DE2016974C3 - Elektrischer Tastschalter für Büromaschinentastaturen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Tastschalter für Büromaschinentastaturen, bei dem die Betätigung einer Taste vermittels eines Schaftes eine kontakttragende Wippe so bewegt, daß der Wippenkontakt einen gehäusefesten Kontakt berührt. Insbesondere betrifft die Erfindung Tastschalter, die elektrische Impulse erzeugen können, um in Übereinstimmung mit einem Kombinationscode codierte Daten in eine Maschine einzugeben.

Es ist ein Tastensystem dieser Art bekannt (US-PS 34 30 012), bei dem der bewegliche Kontakt von einem Arm getragen wird, der über eine bistabile Feder mit einem Hebel verbunden ist, der beim Niederdrücken der Taste eine Schwenkbewegung ausführen kann. Die Feder hält in einer ersten stabiler Stellung den beweglichen Kontakt vom festen Kontakt entfernt, und das Niederdrücken der Taste bewirkt das Drehen des Hebels bis zu einer zweiten stabilen Stellung der bistabilen Feder, wobei der bewegliche Kontakt gegen den festen Kontakt getragen wird. Wenn die Taste freigegeben wird, führt der Hebel die Feder in Richtung auf die erste stabile Stellung zu zurück, und der bewegliche Kontakt kehrt dann in seine Ruhestellung vom festen Kontakt entfernt zurück. Deshalb wird der zwischen den festen und beweglichen Kontakten geschaltete Stromkreis so lange geschlossen, wie das Niederdrücken der Taste dauer*. Diese bekannte Taste ist jedoch nicht für Tastaturen geeignet, die beispielsweise an logische Digitalstromkreise angeschlossen sind, in denen der erzeugte Impuls eine vorbestimmte Dauer haben muß, die von der Niederdrückzeit der Taste unabhängig ist. Wenn außerdem zwei Tasten niedergedrückt gehalten werden, werden die miteinander verbundenen Stromkreise geschlossen. In der Tastatur sollten geeignete kostspielige Einrichtungen entweder zum Verhindern des Niederdrückens einer

anderen Taste, während eine erste Taste niedergedrückt gehalten wird, oder zum Erzeugen von Impulsen nur im ersten Augenblick vorgesehen sein, in dem der bewegliche Kontakt den festen Kontakt berührt.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen s elektrischen Tastschalter des Kontakttyps zu erhalten, der nicht zu kostenaufwendig ist und mit dem, während eine Taste niedergedrückt ist, unmittelbar ein elektrisches Signal in Form eines Impulses erzeugt wird, das unabhängig von der Art des Niederdrückens der Taste und ihrer abschließenden Stellung ist

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Tastschalter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Wippe zunächst von einer mit einem Ende im Gehäuse befestigten Zugfeder gegen einen an der Unterseite des Schaftes angebrachten Schwenkabschnitt zur Anlage gebracht wird, daß eine au dem kontakttragenden Wippenende angeformte schwanenhalsförmige Klinke im unbetätig.em Zustand des Tastschalters an einer gehäusefesten Schulter eingerastet ist, daß bei Betätigung des Schaftes durch die Taste der abgerundete Teil der Klinke sich an einer an die Schulter anschließende und zu dieser senkrechten Fläche so lange abwälzt, bis die Klinke aus der Schulter entrastet und das der Klinke abgewandte andere Ende der Wippe sich gegen einen Anschlag legt, worauf sich die Wippe mit Schwung vom Schwenkabscr nitt des Schaftes bis zur kurzzeitigen Berührung der Kontakte weiterbewegt, dann wieder zurückprallt, so daß die Kontakte sich öffnen, und schließlich unter der Einwirkung der Feder am Schwenkabschnitt des Schaftes sowie an dem Anschlag zur Anlage kommt und daß die Feder zwischen dem am Schwenkabschnitt und dem Anschlag anliegenden Teil der Wippe angreift.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen angegeben.

Einzelheiten, Anwendungen und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 verschiedene teilweise abgebrochene Ebenen einer Büromaschinentastatur, die den Tastschalter gemäß der Erfindung aufweist, in Draufsicht;

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht des Tastschalters in vergrößertem Maßstab;

Fig.3 einen Querschnitt durch einen Tastschalter, wie er auch in F i g. 2 dargestellt ist;

Fig.4 einen Querschnitt durch einen Tastschalter, wie in F i g. 3, jedoch in niedergedrücktem Zustand;

F i g. 5 einen Schnitt nach V-V in F i g. 3;

Fig.6 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch eine Abwandlung des Tastschalters und

F i g. 7 einen Schnitt nach VII-VII in F i g. 6.

Die in F i g. 1 dargestellte Büromaschinentastatur enthält eine Abdeckplatte 11, unter der eine dicke im Spritzgußverfahren hergestellte Kunststoffplatte 12 angebracht ist, die eine Reihe von öffnungen 13 enthält. Diese öffnungen sind reihenweise untereinander angebracht und dazu bestimmt, sowohl die Symboltasten 14 als auch andere Funktionstasten 15 aufzunehmen. Unterhalb der Platte 12 ist eine Platte 16(Fig.3) angebracht, die aus isolierendem Material besteht und mit einer gedruckten Schaltung versehen ist. Diese gedruckte Schaltung sieht für jede der Tasten 14 oder 15 ein Paar ortsfester elektrischer Kontaktstücke vor, die durch ein Paar Kontakt- oder Leiterendflächen 17 und 18 (Fig. 1) gebildet werden und mit zwei entsprechenden Leitern 19 und 20 eines Codierkreises in Verbindung stehen.

Jeder Tastschalter 14 (F i g. 2) oder 15 weist eine nicht massive Tastenkrone 21 auf, die leicht entfernbar durch zwei ha'bzylindrische Vorsprünge 22 in Verbindung mit zwei V-förmigen Nuten 23 auf dem Schaft 24 der Taste befestigt sind. Der Schaft 24 besteht aus einem Block aus isolierendem Kunststoff. Zur einfachen Montage und Demontage der Tastenkrone 21 enthält der Schaft 24 einen tiefen Einschnitt 25, der bewirkt, daß die Nuten 23 federnd gegen die zylindrischen Vorsprünge 22 gedrückt werden.

Am Schaft 24 sind außerdem seitlich einstückig zwei senkrechte Leisten 26 (Fig. 5) angebracht, die zwei vorspringende Teile 27 und 28 (Fig.2) tragen und die den Schaft 24 in den beiden prismatischen Führungen 29 (F i g. 5) in der Platte 12 führen. An seinem unteren Ende ist der Schaft 24 (Fig. 3) mit einem Anschlag 31 und einem Schwenkabschnitt 32 versehen, die mit zwei halbkugelförmigen Vorsprüngen 33 und 34 (Fig.5) einer Wippe 36 aus isolierendem Material zusammenarbeiten können. Diese isolierplatte weist an einem Ende eine zentrale Verlängerung 37 auf, die eine Kante 38 (Fig. 3) formt, deren Krümmung im wesentlichen die Form eines Zylindermantelausschnittes aufweist. Diese Kante 38 kann an einer ebenen senkrechten Fläche 39 einer in jeder der Öffnungen der Platte 12 ausgeformten Leiste 40 abgleiten.

Die Verlängerung 37 der Wippe 36 trägt ein hakenartiges Element oder eine Klinke 46, die mit einer Auflage 47, einer Schulter der Leiste 40, zusammenwirken kann.

Eine Zugfeder 41 ist zwischen einem Punkt auf der Wippe 36, der zwischen den Paaren der Vorsprünge 33 und 34 liegt, und einer Klammer oder einem vorspringenden Rand 42, der einstückig in jeder der Öffnungen 13 der Platte 112 ausgebildet ist, ausgespannt. Die Zugfeder 41 zieht die Wippe 36 in horizontaler Richtung mit ihrer Kante 38 der Verlängerung 37 gegen die Fläche 39 und in vertikaler Richtung mit ihren Vorsprüngen 33 und 34 gegen den Anschlag 31 bzw. den Schwenkabschnitt 32. Darüber hinaus zieht die Feder 41 den Schaft 24 aufwärts und drückt ihn mit einer Schulter 43 gegen einen weiteren Anschlag 44, der ebenfalls einstückig in jeder der Öffnungen 13 der Platte 12 vorgesehen ist.

An der Wippe 36 ist ein bewegliches elektrisches Kontaktstück befestigt, das aus einem Streifen 48 aus einem Leitermaterial besteht und am Boden der Wippe 36 etwa an derselben Stelle befestigt ist, an der die Feder 41 angreift. Der Leiterstreifen 48 bildet zwei Zungen 49 (Fig. 5), die rechts und links der Verlängerung 37 in einem zurückgebogenen Teil 50 enden. Diese gebogenen Teile 50 sind in der Weise gebogen, daß sie deutlich von der Unterseite der Kante 38 abstehen. Diese zurückgebogenen Teile 50 können mit den Flächen 17undl8(Fig. l)der entsprechenden Leiter 19 und 20 des gedruckten Schaltkreises auf der Platte 16 zusammenwirken.

Schließlich ist der Schaft 2t (Fig.3) mit einem federnden Vorsprung 51 versehen, der aufwärtsgerichtet ist und in Ruhestellung am Vorsprung 52 der Tastenkrone 21 anliegt Der federnde Vorsprung 51 ist mit einem Zahn 53 versehen, der mit den Flächen 54 und 55 des Vorsprunges 44 zusammenwirken kann. Während die Fläche 54 im wesentlichen horizontal verläuft, verläuft die Fläche 55 schräg abwärtsgeneigt.

Der in den F i g. 2 bis; 5 dargestellte Tastschalter arbeitet in der foleenden Weise: Beim Niederdrücken

einer der Tasten 14 oder 15 verursachen in einer ersten Anschlagsphase dei Anschlag 31 und der Schwenkabschnitt 32, die gegen die Vorsprünge 33 und 34 drücken, ein Spannen der Feder 41 und eine Abwärtsverschiebung der Wippe 36, bis die Klinke 46 die Auflage 47 berührt. Während der zweiten Anschlagsphase rollt die Kante 38, da die Klinke 46 arretiert ist, an der Fläche 39 ab. Die Vorsprünge 34 beginnen ebenfalls an dem Schwenkabschnitt 32 abzurollen, wodurch eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Drehrichtung der Wippe 36 bewirkt wird, während sich die Vorsprünge 33 von dem Anschlag 31 entfernen. Durch diese Bewegung wird der Auflagepunkt der Klinke 46 auf der Auflage 47 stetig nach links gezogen. Wenn die Wippe 36 die in F i g. 3 durch unterbrochene Linien dargestellte Lage erreicht hat, gibt die Auflage 47 die Klinke 46 frei.

Durch die Feder 41 wird jetzt eine Drehung der Wippe 36 im Uhrzeigersinn bewirkt, wodurch die Vorsprünge 34 so lange auf dem Schwenkabschnitt 32 abgerollt werden, bis die Vorsprünge 33 auf dem Anschlag 31 anschlagen. Auf Grund ihrer Trägheit setzt die Wippe 36 dann ihre Drehbewegung fort und verursacht so ein Abrollen der Vorsprünge 33 auf dem Anschlag 31 und ein Abheben der Vorsprünge 34 von dem Schwenkabschnitt 32. Dadurch schlagen die umgebogenen Teile 50 der Zungen 49 auf die Flächen 17 und 18 (Fig. 1) der beiden Leiter 19 und 20 und schließen so den der jeweils angeschlagenen Taste entsprechenden Codierkreis.

Augenblicklich nach diesem Anschlag springt die Wippe 36 (F i g. 3) zurück, so daß jetzt auch wieder die Vorsprünge 34 an dem Schwenkabschnitt 32 aufliegen, wie das in Fig.4 durch die ausgezogenen Linien dargestellt ist. In dieser Stellung ist der Kontakt zwischen den Zungen 49 und den Flächen 17 und 18 (F i g. 1) unterbrochen. Auf diese Art und Weise kann ein kurzes impulsartiges Signal sogar dann noch erzeugt werden, wenn die Tasten 14 oder 15 längere Zeit gedrückt bleiben. Beim Freigeben der angeschlagenen Taste wird diese durch die Feder 41 (F i g. 3) in ihre anfängliche Ruhestellung zurückgeholt.

Für den Fall, daß in den Leitern 19 und 20 einer Taste ein kontinuierliches Signal erzeugt werden soll, beispielsweise zur Erzeugung einer Anschlagswiederholung ein und desselben Buchstabens, wird die Taste tiefer heruntergedrückt, als es der Lage entspricht, die in Fig.4 durch ausgezogene Linien dargestellt ist. Die Klinke 53, die dann gegen die Fläche 54 gepreßt wird, biegt dann den federnden Vorsprung 51 so weit nach rechts, bis die Klinke 53 auf der Räche 55 abgleitet. Der Anschlag 31 und der Schwenkabschnitt 32, die auf die Wippe 36 einwirken, bringen diese in die durch unterbrochenen Linien in Fig.4 dargestellte Lage in der die umgebogenen Teile 50 der Zungen 49 die Flächen 17 und 18 der entsprechenden Leiter berühren. Auf diese Weise kann ein kontinuierliches Signal erzeugt werden, das so lange aufrechterhalten werden kann, wie die Taste gedruckt bleibt

Nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist die Taste mit einer Tastenkrone 56 (F i g. 6) versehen, die einen Einschnitt 57 trägt der ein Aufstecken und Abziehen der Tastenkrone auf eine Zunge 58 eines Tastenschaftes 59 ermöglicht Dieser Schaft 59 besteht aus einem Block aus isolierendem Material. Der Schaft 59 ist mit zwei Armen 60 versehen.

die sich frei verschiebbar in einem Hohlraum 61 eines Führungsblockes 62 befinden. Diese verschiedenen Führungsblöcke 62 sind an der Deckplatte 11 der Tastatur befestigt. Jeder dieser Blöcke 62 ragt durch eine öffnung 63 in die Oberfläche der Deckplatte 11 hinein und liegt mit zwei Schultern 67 und 68 an dieser Platte 11 an. Diese Blöcke 62 werden durch einen Draht 64 gehalten, der in einer Führung verläuft, die durch alle Blöcke 62 jeweils einer Tastenreihe der Tastatur

ίο gebildet wird. Diese Führung wird in jedem Block 62 durch eine öffnung gebildet, die oben durch eine Schulter 65 einer Klammer 66 des Blockes 62 begrenzt ist und unten durch die Platte 11. Der Zwischenraum zwischen der Schulter 65 und der Platte ti entspricht praktisch dem Durchmesser des Haltedrahtes 64. F.in seitliches Ausweichen wird auf der einen Seite durch einen Vorsprung 69 der Klammer 66 und auf der anderen Seite durch zwei Vorsprünge 71 des Blockes 62 verhindert.

Im Block 62 (Fig.7) ist auf einer Seite eine prismatische Führung ausgebildet, die aus einem vertikalen Einschnitt 72 mit L-förmigen Querschnitt besteht, und auf der gegenüberliegenden Seite des Blockes 62 ist eine weitere prismatische Führung ausgebildet, die aus einem vertikalen Einschnitt 73 mit rechteckigem Querschnitt besteht. In diesen beiden Einschnitten oder Nuten 72 und 73 können zwei vertikale Federn 74 und 75 gleiten, die einstückig mit dem Schaft 59 ausgebildet sind und Führungsabschnitte aufweisen, die genau in die Nuten 72 und 73 eingepaßt sind. Ein Spiel zwischen der Feder 75 und der Basisfläche der Nut 73 ermöglicht den Ausgleich der Wärmeausdehnung des Schaftes 59.

Darüber hinaus sind die Arme 60 des Schaftes 59 (Fig.6) an ihrer Unterseite durch einen Querteil 76 miteinander verbunden, das zwei Anschlagflächen 77 und 78 aufweist die mit den Vorsprüngen 33 und 34 einer Wippe 36, die den Kontaktstreifen 48 trägt, zusammenwirken können. Die Kante 38 des Fortsatzes 37 kann mit einer ebenen vertikalen Fläche 79 einer Leiste 80 zusammenwirken, die in dem innenraum 61 des Führungsblockes 62 ausgebildet ist. Die Feder 41 wird jetzt zwischen der Wippe 36 und der Halterung 66 ausgespannt wodurch die Taste in der Weise gehalten wird, daß sie gegen eine Schulter 81 einer Halterung oder eines Randes 82 in ähnlicher Weise, wie vorhergehend beschrieben, anschlägt Schließlich ist das Querteil 76 mit einem federnden Arm 83 ausgerüstet, der senkrecht steht und mit einer Klinke 84 ausgerüstet ist und durch Auflage auf die horizontale Fläche 85 des Randes 82 eine erste Arretierungsstufe bewirkt

Die Wirkungsweise des Tastschalters der in den F i g. 6 und 7 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist der Wirkungsweise der in dem Fig.2 bis 5

SS dargestellten Ausführungsform absolut identisch und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.

Wenn für eine bestimmte Taste die Möglichkeit der Erzeugung eines Dauersignals nicht erforderlich ist so kann die Tastenkrone 56 mit einem starren Schaft 8€ (Fig. 6) versehen sein, der ein Abbiegen des federnder Armes 83 verhindert und damit ein weiteres Niederdrücken der Taste über die durch die Arretierung dei Klinke 84 auf der Fläche 85 definierte Lage hinaus verhindert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Tastschalter für Büromaschinentastaturen, bei dem die Betätigung einer Taste vermittels eines Schaftes eine kontakttragende Wippe so bewegt, daß der Wippenkontakt einen gehäusefesten Kontakt berührt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (36) zunächst von einer mit einem Ende im Gehäuse befestigten Zugfeder (41) gegen einen an der Ur.terseite des Schaftes (24) angebrachten Schwenkbabschnitt (32) zur Anlage gebracht wird, daß eine an dem kontakttragenden Wippenende angeformte schwanenhalsförmige Klinke (46) im unbetätigtem Zustand des Tastschalters an einer gehäusefesten Schulter (40) eingerastet ist, daß bei Betätigung des Schaftes durch die Taste der abgerundete Teil der Klinke (46) sich an einer an die Schulter anschließende und zu dieser senkrechten Fläche so lange abwälzt, bis die Klinke (46) aus der Schulter (40) entrastet und das der Klinke abgewandte andere Ende der Wippe (36) sich gegen einen Anschlag (31) legt, worauf sich die Wippe (36) mit Schwung vom Schwenkabschnitt (32) des Schaftes (24) bis zur kurzzeitigen Berührung der Kontakte (49, 18) weiterbewegt, dann wieder zurückprallt, so daß die Kontakte sich öffnen, und schließlich unter der Einwirkung der Feder (41) am Schwenkabschnitt (32) des Schaftes (24) sowie an dem Anschlag (31) zur Anlage kommt und daß die Feder (41) zwischen dem am Schwenkabschnitt (32) und dem Anschlag (31) anliegenden Teil der Wippe (36) angreift

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (36) mit abgerundeten Anschlägen (33,34) versehen ist, mittels derer sie mit dem Schwenkabschnitt (32) des Schaftes (24) und dem Anschlag (31) zusammenarbeitet, wobei die mit dem Anschlag (31) des Schaftes (26) zusammenarbeitenden Anschläge durch zwei abgerundete von zwei Armen der Platte (36) getragene Vorsprünge (33) gebildet sind.

3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (31) durch eine Schulter des Schaftes (24) gebildet ist.

4. Tastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24) in einer prismatischen Führung (29) gleitet, wobei der Schwenkabschnitt (32) an jenem Ende des Schaftes angeordnet ist, das vom Kopf der Taste entfernt liegt, und die Wippe (36) eine Fläche hat, die mit der Klinke (46) der Wippe parallel zur prismatischen Führung zusammenarbeitet, und die Schulter in der Nähe der und rechtwinklig zur Oberfläche der Wippe liegt.

5. Tastschalter nach Anspruch 3 oder 4, bei dem der Schaft mit einer Klinke versehen ist, die mit einer Anschlagsfläche zusammenarbeiten kann, welche den üblichen Niederdrückhub der Taste begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (84,53) des Schaftes von einer flexiblen Verlängerung (83, 51) des Schaftes (60, 24) getragen wird, durch die ein Niederdrücken der Taste (56, 21) um einen Hub ermöglicht wird, der größer als der übliche Hub ist, um den beweglichen Kontakt (49) so lange mit dem festen Kontakt (18) in Berührung zu halten, wie die Taste (56, 21) auf diese Weise niedergedrückt gehalten wird, um ein kontinuierliches elektrisches Signal zu liefern.

6. Tastschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine starre Verlängerung (86) an der Taste (56) angeordnet sein kann, um ein Biegen der flexiblen Verlängerung (83) zu verhindern.

7. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte durch die Enden (17, 18) eines Paares von Leitern (19, 20) einer gedruckten Schaltung gebildet sind; daß jede Auflage des beweglichen Kontaktes eine Wippe (36) mit der Klinke (46) an einem Ende aufweist; und daß der bewegliche Kontakt eine Metallplatte (48) aufweist, die an einem Ende an der Wippe (36) befestigt ist und deren anderes Ende ein Paar von biegsamen länglichen Abschnitten (50) hat, die die Klinke (46) umschließen und die Enden (17, 18) der Leiter (19,20) berühren können.

8. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (36) aus einem Isoliermaterial geformt ist.

9. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichne!, daß der Kopf der Taste aus Kunststoff und abnehmbar auf ihr angebracht ist; daß der Kopf innen mit zwei halbzylindrischen Vorsprängen versehen ist, die in zwei gegenüberliegende prismatische Nuten auf dem Schaft einrasten können; und daß eine in dem Schaft angeordnete Aussparung zwischen den Nuten deren Einandernäherbringen zum Abnehmen oder Anbringen des Kopfes ermöglicht.