DE2810609A1 - Steuerungsbaugruppe - Google Patents
SteuerungsbaugruppeInfo
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- G05G2009/04744—Switches
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Description
/.b 1 Ubü9
PATFNT A N W A. L T E R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER Lf J.RICHTER F. WERDERMANN
DIPL.-ING. DIPI CHEM. ' DIPL.-ING. DIPL.-1NG.
MÜNCHEN HAMBURG
2O0O HAMBURG 36 J |Q ," ^1
NEUER WA L L 1
TEL. (O4O) 34 OO 34ΟΟ56
TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG
: a. 1052-I-7814-7 DH
IHR ZEICHEN:
P A 1J? K K ΐ A N H H Ii D U N G
PRIORITÄT: 11. März 1977
(entspr. US-Anm. Serial-ITo. 776 527)
Δ EZ jSICHNUNG: S t eu eru ng s b au^rupp e
AiiiISLDER: ATARI, Inc.
1265 jSorre^as Avenue Sunayvale, Kaiif.,V.öt.A.
.3AFIIiI)Si: Gerald R. Aaiaotb, Ingenieur
3063 Kumbolt Avenue
Santa Clara, Kalif.,V.St.A.
John K. Hayashi
402 Hillsborough Boulevard
San Hateo, Kalif.,V.St.A0
809837/0999
Konten: Deutsche Bank AG, Homburg, Konto-Nr. 6/10055 (BLZ 20070000) ■ Postscheckamt Hamburg, Konlo-Nr. 2620 80-201 (BLZ 20010020)
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsbaugruppe zur Erzeugung
von Schalterschließvorgängen in Abhängigkeit von manuellen Steuerbewegungen in zwei Koordinatenrichtungen«,
Die Erfindung bezieht sich auf manuell be'.ienbare Steuerungsbaugruppen,
zur Erzeugung von Schließvorgängen bei Schaltern in Abhängigkeit von manuellen Betätigungsbewegungen in zwei
Richtungen bei einem Bedienorgan, wie beispielsweise einem Steuerhebel. Diese Erfindung ist besonders geeignet für den Einsatz in
Verbindung mit der Manipulation von Bildmustern auf einem Bildschirm.
Bisher sind Steuerhebel oder sogenannte "joysticks" zum Zwecke der Erzeugung von Schalterschließvorgängen bei Mikroschaltern
und dergl« eingesetzt worden, um bestimmte gewünschte Funktionen
zu erfüllen. Es ist jedoch beobachtet worden, daß die zur Betätigung
bestimmter unter diesen Steuervorrichtungen erforderliche Kraftanstrengung dazu führt, daß die Bedienperson ermüdet und
in demselben Maße von der Fortsetzung der Bedienung solcher Einrichtungen,
ob zur Unterhaltung oder zum Unterricht oder derglo abgebracht wird«
Daher besteht Bedarf zur Schaffung einer verbesserten Steuerungsbaugruppe,
die die oben angeführten Nachteile und weitere Probleme beseitigt und ebenfalls eigene Vorteile bietet«
Ein Nachteil gegenwärtiger Steuerungseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art liegt darin, daß sie nicht in der Lage sind,
mehr als einen Schalter zu einem Zeitpunkt zu schließen, wobei die
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ORIGINAL INSPECTED
■Schalter u::i gewisse Winkel versetzt, uu die Achse des .Jteuerhsbels
oder Hebelgriffs he run, angeordnet sind. Der Steuerhebel
nach der jirfindung ist derart angeordnet, daß er paarweise unter
gewissen Winkeln benachbarte Schalter schlieft, v/obei eine Verknüpfungsschaltung
eine Anzeige für die !Bewegungsrichtung des Steuerhebels erzeugen kann«,
Allgemein bringt eine Steuerungsbaugruppe zur iärzeugung von
Schalterschließvorgüngen in Abhängigkeit von manuellen Bedienbewegungen
in zv/ei Ächs einrichtung en einen langgestreckten Handgriff
oder Hebel zum einsatz, der von eineia Verschwenkgelenk in
axialer Richtung getragen wird und für kreisbogenforrnige Bewegungen
in solchen Richtungen angeordnet ist, die radial zur Handgriffachse verlaufen» Eine Grundplatte trägt eine Vielzahl
von durch Druck betätigbaren schaltern, die in einem vorbestimmten
Huster um die •"•chse des Handgriffs herum angeordnet sind.
üJine Zv/ischenplatte schließt eine Vielzahl von Betätigungsarraen
ein, die in einer eng der Ebene der Grundplatte benachbarten Ebene derart angeordnet sind, daß jeder der Betätigungsarme
in eine Wirkungsverbindung zur Druckausübung mit einem zugeordneten Schalter bringbar und wieder aus dieser heraus bewegbar ist.
Eine von einem Endbereich des Handgriffs getragene Federvorrichtung dient zur Einleitung der Betätigungskräfte in die Betätigungsarme
in Abhängigkeit von der Bewegung des Handgriffs in entsprechende Richtungen zur Betätigung von Schaltern, die den entsprechenden
Betätigungsarmen zugeordnet sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungsbaugruppe der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die die Aufbringung geringer Kräfte
8 3 7/0999 OHiGiNAL inspected
zur Betätigung zuläßt, so daß die Ermüdung der Bedienperson
auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, dabei sollten ferner Mittel vorgesehen sein, um die zu schließenden schalter gegen Beschädigungen
bei Bewegungen des Hebelarms oder Handgriffs zu schützen«
Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße
Steuerungsbaugruppe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Handgriff einen Steuerhebel bildet, daß ein
Schwenklager den Steuerhebel trägt für kreisbogenförmige Steuerbewegungen
in zu seiner Längsachse radialen Richtungen, daß eine Grundplatte in einer Ebene angeordnet ist, die sich quer zu der
genannten Längsachse erstreckt, daß die Grundplatte eine Vielzahl von durch Druck betätigbaren Schaltern trägt, die in einem vorbestimmten
Muster um die genannte Längsachse angeordnet sind, daß eine Betätigungsplatte zur Anbringung einer Vielzahl von
Betätigungszungen in einer der Ebene der Grundplatte eng benachbarten Ebene vorgesehen ist, daß jede der r>etätigungszungen in
eine Wirkungsverbindung zur Druckausübung mit einem zugeordneten
Schalter bringbar und daraus wieder entfernbar ist, und Mittel vorgesehen sind, die ermöglichen, daß der genannte Steuerhebel
zur Aufbringung einer Kraft selektiv auf eine oder mehrere der Betätigungszungen zu einem gegebenen Zeitpunkt bewegbar ist,
um einen oder mehrere der Schalter einzeln oder gleichzeitig zu betätigen, und daß die letztgenannten Mittel von einer unteren
Verlängerung des Steuerhebels getragene Federvorrichtungen einschließen zur Übermittlung einer Betätigungskraft auf die Betätigungszungen
in damit in Beziehung stehende Richtungen zur Betätgung von Schaltern, die den letztgenannten Betätigungszungen
zugeordnet sindo
ORIGINAL INSPECTED
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8 2.6 ί O b ϋ d
Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden beispielsweise
und anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert. Es zeigen:
Fif;. 1: eine Seitenansicht der Steuerungsbaugruppe mit Steuerhebel
nach der Erfindung,
2: eine schaubildliche Eplosionsdarstellung, in Teilschnitt
ansicht, zur besseren Erkennbarkeit der in Figo 1 gezeigten Steuerungsbaugruppe gemäß der Erfindung,
J>: eine seitliche Schnittansicht des unteren Endbereichs
dex' in iinig. 1 t eseit tea bteuex'uiigsbaugruppe, und
Fig. 4: eine vergrößerte seitliche octuiittansicht eines ieils
der erfindungsg ermäßen Anordnung zur Steuerung der
Schalter in der Baugruppe.
Sine Stauerungsbaugrup:)e nach der Art der Steuerknüppel- oder
Steuerhebelsteuerung wie sie in dieser Erfindung offenbart wird,
umfaßt einen langgestreckten Handgriff oder Steuerhebel 11, an des.sen unterem Teil ein kugelkappenförniger Fuß 12 ausgebildet
ist. Der lcugelkappenför.aige Fuß 12 ist in einor Gehüusebaugruppe
13 angeordnet, die eine Deckelplatte 14 umfaßt, die gekennzeichnet
ist durch eine im wesentlichen mittig in ihr angeox'dnete Ausnehmung.
16 für den Durchtritt des Steuerhebels 11.
Eine Bodenplatte 17 schließt einen sich nach oben erstreckenden Schwenkl&gerzapfen 18 ein. Der Schwenklagex"zapien 18 greift in
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eine Schwenklaöerpfct.nne 19 ein, die ia "Jereich der jjan^j
des Steuerhebels 11 ausgebildet ist, um diesen zu halten, der auf
dera Schwenklagerzapfen 18 verschwenkt werden soll.
Distanzhülsen 21 halten die Deckelplatte 14 und die bodenplatte 17
in einem festgelegten Abstand zueinander derart fest, daß eine
langgestreckte Befestigungsschraube 22 nach oben eingeführt werden kann und in Gewindebohrungen in der Deckelplatte 16 Halt finden
kann (Mg. 2).
langgestreckte Befestigungsschraube 22 nach oben eingeführt werden kann und in Gewindebohrungen in der Deckelplatte 16 Halt finden
kann (Mg. 2).
Eine Grundplatte, wie beispielsweise die Druci-cplatine 23 einer
gedruckten Schaltung, trägt eine Vielzahl von durch Druck betütigbaren Schaltern 24-, die in einem vorbestimmten Muster um die
Längsachse des Steuerhebels 11 herum angeordnet sind.
gedruckten Schaltung, trägt eine Vielzahl von durch Druck betütigbaren Schaltern 24-, die in einem vorbestimmten Muster um die
Längsachse des Steuerhebels 11 herum angeordnet sind.
Die Schalter 24 umfassen jeweils ein festes, bei Druckausübung
betätigtes Kontaktstück 26, das unterhalb eines federelastischen
Kontaktstückes 27 angeordnet ist, welches derart geformt und angeordnet ist, daß es nach unten gedrückt v/erden muß, um auf das nach oben gerichtete feste Kontaktstück 26 zu schnappen und damit den
Schalter zu betätigen. Die federelastischen Kontaktstücke 2? weisen eine Formgebung ihrer oberen Oberfläche auf, die in gewisser V/eise der Form eines Walmdaches bei einem Haus entspricht. Beim Auftreffen und der nach unten wirkenden Druckausübung auf die obere Kante des federelastischen Kontaktstückes 27 dehnen sich die seitlichen
Ränder dieses letzteren leicht aus, und dann schnappt der mittlere Teilbereich gegen das feste Kontaktstück 26, un den Schalter solange zu betätigen, wie der Druck aufrechterhalten wird.
betätigtes Kontaktstück 26, das unterhalb eines federelastischen
Kontaktstückes 27 angeordnet ist, welches derart geformt und angeordnet ist, daß es nach unten gedrückt v/erden muß, um auf das nach oben gerichtete feste Kontaktstück 26 zu schnappen und damit den
Schalter zu betätigen. Die federelastischen Kontaktstücke 2? weisen eine Formgebung ihrer oberen Oberfläche auf, die in gewisser V/eise der Form eines Walmdaches bei einem Haus entspricht. Beim Auftreffen und der nach unten wirkenden Druckausübung auf die obere Kante des federelastischen Kontaktstückes 27 dehnen sich die seitlichen
Ränder dieses letzteren leicht aus, und dann schnappt der mittlere Teilbereich gegen das feste Kontaktstück 26, un den Schalter solange zu betätigen, wie der Druck aufrechterhalten wird.
80 9 8 3 7/0399 original inspected
iCine Betätigungsulatte 28 schlieft eine Vielzahl vo/i Betätigungszungen
29 ein, die innerhalb der Jirotreckungsebene der Betätigungs-Olatte
23 an^eordnot und. mit einer Fläche der Ebene der Grundplatte
ong benachbart sind, die v.ie Druclcnlatine 23 bildet.
Jede Betätigungszunge 29 ist in eine Wirkungsverbindung mit einem
zugeordneten Schalter 24- bringbar und daraus wieder entfernbar.
Mittel zur Halterung einer langgestreckten Druckfeder 31, die
zwischen der Unterseite des kugelkappenförmigen ITußes 12 und der
Überseite der Betätigungszungen 29 angeordnet sind, umfassen
zylinderförmige Sockel 32, die von der Oberseite der Betätigungszungen 29 getragen v/erden, und zugeordnete, nach unten gerichtete
Vorspränge 33} üe von der Unterseite des kugel.<appenf örmigen
Pußes 12 getragen werden. Die Vorsprünge 33 sind in die oberen iündbereiche der Druckfedern 31 eingeführt, während die unteren
iSnden dar Druckfedex*n 31 i11 d-en Sockeln 32 untergebracht sind.
Die Betätigungszungen 29 schließen Andruckstege 29a ein, die von
ihnen ia gegenüberliegender Ausrichtung und zur Betätigung jeweils eines der federelastischen Schalterkontaictstücke 27 getragen werden.
Durch eine Vielzahl nach unten gerichteter Stützen 3^ wird die
Schaltungsplatine oder Grundplatte 23 und die Betätigungsplatte in zueinander ausgerichteter, benachbarter ebener Lage gehalten.
Die Schaltungsplatine 23 und die Betätigungsplatte 28 weisen
jeweils eine mittige Ausnehmung, 36 bzw. 37>
auf, für den Durchtritt des sich nach oben erstreckenden Schwenklagerzapfens 18.
Der Rand, derdie untere Seite der Ausnehmung 36 umgibt, ruht auf einer Schulter 18a des Schwenklagerzapfens 18 derart, daß verhin-
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ÜGÜ9
dert wird, daß sich der mittige -Teil der Schaltungsplatine 23
bei Ausübung einer Druckkraft auf die Schalter 24 durchbiegt. Würde diese Durchbiegung der Schaltungsplatine 23 nicht unterbunden,
so könnte eine erhöhte Auslenkung der Betätigungszungen zur Betätigung der Schalter erforderlich machen, die dann auch
nicht so zuverlässig arbeiten würden.
Mittel, die feste Anschläge zur Begrenzung der Bewegung des
Steuerhebels 11 in alle Richtungen vor dem vollständigen Zusammenpressen der Druckfedern 31 bei gegenseitiger Berührung ihrer
Windungen bis zur Bildung eines "harten" Kontaktes bilden, dienen dazu, daß ein Zerdrücken des federelastischen Kontaktstücks 27
verhindert wird. Daher ist der innere Handbereich 14a der Deckelplatte 14, der die Ausnehmung 16 umgibt, derart ausgelegt, daß
Teile des Steuerhebels 11 an diesem Randbereich 14a der Ausnehmung 16 vor der vollständigen Zusammenpressung der Druckfedern 31 anliegen.
Während also der Steuerhebel 11 bewegt wird, legen sich Teilbereiche 11a seiner Oberfläche an den inneren Randbereich 14a
der Ausnehmung 16 in der angegebenen Weise an. Auf diese Weise ist stets eine federnde Verbindung zwischen der Unterseite des
Steuerhebels 11 und der Oberseite des festen Kontaktstückes 26 vorhanden.
Außer der Anlage der Teilbereiche 11a der Oberfläche des Steuerhebels
11 an dem Handbereich 14a zur Begrenzung der Bewegung des Steuerhebels 11 schließt .die untere überfläche der Deckelplatte
14 einen mit einem Winkel von etwa 11 gegenüber der Waagerechten abgeschrägten Bereich 14b ein, der zum Eingriff eines Zapfens
als weiterer* feststehender Anschlag ausgebildet ist, bei dem es
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ORiGiNAL INSPECTED
normalerweise nicht zum ^lingriff koui.it, sofern nicht große Kräfte
sui' den Steuerhebel 11 ausgeübt werden.
ι litt el :-;ur be.'X'ensun u\,v W;:: -er Gauii:" ces Steuerhebels 11 um Beine
L-' -lfjsfAchije dienen als ,ichuta ye^en die Verdrehung und AusrüCiCung
der Jruc;:f ed er η J1 line scnliefjen den Zapfen pS ein, der sich voxi
dor unteren Haute dec !airel.raposni'ur.ii^en 5"uße3 12 radial nach
au. ^n -jrr-trec^t. Der Zari'en 5b ist swißchen zwei nach unten gerichtete
Äiischlajstiite 41 eingepaßt, um die Verdrehung des Steuerhebels
11 UiT seiii eigene L."nr;sachse zu verhindern.
ochlie.'-lich ist zu be:.ierl:en, daß bei der bevorzugten Ausführungsfori.i
der· bescliriebenen Eiarichtung ein getrennt angeordneter
(von Steuerhebel 11 abgesetzter) Auslösescha.lter zum üinsatz gebraclit
vjird, beispiel-'-weise zum Abfeuern einer1 Schußwaffe bei einem
Unterhaltungsspiel mit beschul oder dergl. Daher wird bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ein fünfter Schalter 25 gezeigt,
der unabhängig von der betätigung des Steuerhebels 11 durch Bewegung
einer 3et.:itigungssunge 29 »lit Sockel 42 zu betätigen ist.
Aus den obigen Ausführungen wird also ohne weiteres offenbar, daß eine verbesserte Steuerungseinrichtung zur Erzeugung von Schalterschließvorgänyen
in Abhängigkeit von manuellen .detätigungsbewegungen
eines Steuerhebels in zwei Koordinatenrichtungen geschaffen worden ist.
Wie offenbart wurde, sind zwischen dem Steuerhebel und den Schaltern auf der Schaltungsplatine Federn angebracht, sowie
Mittel zur. Sicherstellung des ständigen Vorhandenseins einer
809837/0999 *iG[Nal iNsp p„
BAD ORIGiNAL
_ /i^ _ ZdIObOy
j?ederwirkung ζ v/i se hen dem Steuerhebel und den Schaltern, derar't,
daß die Schalter bei Betätigung des Steuerhebels nicht zer-drückt werden können. Eg ist ferner anzumerken, daß alle Betätigungszungen
derart angeordnet sind, daß sie sich in zueinander parallelen Ebenen bewegen, wodurch die Herstellung dar Betätigungsplatte
28 ohne Schv/ierigkeit ausgeführt v/erden kann, ohne diese um eine zu ihrer Mitte senkrechte Achse drehen zu müssen.
Schließlich trägt die Deckelplatte 14 einen seitlich zum und abgesetzt vom Steuerhebel 11 angeordneten Abfeuerungsknopf 44,
der mit dem Sockel 42 zur Betätigung des zur Abfeuerung dienenden Schalters 25 ausgerichtet ist. In der oben für die Druckfedern
31 beschriebenen Weise leitet eine Druckfeder· 46 die Bewegungen
des Abf euerungsknopf es 44 weiter, u;;i die kontakte des Schalters
vor dem Zerdrücken zu schützen.
809837/0999 ORIGINAL INSPECTED
eerse ite
Claims (3)
- Patentanspruch eSt eu erung sb auf gruppe zur !Urzeugung von Schalterschlieovorgängen in Abhängigkeit von manuellen Steuerbewegungen in zwei Koordinatenrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Handgriff einen Steiierhebel (11) bildet, daß ein Schwenklager (18,19) den Steuerhebel dl) trägt für kreisbogenförmige Steuerbewegungen in zu seiner Längsachse radialen Richtungen, daß eine Grundplatte (23) in einer Ebene angeordnet ist, die sich quer zu der genannten Längsachse erstreckt, daß die Gxnmdplatte (23) eine Vielzahl von durch Druck betätigbaren Schaltern (24-) trägt, die in einem vorbestimmten Muster um die genannte Längsachse angeordnet sind, daß eine Betätigungsplatte(28) zur Anbringung einer Vielzahl von Betätigungszungen (29) in einer der Ebene der Grundplatte (23) eng benachbarten Ebene vorgesehen ist, daß jede der Betätigungszungen (29) in eine Wirkungsverbindung zur Druckausübung mit einem zugeordneten Schalter (24) bringbar und daraus wieder entfernbar ist, und Mittel (12,31j32,33) vorgesehen sind, die ermöglichen, daß der genannte Steuerhebel (11) zur Aufbringung einer Kraft selektiv auf eine oder mehrere der Betätigungszungen (29) zu einem gegebenen Zeitpunkt bewegbar ist, um einen oder mehrere der Schalter (24·) einzeln oder gleichzeitig zu betätigen, und daß die letztgenannten Mittel von einer unteren Verlängerung (12) des Steuerhebels (11) getragene Federvorrichtungen (31>32,33) einschließen, zur Übermittlung einer Betätigungskraft auf die Betätigungszungen(29) in damit in Beziehung stehenden Richtungen zur Betätigung von Schaltern (24), die den letztgenannten Betätigungszungen (29) zugeordnet sind.8 0 9 8 3 7 / 0 9 9 9 ORIGINAL INSPECTEDlh
- 2. Steuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (I1a,1fe,14b,18a,38) vorgesehen sind, die feste Anschläge zur Begrenzung der Bewegung des genannten Steuerhebels (11) in alle Richtungen bilden, daß diese Anschläge derart angeordnet sind, daß sie die Bewegung des genannten Steuerhebels (i'i) vor der vollständigen Zusammenpressung der genannten Federvorrichtung (31?32,55) aufhalten.
- 3. Steuerungsbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Deckelplatte (14) einschließt, in der eine Ausnehmung (16) zum Durchtritt des Steuerhebels (11) ausgebildet ist, daß Teilbereiche (i1a) des genannten Steuerhebels (11) gegenüber dem Rand (14a) der genannten Ausnehmung (16) derart angeordnet sind, daß dieser Rand zur Anlage gelangt vor der vollständigen Zusammenpressung der genannten Federvorrichtung (31,32,33).4„ Steuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Federvorrichtung eine Vielzahl spiralförmiggewundener, ausdehnbarer Federn (31) umfaßt, von denen eine jede mit einer zugeordneten Betätigungszunge (29) verbunden ist, und daß Mittel (iy\ } 38) zur Begrenzung des Maßes der Verdrehung des genannten Steuerhebels (11) um seine Längsachse , zum Schutz der Federn (31) gegen Verdrehung, vorgesehen sindo5o Steuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Verlängerung (12) des Steuerhebels (11) mit diesem bewegbar ist zur Betätigung der genannten Schalter (24), und eine Federvorrichtung (31,32,33) zwischen der unteren Verlängerung (12)809837/09 9 9ORIGINAL INSPECTED/D i 1J Ό 0 Jund den Betätigungszungen (29) eingesetzt ist, daß die untere Verlängerung (12) und die Betätigungszungen (29) Mittel (33?32) zur Halterung der einander gegenüberliegenden Enden der Federn (31) einschließen, zur Übermittlung der Kräfte vom Steuerhebel (1'|) zu den Betätigungszungen (29) über die genannten federn (31)» und daß Mittel (I1a,i4-a) zur Bildung eines festen Anschlags für den Steuerhebel (ii) vor der vollständigen Zusammenpressung der federn (31) vorgesehen sind»80 9 B :-"Ί ! 099
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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DE2810609C3 DE2810609C3 (de) | 1981-08-13 |
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ID=25107639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2810609A Expired DE2810609C3 (de) | 1977-03-11 | 1978-03-11 | Steuerschalter, insbesondere für Spielgeräte zur Manipulation von Bildmustern auf einem Bildschirm |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4124787A (de) |
DE (1) | DE2810609C3 (de) |
GB (1) | GB1558660A (de) |
SE (1) | SE7802756L (de) |
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