie in Zeichnung 13 dargestellt, sind bei jedem Knopf 12' alle damit verbundenen Kerne 236 hauptsächlich symmetrisch · angeordnet in Bezug auf den Dauermagneten 238 auf dem Knopf, so daß der magnetische Widerstand jedes Kernes sich in ziemlich gleichmäßigem Ausmaß verändert, wenn der damit verbundene Knopf gedrückt wird. Diese Gleichmäßigkeit in der Kopplung zwischen den Kernen 236 und deren zugehörigen Dauermagneten 238 vereinheitlicht die Ausgabesignale von den Ketten 248-256, wodurch die Umwandlung derselben in binäre Signale mit den Gleichrichtern 244 erleichtert Wird.

Die Knöpfe 12', welche die Dauermagneten 238 tragen, sind am besten identisch mit denen, die im Tastenfeld der Zeichnung 3 dargestellt sind und sind ähnlich angeordnet wie in einer Tafel 13, Jedoch haben die dargestellten Knöpfe 12' keine Aussparungen 61 für zylindrische Kissen 16, wie in Zeichnung 14 gezeigt. Anstelle dieser einzelnen Kissen 16, hat das Tastenfeld der VerschlUaselungsanlage in Zeichnung 13 eine Schicht 258 aus isolierendem Schwammmaterial, welche die ganze Reihe der Kerne 236 bedeckt und auf der anderen Seite in die Dauermagneten 238 eingreift, um die Knöpfe 12· federnd in ihre normale Stellung zu drücken. Wenn ein Knopf gedrückt wird, wird die darunter befindliche Schicht 258 zu einem Bruchteil ihrer normalen Stärke zusammengepreßt, wodurch der auf dem Knopf liegende Magnet ' ganz dicht an die damit verbundenen Kerne gebracht werden kann. ·

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Zum Beispiel: Ein Anschauungsmaterial aus synthetischem Schwamm, das eine normale Stärke von ungefähr 1,2 cm hat, läßt sich leicht auf ungefähr 0,1 bis 0,2 cm zusammenpressen. Mit einem so geringen Abstand zwischen dem Dauermagneten auf einer gedrückten Taste und den damit verbundenen Kernen verändert sich der magnetische Widerstand jedes 'Kernes beträchtlich, wie dies wünschenswert ist, um eine starke Veränderung in dem auf die Gleichrichter 244 gelegten Signale zu erzeugen. Die federnde Schicht 25o isoliert die Dauermagneten auch elektrisch von den Transformatorenentwicklungen.

Die federnde isolierende Schicht 258 aus Zeichnung 13 kann auch in anderen Ausführungsarten des Tastenfeldes der oben beschriebenen Verschlüsselungsanlage verwendet werden. Zum Beispiel bei den'Ausführungsarten nach Zeichnung 12 können die isolierende Schicht 21 ο und die einzelnen Schwammkissen 16 durch eine Schicht isolierenden federnden Kissenmaterials. ersetzt werden, das zwischen jede Kupplungsleitung 212 und die gegenüberliegenden Induktoren 196-2o4 gelegt wird.

Die Haltetafel 24o aus Zeichnung 13 besteht vorzugsweise aus einer gedruckten Stromkreistafel aus isolierendem Material, das sine geerdete Kupferummantelüng 26o auf der einen Seite "hat, um einen gemeinsamen Rückweg für die Leitungsschleifen 246 zu bilden. Die dargestellte Ummantelung 26o liegt auf der Oberseite gegenüber den Tastenknöpfen, In dieser Position trägt sie dazu bei, die Stromkreise und schleifenbildenden Leitungen auf der anderen Seite davor zu schützen, daß sie elektrische und magnetische Felder stören.

Die Löcher 262 gehen durch die Ummantelung 26o und die Tafel 24o an jeder Stelle, wo ein Kern 236 gelegt werden soll. Die ringförmigen Kerne werden auf der Tafel konzentrisch mit diesen Löchern montiert, indem sie mit einem Klebemittel an der Kupferummantelüng befestigt werden.

Wenn die Haltetafel somit auf einer Seite kupferummantelt ist, kann jede Leitungsschleife 246 mit einem bandähnlichen

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Kupferstreifen 264 gebildet werden, der auf der anderen Seite der Tafel 24o befestigt wird. Die Verbindung von beiden Enden des Streifens durch ein Loch 258 in der Haltetafel und in der Kupfermäntelung und weiter durch den Kern, die über dem Loch zu der Kupferummantelung 26o montiert wird, wird vorzugsweise in der gedruckten Stromkreistechnik oder Tauchlötungstechnik ausgeführt, obgleich die Leitungen auch von Hand verlegt werden können. Wenn die Kerne aus verhältnismäßig wenig widerstandsfähigem Material bestehen, sollten sie vor der Montage auf die Kupferummantelung isoliert werden, oder sonst irgendwie von den Leitungen, welche die Leitungsschleifen 246 bilden, isoliert werden. Somit besteht jede Leitungsschle'ife 246 aus einem Streifen 264 auf der einen Seite der Haltetafel 24o, der Kupferummantelung 26o auf der anderen Seite der Haltetafel, und zwei Verbindungen zwischen dem Streifen der Ummantelung, wobei jede Kontaktstelle durch einen Kern und ein Loch in der Haltetafel führt.

Die Kerne 236 bestehen vorzugsweise aus Ferrit und haben eine hohe relative Durchlässigkeit, ungefähr 2ooo, wenn die Dauermagnete in ihrer normalen Position sind. Obgleich die Kerne als geschlossene ringförmige Kerne dargestellt sind, können auch andere Baufonnen verwendet werden.

Die Stromquelle 242 hat eine niedrige Ausgangsdämpfung im Verhältnis zu der Paralleldämpfung der fünf Ketten 24o-256, die damit verbunden sind. Vorzugsweise hat sie eine Stromverstärkerstufe, die einen genügend hohen Signalpegel liefert, um alle fünf Ketten auszusteuern. Die Frequenz der _t Stromquelle ist nicht kritisch, weil die Dämpfungaveränderung durch jede Kette, wenn ein damit verbundener Knopf gedrückt wird, im großen und ganzen die gleiche ist bei jeder Frequenz zwischen rund 2o kHz und 2 MHz.

Die Verschlüsselungsanlage gemäß Zeichnungen 13 und 14 erfordert daher nur eine einzige Stromquelle und erzeugt

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eine recht starke Signalveränderung, wenn ein Kennzifferknopf gedrückt wird. Außer der Tatsache, daß sie keine beweglichen Kontakte hat, hat sie auch keine kritischen Stromkreise und Bestandteile. Somit ist sie sehr zuverlässig und kann leicht zu verhältnismäßig niedrigen Kosten gebaut werden.

Es wird nun ersichtlich, daß die induktiven Fühler wie oben unter Bezugnahme auf Zeichnungen 1o-12 beschrieben, auch so angeordnet werden können, daß sie gesättigt werden, sobald ein Knopf mit einem Dauermagneten gedrückt wird. Die gezeigte tastengesteuerte Verschlüsselungsanlage kann auch Fühler verwenden, welche das Drücken eines angeschlossenen Knopfes mit einer Phasenänderung anzeigen, anstelle mit einer Änderung der Amplitude oder der Resonanzfrequenz» Zum Beiapeil: Transformatoren, wie in den Zeichnungen 13 und 14 dargestellt, kqnnen so angeordnet werden, daß sie die Phase der auf die Gleichrichter bei 18o° gelegten Signale umsteuern, wenn die Transformatoren gesättigt werden.

Zusammengefaßt hat eine tastengesteuerte Verschlüsselungsanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Tafel, auf der kennzifferbezeichnende Knöpfe liegen, die von TRiner normalen Position zu einer betätigenden Position bewegt werden können. Jeder Knopf ist einer mehrstelligen binären Ziffernzahl zugeordnet und mit einer Anzahl von Fühlern verbunden, die gleich der Mindestanzahl einer gewählten binären Ziffer ist, d.h. EINSEN oder NULLEN, in der kennzeichnenden Zahl. Jeder Fühler am Knopf wiederum ist mit einer Ziffernposition verbunden, wo die gewählte binäre Ziffer in der Kennzeichnungsknopfzahl ist.

Jeder Fühler hat ein elektrisches Element mit einem elektrischen Verhalten, das sich entsprechend dem Aktionsfeld des Elementes verändert. Die Übertragungsfunktion des Fühlerelementes verändert sich auch mit dem auf dieses wirkende Feld. Der Fühler umfaßt auch ein Steuerelement, welches sich bewegt, wenn der damit verbundene Knopf gedruckt tflrd* paa Steuerelement verändert

ein Feld, welches auf das Fühlerelement entsprechend den dazwischen befindlichen Abständen wirkt* Wenn mehr als ein Fühler mit einem Knopf verbunden ist, können die verschiedenen Steuerelemente in einem einzigen Element zusammengefaßt werden. Dadurch wird beim Drücken eines Knopfes zum Wählen einer Kennziffer jedes damit verbundene Steuerelement bewegt, um die Übertragungsfunktion des damit verbundenen Fühlerelementes zu ändern. '

Hier ein Beispiel: ein kapazitiver Fühler, wie oben beschrieben, besteht aus zwei festen Platten am Fühlerelement und einem Steuerelement in der Form einer beweglichen Platte, welche die beiden festen Platten verkoppelt. Wenn mehrere solche kapazitiven Fühler mit dem gleichen Knopf verbunden sind, arbeitet eine einzige bewegliche Platte als Steuerelement für alle Fühler, und jedes Fühlerelement benötigt nur eine getrennte feste Platte, die mit der festen Platte gekuppelt ist, welche ein anderes Fühlerelement bildet.

Ein induktiver Fühler, bei welchem jedes Ftihlerelement ein Induktor ist, wird ebenfalls beschrieben. Das Steuerelement verändert die magnetischen Kraftlinien des Induktors und ändert dadurch sein Impedanzverhalten.

Bei dem oben beschriebenen Transformator-Fühler ist ein Dauermagnet das Steuerelement und ändert das auf den Transformatorkern wirkende mangnetische Feld und damit die Durchlässigkeit des Kernes.

Eine weitere Äusführungsart der Erfindung hat keine beweglichen Knöpfe und verwendet die Handkapazitäten, um ein auf die Fühlerelemente wirkendes Feld zu verändern.

Die Verschlüsselungsanlage hat auch eine getrennte Ausgabevorrichtung für jede Ziffernposition·in der Reihe der " kennzifferdarstellenden binären Zahlen« Jede Auegabevorrichtung ist mit allen Fühlern verbunden, die mit der gleichen Ziffernposition zusammengehören, um deren Über-

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tragungsfunktionen zu erfassen, und arbeitet als . Ziffernwandler.- Das heißt, sie entwickelt ein binäres Signal, das einen gewählten binären Wert nur dann hat, wenn die Übertragungsfunktion eines damit verbundenen Fühlers einen Wert hat, welcher der"gedrückten Stellung des damit verbundenen Knopfes entspricht.

Das vollständige Fehlen beweglicher Kontakte und -beweglicher Teile, außer den Kennzifferknöpfen, ermöglicht es, mit der Verschlüaseiungaanlage lange Zeit störungsfrei zu arbeiten, selbst unter ungünstigen Bedingungen. Auf Grund ihrer mechanischen Einfachheit und der Einfachheit der elektronischen Stromkreise, die sie benötigt, kann die Verschlüsselungsanlage ziemlich kompakt sein.

Auf Grund der vorstehend behandelten Tatsachen sowie der aus der Beschreibung hervorgehenden Tatsachen ist ersichtlich, daß die aufgeführten Zwecke erreicht wurden, und da gewisse Änderungen in den vorgenannten Ausführungsarten vorgenommen werden können, ohne damit den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu überschreiten, ist es die Absicht, alle in der vorstehend beschriebenen Abhandlung oder in den beigefügten Zeichnungen angegebenen Tatsachen nur 'als· beispielgebend und keineswegs als einschränkend auszulegen.

Es ist ebenfalls selbstverständlich, daß die nachstehenden Ansprüche sieh auf alle besonderen und spezifischen Eigenschaften der hierin beschriebenen Erfindung beziehen, sowie alle Feststellungen des Umfanges der Erfindung, die sprachlich gesehen, unter diese fallen.

Nach Beschreibung der Erfindung wird als neu und durch Patentbrief zu schützen beansprucht:

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Claims

Patentansprüche

1) Tastengesteuerter Umsetzer zur Erzeugung digitaler,

. "binär kodierter Signale entsprechend ausgewähler Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem an dem Tastenfeld auswählbaren Zeichen einer oder mehrere Fühler zugeordnet sind, deren Zahl der Häufigkeit, in welcher der eine "binäre Wert in dem kodierten Signal auftritt, entspricht und daß jeder Fühler der Stellenlage dieses binären Wertes in dem kodierten Signal entspricht, wobei jeder Fühler eine elektrische Charakteristik aufweist, deren Wert einem auf den Fühler einwirkenden Feld entspricht, das bei Auswahl des zugeordneten Zeichens verändert wird, so daß die elektrische Charakteristik einen Wert annimmt, wenn das zugeordnete Zeichen ausgewählt wurde, und einen anderen Wert, wenn es nicht ausgewählt wurde, und daß die Charakteristiken aller der gleichen Stellenposition .zugeordneten Fühler durch dieser Stellenposition zugeordnete elektrische Stromkreise kombiniert werden und Ausgabeeinrichtungen zur Erzeugung von digitalen Signalen in Abhängigkeit der kombinierten elektrischen Charakteristiken beeinflussen.

2) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz jedes Fühlers seine elektrische Charakteristik bildet und die Ausgabeeinrichtungen auf die kombinierten Impedanzen der Fühler ansprechen.

3) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung eines Fühlers seine elektrische Charakterstik bildet und die Ausgabeeinrichtungen auf die kombinierten Dämpfungen der Fühler ansprechen. -

4-) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler zwei Kondensatorplatten aufweist, die verhältnismäßi/g; gut kapazitiv miteinander gekuppelt sind und so angeordnet sind, daß bei Betätigung einer Zeichentaste zur Auswahl eines . Zeichens die Kapazität zwischen den zugeordneten Platten einen anderen Wert annimmt als im nicht betätigten Zustand.

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5) Umsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung Jeder Taste eine der Platten gegenüber der anderen bewegt und hierdurch die Kapazität des aus beiden Platten gebildeten Kondensators verändert.

6) Umsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Platten jeder Platte zugeordnet sind und jede Taste wenigstens eine zusätzliche Platte trägt, die mit den beiden ersten Platten kapazitiv gekoppelt ist.

7) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fühler wenigstens ein induktives'Element enthält und die induktiven Elemente in bezug auf die zugeordnete Taste so angeordnet sind, daß bei Anschlag einer Taste zur Auswahl eines Zeichens die induktivität jedes Elementes einen anderen Wert annimmt als im nicht betätigten Zustand.

8) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der je einem Zeichen zugeordneten Tasten an der äußeren Fläche eines Pultes aus einer normalen Stellung in eine betätigte Stellung niedergedruckt werden kann und hierbei innerhalb des Pultes ihr eines Ende in Richtung auf ein,Traggestell gedrückt wird und daß zwischen den Tasten und dem Traggestell ein isolierendes Kissen angeordnet ist, welches die Taste in ihrer normalen Stellung hält und bei Anschlag der Taste von dieser zusammengedrückt wird, wobei Anschläge las Ausmaß der Bewegung der Taste begrenzen.

9) Umsetzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taste ein bje sonde res Kissen zugeordnet ist, welches in einen Einschnitt der Taste gegenüber dem Traggestell eingg"&e"tzt ist.

10} Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der niederdrückbaren Tasten in einem Loch eines Pultes angeordnet ist und an seinem inneren Ende einen elektrischen Leiter trägt, daß ein dielektrischer Träger parallel zu dem Pult in dessen Innerem angeordnet ist und daß mindestens zwei von mehreren Kondensatorplatten an diesem Träger jeder Taste zugeordnet sind und dessen Leiter in der gleichen Ebene gegenüberliegen, wobei eine verhältnismäßig kleine kapazitive Kopplung zwischen den Platten besteht, solange sich die zugeordnete Taste in

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3fr .

ihrer Normallage befindet, die Kondensatorplatten jedoch durch den Leiter der Taste überbrückt werden, sobald die Taste ■·' ' niedergedrückt wird, so daß die kapazitive Kopplung zwischen den Platten, und wenigstens einer weiteren zugeordneten Platte vergrößert wird.

11) Umsetzer nach Anspruch 10,. dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht von di-elektrischein Material die Kondensatorplatten bedeckt und jedes der verschiedenen Kissen in einer Aussparung angeordnet ist und sich auf der Schicht von di-elektrischem Material abstützt, um die Taste in ihrer Nonnallage zu halten, jedoch in solchem Ausmaße zusammengedrückt werden kann, daß beim Anschlag der Taste dessen metallische Oberfläche gegen die Schicht von di-elektrischem Material drückt.

12) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede: von mehreren Induktivitäten fest an einem Rahmen innerhalb des Pultes angeordnet 1st- und mehrere Induktivitäten jeder Taste zugeordnet sind entsprechend der Häufigkeit des einen binären Wertes in dem zugeordneten binär kodierten Signal, wobei jede Induktivität derart gegenüber Kupplungseinrichtungen der Taste angeordnet ist, daß sie zwei verschiedene Werte annimmt, j enachdem, ob die Taste in der Ruhelage oder in der betätigten Stellung liegt.

13) Umsetzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet_f daß jede Induktivität aus einer im wesentlichen zweidimensionalen spiralenförmigen Wicklung aus einem bandförmigen Leiter besteht,

1.4) Umsetzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Material geringer Permeabilität während der Bewegung einer Taste bewegt wird, um den magnetischen Widerstand des magnetischen Feldes der zugeordneten !induktivität zu verändern. .

15) Umsetzernach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung jeder Taste ein elektrisch leitfähiges Material bewegt, um die magnetische Kupplung zwischen dem Material und jeder der Taste zugeordneten Induktivität zu verändern, ,

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16) · Umsetzer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Fühlelementen vorgesehen sind, welche auf einer Schaltstange derart angeordnet sind, daß die Fühlelemente des einen Paares näher dem einen Ende der Sehaltstange als die Fühlelemente des anderen Paares liegen und jedes Fühlelement mit einem elektrischen Element dieser Schaltstange gekuppelt ist und eine veränderliche elektrische Charakteristik in Form einer veränderlichen Impedanz oder veränderlichen Dämpfung aufweist, deren Wert durch die Lage des elektrischen Elementes zu dem Fühlelement bestimmt wird, daß je ein Fühlelement beider Paare zur Vereinigung ihrer elektrischen Charakteristiken miteinander verbunden sind und die anderen Elemente beider Paare ebenfalls zur Vereinigung ihrer elektrischen Charakteristik miteinander verbunden sind und die Fühlelemente und die elektrischen Glieder so angeordnet sind, daß die vereinigten Charakteristiken der beiden Kombinationen praktisch um den gleichen Betrag verändert werden, wenn die Schaltstange niedergedrückt wird, um die Lage der elektrischen Elemente zu beiden Paaren von Fühlgliedern zu verändern.

17) Umsetzer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelemente praktisch in der gleichen Ebene und in gleicher Entfernung von der Pultfläche angeordnet sind.

18) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede von mehreren Zeichen "bestimmenden Plätzen einer binären Zahl, welche zur Auswahl eines Zeichens von einem Bedienenden ausgewählt werden können, eine Anzahl von Stromkreiselementen zugeordnet sind, deren Zahl der Häufigkeit des Auftretens des einen binären Wertes in der zugeordneten binär kodierten Zahl entspricht und deren Impedanz durch Anschlag der Taste geändert werden kann und daß jedes von mehreren zweiten Stromkreiselementen mit einem ersten Stromkreiselement verbunden ist und einen Resonanzkreis

' mit diesem bildet, der eine unterschiedliche'Resonanzfrequenz aufweist, jenachdem, ob die zugeordnete Kennzeichnung ausgewählt worden ist oder nicht, und mit Ausgabeeinrichtungen gekuppelt ist, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Resonanzfrequenz ' Signale erzeugen.

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19) Umsetzer nach Anspruch 1.8-, dadurch gekennzeichnet, daß die

Resonanzfrequenz 'jedes Resonanzkreises sich deutlich von den

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Resonanzfrequenzen anderen Resonanzkreise unterscheiden.

20) Umsetzer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zweifach ab.s timmbare Oszillatoren vorgesehen sind, von denen jeder zwei Resonanzkreise besitzt, die mit einem Kupplungskoeffizienten miteinander gekoppelt sind, der geringer ist als der überkritische Wert, wobei jeder erste Resonanzkreis mit wenigstens einem der Stromkreiselemente-verbunden ist und seine Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von dem Wechsel der Impedanz dieses Stromkreiselementes geändert werden kann und jeder Oszillator einen ausgewählten Resonanzzustand nur besitzt, wenn ein mit ihm verbundenes Stromkreiselement einem Platz zugeordnet ist, der ausgewählt wurde.

21.). Umsetzer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Oszillator'eir Halbleiterelement enthält, welches als Verstärker arbeitet und dass Vorkehrungen getroffen sind, um die maximale ; Leitfähigkeit dieses Halbleiterelementes unter seinem Sättigungszustand aufrechtzuerhalten.

22) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede" Taste eine Anzahl von magnetischen Stromkreiselementen entsprechend der Häufigkeit des Auftretens des einen binären Wertes in dem zugeordneten kodierten Signal besitzt, von denen jedes einer Stellenposition des Signals zugeordnet ist, an der dieser binäre Wert auftreten kann,und daß mehrere Kupplungseinrichtungen alle magnetischen Stromkreiselemente der gleichen Stellenposition zur Bildung eines Sighalweges mit einer Übertragungsfunktion kuppeln, die durch den magnetischen Zustand der magnetischen Stromkreiselemente bestimmt wird und daß jedes von mehreren magnetischen Steuergliedern von einer Taste*-getragen wird und den magnetischen Zustand aller zugeordneten magnetischen Stromkreiselemente bei Anschlag der Taste zu ändern vermag, so .daß jeder Signalweg» der einer angeschlagenen Taste Kügeöxdnet istg eine elektrisch unterseheidbar veränderte Übertragungs*- fuhktion aufweist als andere Signalwege»

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23) Umsetzer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgabe— einrichtungen mit den magnetischen Stromkreiselementen und den Kupplungsgliedern, welche einen Signalweg bilden, verbunden sind, und eine Wechselspannung von einer Wechselspannungsquelle mit unterschiedlicher Amplitude in Abhängigkeit von der jeweiligen Übertragungsfunktion des Signalweges empfangen.

24) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ■Taste eine Anzahl von sättigbaren magnetischen Kernen entsprechender Häufigkeit, in der der eine Einärwert in dem kodierten .Signal auftritt, zugeordnet ist, welche für gewöhnlich eine verhältnismäßig hohe magnetische Permeabilität besitzen und daß ein stromleitender Streifen zwei Kerne ,die derselben Stellenposition zugeordnet 3ind, miteinander koppeln, εο daß die der gleichen Stellenposition zügeoxdneten Kerne und die Schleife einen Signalweg bilden und daß jede Taste ein magnetisches Steuerglied trägt, das mit den dieser Taste zugeordneten Kernen gekoppelt ist und bei Anschlag der Taste die magnetische Permeabilität der zugeordneten Kerne herabzusetzen vermag.

25) Umsetzer nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Steuerglied ein Permanentmagnet ist.

26) Umsetzernach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Magneten und allen Magnetkernen eine Isolation angeordnet ist.

27) Umsetzer nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetkern einen geschlossenen magnetischen Kreis besitzt.

28) Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen sättigbarer Transformatoren vorgesehen sind und in jeder Gruppe die Transformatoren in Reihe geschaltet sind, jede Gruppe von Transformatoren einer Stellenposition der binär kodierten Signale zugeordnet ist und jeder Transformator einer Taste zugeordnet ist, so daß die Zahl der Transformatoren, die jeder Taste zugeordnet sind, gleich der Häufigkeit des Auftretens des einen binären Stellenwertes in dem kodierten Signal ist und"daß.mit jeder Taste ein magnetisches Steuerglied verbunden ist, welches in der einen Tastenlage geeignet ist,"den Transformator zu

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sättigen, während mit Jeder Gruppe von Transformatoren eine Ausgabevorrichtung verbunden ist, welche in Abhängigkeit von dem Sättigungszustand des Transformators den einen oder den anderen binären Wert eines Signales erzeugt. ■

29) Umsetzer nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transformator einen sättigbaren magnetischen Kern aufweist und daß zwei Leiter auf einem Tragglied .in der Nähe des Kernes angeordnet sind sowie ein Paar von leitenden Schleifen mit je eine] Wicklung um den Kern gelegt sind, wobei jede Schleife durch einen der Leiter auf dem Tragglied gebildet wird.

30) Umsetzer nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied zwei plane Flächen aufweist, von denen eine Fläche die Transformatoren trägt und daß eine Schicht aus leitendem Material auf einer der Flächen des Traggliedes aufgebracht ist, welche mit der Verteilung der Kerne auf dem Tragglied übereinstimmt und einen gemeinsamen Leiter für alle Schleifenwicklungen bildet.

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Wd/r.c.
7.10.66

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