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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabeeinrichtung mit einer
Vielzahl von Tastenschaltern, und insbesondere eine Eingabeeinrichtung
mit einer Vielzahl von betätigbaren
Tasten, mittels denen bei Betätigung
eine vorbestimmte Kontaktverbindung hergestellt werden kann. Die
Eingabeeinrichtung wird nachstehend auch als Tastenschalter-Vorrichtung
bezeichnet.
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Die
Druckschrift
US 3 472 973 zeigt
eine Tastenschalteranordnung, bei der eine Vielzahl von Tasten vorgesehen
ist, die in einer ersten Richtung durch einen Benutzer zu betätigen sind.
Wird die Betätigung
der Taste durch den Benutzer vorgenommen, dann wird in Abhängigkeit
von der Betätigung
einer bestimmten Taste eine bestimmte Anzahl von bewegbaren Elementen
durch die Tastenbetätigung
in einer zweiten dazu senkrechten Richtung bewegt. Diese in der
zweiten Richtung erfolgte Bewegung der beweglichen Elemente bewirkt
einerseits, dass die übrigen
Tasten hinsichtlich ihrer Betätigung
gesperrt sind, und dass andererseits durch die Bewegung bzw. Verschiebung
der beweglichen Elemente in der zweiten Richtung ein weiteres bewegliches
Element derart verschoben wird, dass ein mit diesem weiteren beweglichen
Element verbundener elektrischer Kontakt geschlossen wird. Wird
mit einer vorbestimmten Taste die zuvor betätigte Taste ausgelöst und in
ihren Grundzustand zurückversetzt,
dann bewegen sich ebenfalls die beweglichen Elemente wieder in ihre Ausgangslage
zurück,
und mit der Rückkehr
des weiteren beweglichen Elements in seine Ausgangslage wird der
elektrische Kontakt erneut geöffnet.
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Die
Druckschrift
US 4 792 649 offenbart
eine Tastenschalteranordnung mit einer Vielzahl von Tasten, wobei
jede Taste in einer Ruheposition und in einer betätigten Position
einen stabilen Betriebszustand aufweist und in einem betätigten Zustand
der Taste zugehörige
elektrische Kontakte geschlossen werden. Ist eine Taste betätigt und
befindet sie sich stabil im betätigten
Zustand, dann führt
die Betätigung
einer weiteren Taste dazu, dass die zuerst betätigte Taste wieder in ihren
Grundzustand zurückgebracht
wird und die zugehörigen
Kontakte geöffnet werden.
Es wird mechanisch verhindert, dass zwei Tasten gleichzeitig betätigt werden
können.
Die mechanischen Elemente zum Bewirken der Tastenbetätigung und
des Sperrens der jeweiligen Tasten bestehen aus einem synthetischen
Harz und sind innerhalb eines Gehäuses angeordnet.
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Die
Druckschrift
US 3 970 806 offenbart
eine Tastenschalteranordnung mit mehreren Tasten, wobei die Tasten
entsprechend der mechanischen Anordnung paarweise gruppiert sind.
Die mechanische Anordnung umfasst einen Sperrschieber, der gemeinsam
für sämtliche
Paare der Tasten vorgesehen ist und ein Einrasten und Freigeben
der Tasten in Abhängigkeit
von der Betätigung
ermöglicht.
Den Paaren der Tasten sind ferner einzelne weitere Sperrschieber
zugeordnet. Die mechanische Anordnung verhindert, dass gleichzeitig
zwei Tasten betätigt
werden. Eine gegenseitige Auslösung
der Tasten ist möglich,
sowie eine Auslösung
durch Betätigung
einer Taste, ohne dass diese einrastet.
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Schließlich offenbart
die Druckschrift
DE 1 665 824 eine
Schalteranordnung, insbesondere für die Vakuumanlage eines Elektronenmikroskops,
wobei eine Vielzahl von Tasten und mehrere Kontaktsätze vorgesehen
sind. Die mechanische Anordnung des Tastenschalters ist derart aufgebaut,
dass die gleichzeitige Betätigung
mehrerer Kontaktsätze
verhindert wird. Die mechanische Anordnung weist hierzu mehrere
bewegliche Schienen auf, die durch Federn in eine Ruhelage vorgespannt
sind und eine Bewegung senkrecht zur Tastenbewegung durchführen können.
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Es
sind des Weiteren Tastenschalter der eingangs genannten Art bekannt,
bei denen eine Vielzahl von Tasten angeordnet ist und wobei jede
der Tasten unabhängig
von einer jeweils anderen Taste betätigt werden kann, oder wobei
lediglich eine Taste der Vielzahl der Tasten betätigt werden kann, und eine
Betätigung
zumindest einer weiteren Taste mittels einer entsprechenden Verriegelungseinrichtung ausgeschlossen
ist. Wurde somit bereits eine Taste betätigt, kann eine andere Taste
durch einen Benutzer infolge der aktiven Verriegelung nicht betätigt (gedrückt) werden.
Die Tasten umfassen von einem Benutzer zu berührende Tastenflächen, die
meist als Tastenkappen ausgeführt
sind. Sofern an einem Gehäuse,
in das die Tastenanordnung eingesetzt ist, keine Beschriftung hinsichtlich
der Tastenfunktion angegeben ist, kann eine entsprechende Beschriftung auf
den Tastenkappen angegeben sein.
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Es
wird häufig
für Anwendungen
gewünscht, dass
die Tastenanordnung beleuchtet oder beleuchtbar ist. Im Einzelnen
kann unter jeder Taste oder unter vorbestimmten Tasten (d. h. einem
Teil der Tasten in Abhängigkeit
von der entsprechenden Funktion) eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen
sein, die nach dem Betätigen
der jeweiligen Taste aufleuchtet und somit dem Benutzer (Bediener)
anzeigt, dass die Taste betätigt
wurde oder dass sie nach der Betätigung
eingeschaltet bleibt. Jede der Vielzahl der Tasten, für die eine
Tastenbeleuchtung (Beleuchtung der Tastenkappe) vorgesehen ist,
sind zusätzliche
Kontakte vorgesehen, mittels denen bei der Betätigung der jeweiligen Taste
neben dem entsprechenden Einschalten der Arbeitskontakte bezüglich der
Funktion der Taste auch die zusätzlichen
Kontakte für
die Ausleuchtung der Taste eingeschaltet werden.
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Die
Tastenanordnung mit der Möglichkeit
einer Ausleuchtung der Taste als Information an den Benutzer weist
somit eine Vielzahl von Tastenkontakten für unterschiedliche Zwecke auf.
Im Einzelnen kann dabei jede Taste einen separaten Schließer oder
einen Wechselkontakt in Reihen- oder Parallelschaltung zum Zwecke
des Schaltens der Tastenbeleuchtung aufweisen.
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Eine
Tastenanordnung (Drucktasten-Schalter) der vorstehend beschriebenen
Art muss daher eine Vielzahl von Tastenkontakten aufweisen, die
somit einen entsprechenden Bauraum und eine entsprechende mechanische
Ausgestaltung erfordern. Bei der Fertigung ist es auch erforderlich,
die Vielzahl der für
jede der Tasten vorgesehenen Kontakte hinsichtlich eines sicheren
Schaltens auszurichten und die Kontakte für ein verlässliches Schalten und eine ausreichende
Standzeit entsprechend auszugestalten.
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Die
Herstellung einer derartigen Tastenanordnung mit der Möglichkeit
der individuellen Beleuchtung jeder Taste ist daher sehr aufwendig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Eingabeeinrichtung
oder Tastenschalter-Vorrichtung der eingangs genannten Art derart
auszugestalten, dass die Anordnung mechanisch vereinfacht und die
Anzahl der Kontakte vermindert wird.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
eine Eingabeeinrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmalen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung betrifft
somit eine Eingabeeinrichtung oder Tastenschalter-Vorrichtung mit einer
Vielzahl von betätigbaren
Tasten, wobei jede Taste mit einem zugehörigen Kontaktschieber verbunden
ist, einem in Wirkverbindung mit zumindest einem der Kontaktschieber
stehenden Steuerungsschieber, einem in Wirkverbindung mit zumindest
einem Kontaktschieber und dem Steuerungsschieber stehenden Betätigungselement,
und einer mit dem Betätigungselement
verbundenen Kontaktanordnung zur Bildung eines elektrischen Kontakts,
wobei durch eine Betätigung
zumindest einer der Tasten aus einer vorbestimmten Anzahl von Tasten
in einer vorbestimmten Richtung der Steuerungsschieber und das Betätigungselement
in einer vorbestimmten weiteren Richtung bewegt werden und die Kontaktanordnung
geschlossen wird. Das Betätigungselement
kann eine erste Feder aufweisen, die eine Vorspannungskraft auf
das Betätigungselement
in Richtung des Steuerungsschiebers ausübt. Hierbei kann die Bewegung
des Betätigungselements
in der ersten Richtung R1 entgegengesetzt zur Vorspannungskraft
der ersten Feder gerichtet sein. Die Kontaktanordnung ist ferner
mit dem Betätigungselement über eine
zweite Feder verbunden. Die Kontaktanordnung kann zum Schalten einer
Beleuchtung einer vorbestimmten Anzahl von Tasten vorgesehen sein.
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Die
nachstehend als Tastenschalter-Vorrichtung bezeichnete Eingabeeinrichtung
gemäß der Erfindung
umfasst somit eine mit dem Betätigungselement
in einer Wirkverbindung stehende Kontaktanordnung, wobei die Kontakte
dieser Kontaktanordnung vorzugsweise zum Einschalten einer Beleuchtungseinrichtung
an der Tastenschalter-Vorrichtung oder zu weiteren Signalisierungsmaßnahmen
dienen können.
Unabhängig
von der Anzahl der in der Tastenschalter-Vorrichtung vorgesehenen
Tasten ist lediglich eine Kontaktanordnung vorgesehen, die gemeinsam
für sämtliche
Tasten zum Schalten einer jeweiligen Beleuchtungseinrichtung dienen
kann. Der Steuerungsschieber wird durch die Betätigung der jeweiligen Taste
(d. h. durch Betätigen
einer von vorbestimmten Tasten aus der Vielzahl der Tasten) in einer vorbestimmten
Richtung bewegt, sodass einerseits eine Verriegelung der übrigen nicht
betätigten
Tasten erreicht wird und andererseits die in Wirkverbindung mit
dem Betätigungselement
stehende Kontaktanordnung betätigt
und insbesondere eingeschaltet wird. Dies wird ermöglicht,
da der Steuerungsschieber ebenfalls in Wirkverbindung mit dem Betätigungselement
steht und das Betätigungselement durch
den Steuerungsschieber bei der Betätigung der Taste ebenfalls
in der vorbestimmten Weise und Richtung bewegt wird. Die Bewegung
führt zu
einem Schließen
der Kontaktanordnung in Wirkverbindung mit dem Betätigungselement
und damit zum Einschalten einer gewünschten Funktion.
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Diese
mechanische Ausgestaltung führt
zu einer Vereinfachung der Tastenschalter-Vorrichtung gegenüber den bekannten Tastenschalteranordnungen,
da für
alle betätigbaren
Tasten lediglich eine Kontaktanordnung für die Zusatzfunktionen, wie
beispielsweise eine Beleuchtung der einzelnen Tasten oder eine sonstige
Signalisierung erforderlich ist.
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Insbesondere
können
der Steuerungsschieber und das Betätigungselement gemeinsam eine gleitende
Bewegung in einer ersten Richtung durchführen, wenn durch eine Betätigung einer
Taste der Kontaktschieber eine Bewegung in einer zweiten Richtung
durchführt.
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Bei
der Tastenschalter-Vorrichtung kann jede Taste vorgesehen sein,
bei einer Betätigung
einen jeweils dieser Taste zugeordneten Arbeitskontakt zu schließen.
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Für eine vorbestimmte
Anzahl der Tasten kann die Kontaktanordnung gemeinsam vorgesehen sein,
und es kann die gemeinsame Kontaktanordnung eingeschaltet werden,
wenn eine aus einer vorbestimmten Anzahl der Tasten betätigt wird.
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Jeder
Kontaktschieber einer vorbestimmten Anzahl von Tasten kann einen
Nocken aufweisen zum Bewegen des Steuerungsschiebers in einer ersten
Richtung, wenn sich der Kontaktschieber in der zweiten Richtung
bewegt. Es kann ferner die Bewegung des Steuerungsschiebers in der
ersten Richtung auf das Betätigungselement übertragen
werden, und durch die gemeinsame Bewegung des Steuerungsschiebers
und des Betätigungselements
kann die Kontaktanordnung geschlossen werden.
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Des
Weiteren kann zumindest jede der vorbestimmten Anzahl von Tasten
jeweils im unbetätigten
und betätigten
Zustand eine stabile Position einnehmen, und es kann eine weitere
vorbestimmte Taste vorgesehen sein, jeweils eine der betätigten Tasten
der vorbestimmten Anzahl von Tasten aus der betätigten Position in die unbetätigte Position
zu versetzen.
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Bei
der Tastenschalter-Vorrichtung kann durch eine Betätigung der
weiteren vorbestimmten Taste und das Rückführen jeweils einer betätigten Taste
der vorbestimmten Tasten zu der unbetätigten Position die Kontaktanordnung
unterbrochen werden.
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Die
Kontaktanordnung kann zum Schalten einer Beleuchtung einer vorbestimmten
Anzahl von Tasten vorgesehen sein, und mit der Betätigung der weiteren
vorbestimmten Taste zum Unterbrechen des Kontakts der Kontaktanordnung
kann ferner die Beleuchtung einer der vorbestimmten Anzahl von Tasten
ausgeschaltet werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht der Tastenschalter-Vorrichtung mit einer Darstellung
eines Steuerungsschiebers und eines Kontaktschiebers,
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2 eine
Schnittansicht in der Längsrichtung
(Papierebene) der Darstellung in 1, wobei Teile
des Steuerungsschiebers und des Betätigungselements zur Veranschaulichung
von Wirkverbindungen weggelassen sind, und
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3 eine
teilweise geschnittene Ansicht der Tastenschalter-Vorrichtung gemäß 1 in Längsrichtung,
wobei der Steuerungsschieber und das Betätigungselement weggelassen
sind.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird nachstehend
die erfindungsgemäße Tastenschalter-Vorrichtung
(Tastenschalterblock, Schaltervorrichtung, Eingabeeinrichtung) anhand
von Ausführungsbeispielen
beschrieben.
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Die
Darstellung in 1 zeigt die Tastenschalter-Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Tastenschalter-Vorrichtung 1 in der Anordnung
gemäß 1 beispielsweise
sechs einzelne Tasten 21 bis 26 aufweist. Jede
der Tasten 21 bis 26 umfasst eine Tastenkappe 31 bis 36,
die derart angeordnet ist, dass sie für eine einfache Bedienung von
einem Benutzer in ihrer Funktion erkennbar und betätigbar ist.
Zu diesem Zweck ist entweder die Tastenkappe mit einer entsprechenden
Beschriftung versehen, oder eine entsprechende Beschriftung ist
an einem (in den Figuren zur Vereinfachung nicht gezeigten) Gehäuse, in
das die Tastenschalter-Vorrichtung eingesetzt ist, in unmittelbarer
Nähe zu
dieser Taste vorgesehen.
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Jede
Tastenkappe 31 bis 36 der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 ist
mit einem Kontaktschieber 41 bis 46 verbunden
oder daran befestigt. Wird durch einen Benutzer eine der Tasten 21 bis 26 durch
Druck auf die jeweils entsprechend einer zugeordneten Funktion ausgewählte Taste
betätigt,
dann bewegt sich die entsprechende der Tastenkappen 31 bis 36 mit
dem jeweiligen Kontaktschieber 41 bis 46 aufgrund
des auf die Tastenkappe 31 bis 36 ausgeübten Drucks
in der Darstellung in den 1 bis 3 nach
unten, wobei der Kontaktschieber 41 bis 46 in
der Tastenschalter-Vorrichtung 1 für eine gleitende Bewegung (mittels
in den Figuren nicht gezeigter Führungselemente)
geführt
wird.
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In
den 1 bis 3 sind mögliche Bewegungen von Elementen
und Komponenten der Tastenschalter-Vorrichtung durch Pfeile angegeben,
wobei ein in den Figuren horizontal angeordneter Pfeil eine erste
Richtung R1 angibt, und ein im Wesentlichen in senkrechter Richtung
hierzu angeordneter zweiter Pfeil eine zweite Richtung R2 angibt.
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Entsprechend
der Richtungszuordnung in Verbindung mit der Darstellung durch die
angegebenen Pfeile in den Figuren führt die betätigte Taste der Vielzahl der
Tasten 21 bis 26 entsprechend einem Druck durch
den Benutzer eine gleitende Bewegung im Wesentlichen entlang der
zweiten Richtung R2 durch.
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Jeder
der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 ist eine individuelle
Kontaktanordnung zugeordnet. Eine derartige Kontaktanordnung, wie
sie beispielsweise in 1 für die Tasten 25 und 26 veranschaulicht
ist, umfasst vorzugsweise jeweils paarweise angeordnete Kontakte 55 und 56,
die bei einer Betätigung
der jeweiligen Taste (beispielsweise der Tasten 25 und 26)
am Ende des Betätigungswegs
in der zweiten Richtung R2 (Abwärtsbewegung
in den Figuren) miteinander in Kontakt gebracht und damit geschlossen werden
(beispielsweise die Kontaktpaare 55 und 56 gemäß 1).
Auf diese Weise wird ein vorbestimmter Stromkreis durch das Schließen eines
jeweiligen Kontaktpaars, wie beispielsweise der Kontaktpaare 55 und 56 geschlossen
und die in Verbindung mit der Beschriftung der jeweiligen Taste 21 bis 26 angegebene
und gewünschte
Funktion ausgelöst.
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Die
Kontaktanordnungen bzw. die Kontaktpaare 51 bis 56 der
jeweiligen Tasten 21 bis 26 sind über entsprechende
Leitungsverbindungen (die zur Vereinfachung der Darstellung in den
Figuren nicht gezeigt sind) mit den jeweils anzusteuernden Funktionseinheiten
verbunden.
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Die
jeder der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 jeweils
zugeordneten Kontaktpaare (beispielsweise die Kontaktpaare 55 und 56 in
den 1 und 3) stellen Arbeitskontakte dar
und sind in Abhängigkeit von
der zu schaltenden Leistung (Spannungen und Ströme) in entsprechender Weise
ausgebildet. Die jeweils eine der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 zugeordneten
Kontaktpaare (beispielsweise Kontaktpaare 55 und 56)
sind somit in Abhängigkeit
von den zu schaltenden Strömen
und Spannungen ausgelegt, wobei in Einzelfällen mehr als ein Kontaktpaar
für jede
der Tasten 21 bis 26 unter Berücksichtung der zu schaltenden
Funktion vorgesehen sein kann.
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Bei
der Bewegung einer der Tasten 21 bis 26 in Abhängigkeit
von einer Betätigung
durch den Benutzer, d. h. bei einer Bewegungen in der zweiten Richtung
R2, kann ein (in den Figuren nicht im Einzelnen gezeigter) Mechanismus
vorgesehen sein, mittels dessen die Taste in einer betätigten Position (beispielsweise
eine Endposition) nach der Betätigung
festgehalten wird, sodass bezüglich
der zu schaltenden Funktion ein Dauerkontakt der dieser jeweiligen
Taste zugeordneten Kontaktpaare bereitgestellt wird. Die betätigte Taste
rastet in der betätigten Position
(beispielsweise der Endposition) ein und weist somit im unbetätigten und
im betätigten
Zustand jeweils eine stabile Position auf. Es besteht jedoch auch
Möglichkeit,
dass einzelne oder sämtliche Tasten
nur bei Betätigung
eine momentane Verbindung der jeweiligen zugehörigen Kontaktpaare bewirken,
sodass das Schließen
eines Stromkreises lediglich für
die Zeitdauer der Betätigung
erfolgt. Die betätigte
Taste rastet in der betätigten
Position nicht ein.
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Die
Tastenschalter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ferner die Möglichkeit
einer Tastensperre oder Tastenverriegelung, wobei mittels dieses
Mechanismus sichergestellt wird, dass bei der Betätigung einer
Taste aus einer vorbestimmten Anzahl 23 bis 26 der
Vielzahl der Tasten 21 bis 26 keine der anderen
Tasten ebenfalls betätigt werden
kann. Es kann somit immer nur eine einzige Taste betätigt und
es kann somit lediglich das eine dieser jeweiligen Taste zugeordnete
Kontaktpaar (oder eine Vielzahl von Kontaktpaaren, die dieser einen
Taste zugeordnet sind) geschlossen werden, wobei eine Gleichzeitigkeit
des Schließens
von Kontaktpaaren, die anderen als der betreffenden Taste zugeordnet
sind, ausgeschlossen ist.
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Zu
dem Zweck des Verhinderns einer gleichzeitigen Betätigung von
mehr als einer Taste aus der vorbestimmten Anzahl der Tasten ist
ein Steuerungsschieber 6 vorgesehen, durch dessen in den 1 und 2 dargestellte
Ausgestaltung die gewünschte
Sperrwirkung oder Verriegelungswirkung zur Verhinderung der Betätigung einer
weiteren noch nicht betätigten
Taste erzielt wird. Vorzugsweise besteht die vorbestimmte Anzahl
von Tasten der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 aus
der dritten bis sechsten Taste 23 bis 26.
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Insbesondere
ist der Steuerungsschieber 6 in der Tastenschalter-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung derart angeordnet, dass er entlang der ersten Richtung
R1 verschiebbar (gleitend) gelagert ist. Eine Verschiebung in der
ersten Richtung R1, d. h. in horizontaler Richtung nach links oder
rechts in den 1 und 2 wird durch
die Betätigung
einer der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 und
speziell durch eine Bewegung des jeweiligen Kontaktschiebers 43 bis 46 bewirkt.
Zu diesem Zweck ist an jedem der Kontaktschieber 43 bis 46 (der
vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26) ein Nocken 73 bis 76 angeordnet,
der aus dem jeweiligen Kontaktschieber 43 bis 46 hervorsteht
und eine in der zweiten Richtung R2 nach unten zulaufende keilförmige Ausgestaltung
aufweist. Bewegt sich in Verbindung mit dem vom Benutzer ausgeübten Druck
auf eine der vorbestimmten Tasten 23 bis 26 die
jeweilige Tastenkappe 33 bis 36 und der zugehörige Kontaktschieber 43 bis 46 nach
unten (Bewegung in der zweiten Richtung R2), dann bewegt sich in
gleicher Weise und um etwa den gleichen Betrag der jeweilige Nocken 73 bis 76 in
den 2 und 3 nach unten. 2 zeigt
durch die teilweise Schnittansicht die jeweiligen Nocken 73 bis 76,
und 3 zeigt die jeweiligen Kontaktschieber 43 bis 46 mit
den zugehörigen
Nocken 73 bis 76 ohne den in Blickrichtung davor
angeordneten Steuerungsschieber 6.
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Die
in den Figuren im Wesentlichen auf der linken Seite angeordneten
ersten und zweiten Tasten 21 und 22 weisen ebenfalls
zugeordnete Kontaktschieber 41 und 42 mit daran
angeordneten Nocken 71 und 72 auf, die nachstehend
noch beschrieben werden.
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An
dem Steuerungsschieber 6 sind in dem Berührungsbereich
durch den Nocken 73 bis 76 (in Verbindung mit
der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26)
bei der Bewegung der gesamten Taste 23 bis 26 und
insbesondere des Kontaktschiebers 43 bis 46 jeweils
bezüglich
der ersten Richtung R1 und der zweiten Richtung R2 schräg angeordnete
Gleitflächen
bzw. schräge
Fläche 8 vorgesehen,
auf denen bei der Abwärtsbewegung
der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 der
Nocken 73 bis 76 gleiten kann, während der
Steuerungsschieber 6 eine Bewegung in der ersten Richtung
R1 (in den 1 und 2 eine Bewegung
nach links) durchführt.
Die schräge
Gleitfläche 8 kann
vorzugsweise mit einem Winkel von etwa 45° gegenüber der ersten Richtung R1
oder der zweiten Richtung R2 angeordnet sein. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch auf diesen Wert des Winkels nicht festgelegt, sondern
es kann jeder andere Winkel verwendet werden, der geeignet ist zur
Umsetzung einer Bewegung im Wesentlichen in der ersten Richtung
R1 in eine Bewegung im Wesentlichen in der zweiten Richtung R2.
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Wird
somit eine Taste der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 durch
einen Druck des Benutzers in der zweiten Richtung R2 gemäß den 1 bis 3 bis
zum Ende eines möglichen
Bewegungswegs (d. h. die den Tasten 23 bis 26 zugeordneten
Kontaktpaare sind geschlossen) nach unten bewegt, dann führt dies
zu einer Querbewegung des Steuerungsschiebers 6 in Verbindung
mit den schrägen
Gleitflächen 8 in
der ersten Richtung R1. Da symmetrisch zu den Gleitflächen 8,
an denen der jeweilige Nocken 73 bis 76 des Kontaktschiebers 43 bis 46 den
Steuerungsschieber 6 berührt, symmetrisch in einem entsprechenden
Winkel ebenfalls angeordnete schräge Gleitflächen, d. h. die zweiten Gleitflächen 9,
vorgesehen sind, werden die jeweiligen Nocken 73 bis 76 der
nicht betätigten
Tasten 23 bis 26 an einer vollständigen nach
unten gerichteten Bewegung in der ersten Richtung R2 gehindert.
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Werden
somit zwei Tasten der vorbestimmten Anzahl 23 bis 26 der
Vielzahl der Tasten 21 bis 26 betätigt (gedrückt), dann
wird durch die benachbarte Anordnung der schrägen Gleitflächen 8 und 9 verhindert,
dass Kontakte von mehr als einem den Tasten zugeordneten Kontaktpaar
geschlossen werden, was zu einer Beschädigung eines mit den jeweiligen
Kontaktpaaren verbundenen Geräts
führen
Kann. Insbesondere können
beispielsweise Motoren oder Elektronikbauteile beschädigt werden.
Mittels der schrägen
Gleitflächen 8 und 9 wird
leicht erreicht, dass eine der betätigten Tasten bei der Betätigung Priorität hat, und
dass dann keine weitere der zumindest vorbestimmten Anzahl 23 bis 26 der
Tasten in die betätigte
Endstellung der Bewegung in der zweiten Richtung R2 (Kontakte sind
geschlossen) gebracht werden kann. Ein gleichzeitiges Schließen von
mehr als einem der Vielzahl der Kontaktpaare wird somit vermieden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst auch den Fall, dass lediglich ein
Teil der Tasten einer Sperrwirkung oder Verriegelungswirkung unterliegt,
während vorbestimmte
einzelne Tasten ungeachtet dessen, ob bereits eine andere Taste
der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 betätigt wurde,
ebenfalls noch betätigt
werden können.
Es betrifft dies vorzugsweise die erste Taste 21, bei deren
Bewegung in der zweiten Richtung R2 der an dem Kontaktschieber 41 angeordnete Nocken 71 beispielsweise
keine den Steuerungsschieber 6 beeinflussende Wirkung aufweist
und wobei diese erste Taste 21 im Wesentlichen unabhängig von
den weiteren Tasten 22 bis 26 betätigt werden kann.
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Es
ist ebenfalls möglich,
dass für
den Fall, dass einzelne der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 in
ihrer Betätigungsstellung
einrasten können,
Tasten vorgesehen sind, eine Funktion aufweisen, mittels der beim
Betätigen
(Drücken)
dieser speziellen Taste das Einrasten einer jeweils anderen Taste
aufgehoben und diese jeweils andere Taste zu ihrer unbetätigten Position
zurückgebracht
werden kann. Es betrifft dies vorzugsweise die zweite Taste 22,
mit der insbesondere eine Entriegelungsfunktion für weitere Tasten
bereitgestellt werden kann.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht eine
gegenseitige Auslösung
zumindest der Tasten aus der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26. Wurde
eine dieser Tasten 23 bis 26 betätigt und
befindet sich diese Taste in der betätigten Position (Endposition
der Bewegung in der zweiten Richtung R2), dann liegt eine stabile
(eingerastete) Position vor. Wird in dieser Situation eine weitere
der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 betätigt (gedrückt), dann
wird durch eine entsprechende Verschiebung des Steuerungsschiebers 6 entgegen
der ersten Richtung R1 die zuvor betätigte Taste in Verbindung mit
den schrägen
Gleitfläche 8 und 9 des Steuerungsschiebers 6 entriegelt
und freigegeben, so dass sie in ihre unbetätigte Position zurückkehren kann,
während
die neu betätigte
Taste aus zumindest der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 in
der betätigten
Position (Kontakte sind geschlossen) einrasten kann. Bei einer bereits
betätigten
Taste der vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 kann
die Betätigung
einer anderen dieser Tasten somit eine Auslösung und Freigabe einer früher betätigen Taste der
vorbestimmten Anzahl der Tasten 23 bis 26 bewirken.
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Zur
besseren Erkennbarkeit der der jeweiligen Taste 21 bis 26 zugeordneten
Funktion kann neben einer entsprechenden Beschriftung auf der zugehörigen Tastenkappe 31 bis 36 oder
einer Beschriftung in der Nähe
der jeweiligen Taste auf dem die Tastenschalter-Vorrichtung 1 umgehenden
Gehäuse (in
den Figuren nicht gezeigt) auch eine Beleuchtung der Tastenkappe
oder der Beschriftung auf dem Gehäuse vorgesehen sein. In diesem
Fall ist es erforderlich, bei der Betätigung der Taste die Beleuchtung der
jeweiligen Taste oder einer entsprechenden Funktionsanzeige in Verbindung
mit der Betätigung einzuschalten.
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Das
Einschalten der individuellen Beleuchtung einer jeweils zu betätigenden
Taste, und vorzugsweise der vorbestimmten Tasten 23 bis 26,
wird durch die Bewegung des Steuerungsschiebers 6 in der
ersten Richtung R1 infolge einer Betätigungsbewegung der jeweiligen
Taste (vorzugsweise der vorbestimmten Tasten 23 bis 26)
eingeleitet. Zu diesem Zweck ist des Weiteren ein Betätigungselement 10 vorgesehen,
das ebenfalls in der ersten Richtung R1 verschiebbar (gleitend)
gelagert ist. Vorzugsweise grenzt das Betätigungselement 10 direkt
an den Steuerungsschieber 6 an, sodass eine Bewegung des
Steuerungsschiebers 6 in den Figuren von rechts nach links
(erste Richtung R1) auf das Betätigungselement 10 übertragen
wird und sich somit bei einer Betätigung zumindest eine der vorbestimmten
Tasten 23 bis 26 der Steuerungsschieber 6 und
das Betätigungselement 10 gemeinsam
in den Figuren von rechts nach links in der ersten Richtung R1 bewegen.
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Das
Betätigungselement 10 weist
eine erste Feder 11 auf, die vorgesehen ist, eine Vorspannungskraft
auf das Betätigungselement 10 entgegengesetzt
zur ersten Richtung R1 (und somit im wesentlichen parallel zu dieser
Richtung) auszuüben,
sodass das Betätigungselement 10 durch
die Vorspannkraft der ersten Feder 11 ständig in
Richtung des Steuerungsschiebers 6 gedrückt wird. Das Betätigungselement 10 kann
dabei unmittelbar am Steuerungsschieber 6 anliegen oder
an einem Anschlag in geringem Abstand zu dem Steuerungsschieber 6 positioniert
werden, sodass mit dem Beginn einer Betätigung einer der vorbestimmten
Tasten 21 bis 26 und einer damit in Wirkverbindung
stehenden Bewegung des Steuerungsschiebers 6 in der ersten
Richtung R1 auch eine Bewegung des Betätigungselements 10 in der
ersten Richtung R1 verbunden ist.
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Somit
wird durch die Tastenbetätigung
und die damit verbundene Bewegung des Steuerungsschiebers 6 in
der ersten Richtung R1 auch das Betätigungselement 10 in
der ersten Richtung R1 und daher entgegengesetzt zu der Vorspannungskraft der
ersten Feder 11 bewegt.
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Das
Betätigungselement 10 umfasst
des Weiteren eine zweite Feder 12, die derart angeordnet ist,
dass ein mit dem Betätigungselement 10 verbundener
Kontaktträger 13 mit
zumindest einem Kontakt und vorzugsweise zwei Kontakten bei der
im Wesentlichen linearen Bewegung des Betätigungselements 10 (und
des Steuerungsschiebers 6) in der ersten Richtung R1 federnd
an eine weitere feststehende Kontaktanordnung 14 angedrückt wird,
sodass durch das Anliegen des beweglichen Kontaktträgers 13 an der
weiteren Kontaktanordnung 14 eine elektrische (galvanische)
Verbindung hergestellt und eine Funktion bewirkt wird.
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Im
Einzelnen wird mittels der weiteren feststehenden Kontaktanordnung 14 in
Verbindung mit dem an dem Betätigungselement 10 angeordneten gefederten
Kontaktträger 13 ein
Hilfskontakt geschlossen, mittels dessen vorzugsweise eine Beleuchtung
beispielsweise zumindest der Tastenkappen 33 bis 36 der
vorbestimmten Anzahl von Tasten 23 bis 26 beleuchtet
werden kann. Es ist auch möglich,
eine begrenzte Fläche
des an die jeweiligen Tastenkappen 33 bis 36 angrenzenden
Gehäuses
zu beleuchten, in welchem entsprechende Funktionssymbole und Beschriftungen
angebracht sind. Insbesondere dient die Ausleuchtung des Funktionssymbols auf
den Tastenkappen oder auf vorbestimmten Flächen des die Tastenschalter-Vorrichtung 1 umgebenden
Gehäuses
zur Information des Benutzers, welche der zu betätigenden vorbestimmten Tasten 23 bis 26 (Funktionstasten)
durch den Benutzer bereits betätigt
ist.
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Wird
somit in Zusammenfassung der vorstehenden Beschreibung eine der
vorbestimmten Tasten 23 bis 26 durch den Benutzer
betätigt
und niedergedrückt,
dann erfolgt eine Bewegung des jeweiligen Kontaktschiebers 43 bis 46 nach
unten in der zweiten Richtung R2, wodurch, in Verbindung mit den
jeweiligen Nocken 73 bis 76 der Steuerungsschieber 6 in der
ersten Richtung R1 im Wesentlichen linear bewegt wird. Diese Bewegung
wird auf das Betätigungselement 10 übertragen,
sodass in Verbindung mit dessen im Wesentlichen linearer gleitender
Bewegung in der ersten Richtung R1 der mittels der zweiten Feder 12 gefedert
angeordnete Kontaktträger 13 mit
der weiteren feststehenden Kontaktanordnung 14 kontaktiert
wird und einen Stromkreis, im vorliegenden Falle insbesondere zur
Beleuchtung, schließt.
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Diese
Wirkung wird durch jede der vorbestimmten Tasten 23 bis 26 erreicht,
da jede Betätigung
eine dieser bevorzugten Tasten 23 bis 26 eine Querbewegung
(Bewegung in der ersten Richtung R1) des Steuerungsschiebers 6 auslöst. Ist
eine dieser vorbestimmten Tasten 23 bis 26 betätigt, d.
h. durch den Benutzer niedergedrückt
(Bewegung in der zweiten Richtung R2), dann ist die weitere Betätigung der übrigen der
vorbestimmten Tasten 23 bis 26 nicht möglich, da
der Steuerungsschieber 6 auch in Verbindung mit seiner
Bewegung in der ersten Richtung R1 eine Sperrwirkung oder Verriegelungswirkung
erzielt.
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Somit
ist nicht für
jede der bevorzugten Tasten 23 bis 26 ein individueller
Kontakt zum Schalten der zugehörigen
Beleuchtung der Tastenkappe oder zumindest des Funktionssymbols
vorgesehen, sondern es wird lediglich die für die vorbestimmten Tasten 23 bis 26 gemeinsame
weitere feststehende Kontaktanordnung (Hilfskontakt) betätigt, wobei
zur Betätigung
der in der Tastenschalter-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ohnehin vorhandene Steuerungsschieber 6 zum Bewirken
der Sperr- oder Verriegelungswirkung herangezogen wird. Der Steuerungsschieber 6 wird
somit für
eine weitere Funktion verwendet, indem die Querbewegung (Bewegung
in der ersten Richtung R1) des Steuerungsschiebers 6 in
Verbindung mit einer Tastenbetätigung
auf das Betätigungselement 10 übertragen
wird, und wobei mittels der weiteren Bewegung des Betätigungselements 10 die
weitere Kontaktanordnung 14 eingeschaltet wird.
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Wird
somit eine der vorbestimmten Tasten 23 bis 26 betätigt, dann
wird infolge des vorstehend im Einzelnen beschriebenen Mechanismus
und der weiteren Kontaktanordnung 14 die entsprechende
Taste zur Betätigung
des Drückens
dieser Taste für
den Benutzer ausgeleuchtet.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Tastenschalter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird somit auf einfache Weise eine Kontaktanordnung (die
gemeinsame weitere Kontaktanordnung 14) geschaltet, mittels
der eine individuelle Beleuchtung vorbestimmter Tasten (beispielsweise
der Tasten 23 bis 26) eingeschaltet wird. Die
Bereitstellung eines jeweils den vorbestimmten Tasten 23 bis 26 zugeordneten
zusätzlichen
Kontaktpaars zur Einleitung weiterer Maßnahmen, wie beispielsweise
der individuellen Tastenbeleuchtung, ist somit nicht erforderlich.
Es kann eine erhebliche Vereinfachung des gesamten Aufbaus erreicht
werden. Insbesondere kann der Aufwand für die (in den Figuren zur Vereinfachung
nicht angegebene) Verdrahtung, beispielsweise in Form eines Kabelbaums,
vermindert werden. Es sind lediglich Anschlüsse für die weitere Kontaktanordnung 14 erforderlich.
Die weitere Kontaktanordnung 14 stellt somit eine zusätzliche
oder separate Kontaktanordnung dar, die unabhängig ist von den Kontaktpaaren
(beispielsweise den Kontaktpaaren 55 und 56 gemäß 1)
der vorbestimmten Tasten 23 bis 26, die im Wesentlichen
Arbeitskontakte zur Bereitstellung der gewünschten Funktion darstellen.
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Ist
somit die gewünschte
Funktion durch Betätigen
(Drücken)
einer vorbestimmten der Tasten 23 bis 26 durch
den Benutzer ausgewählt
(Tastenbewegung in der zweiten Richtung R2), dann wird durch das
Kontaktieren der weiteren Kontaktanordnung (separate Kontakte oder
Hilfskontakte) die ausgewählte
Taste oder zumindest das diese ausgewählte Taste betreffende Funktionssymbol
ausgeleuchtet, wobei sich die Taste in ihrer betätigten Position und damit ebenfalls
in einer Ruheposition befindet. Die zweite stabile Position der
vorbestimmten Tasten 23 bis 26 im betätigten Zustand
stellt somit ebenfalls eine Ruheposition dar, wobei in mechanischer
Hinsicht die Tastenschalter-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung gegen eine Betätigung
einer weiteren der Tasten 23 bis 26 gesperrt und
die ausgewählte
Taste ausgeleuchtet ist.
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Bei
der Tastenbewegung, d. h. bei der Bewegung des Kontaktschiebers 43 bis 46 der
vorbestimmten Tasten 23 bis 26 in der zweiten
Richtung R2 (vertikaler Richtung in den Figuren) erfolgt eine Verschiebung
des Steuerungsschiebers 6 im Wesentlichen in Querrichtung
hierzu linear in der ersten Richtung. Das Ausmaß der Verschiebung ist derart
bestimmt, dass sowohl die gewünschte
Sperr- oder Verriegelungswirkung der vorbestimmten Tasten 23 bis 26 in
mechanischer Hinsicht, als auch eine sichere Kontaktierung des Kontaktträgers 13 mit
der weiteren feststehenden Kontaktanordnung 14 zur Bereitstellung
eines sicheren Kontakts (sicheres Schließen des Stromkreises) gewährleitstet
ist. Die betreffenden Kontaktschieber (beispielsweise die Kontaktschieber 43 bis 46),
der Steuerungsschieber 6 und das Betätigungselement 10 bewegen
sich somit in vorbestimmter Weise gleitend und im Wesentlichen linear
in der jeweils vorbestimmten Richtung. Der Steuerungsschieber 6 und
das Betätigungselement 10 bewegen
sich im Wesentlichen in derselben Richtung (erste Richtung R1),
wobei diese im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der
Kontaktschieber 41 bis 46 steht.
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Es
können
auch die erste Richtung R1 und die zweite Richtung R2 einen anderen
Winkel zueinander als einen Winkel von 90° bilden. Dies ist von dem inneren
Aufbau der Tastenschalter-Vorrichtung 1 abhängig.
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Die
Tastenschalter-Vorrichtung 1 ist vorzugsweise in einem
Gehäuse
angeordnet und kann dabei einen eigenen Hauptrahmen aufweisen. In
Abhängigkeit
von der Anordnung und der Art des Gehäuses und insbesondere in Abhängigkeit
von dem Verlauf der Gehäuseoberfläche, in
die die Tastenschalter-Vorrichtung 1 eingesetzt ist, kann
die Vielzahl der Tasten 21 bis 26 linear in einer
Reihe mit gleichförmigen
oder ungleichförmigen
Abständen
zueinander angeordnet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit,
dass die Tasten ungeachtet der Abstände zwischen den Tasten nicht
in einer Reihe zueinander angeordnet sind, wobei in diesem Fall
gewährleistet ist,
dass bei einer Tastenbetätigung
die Verschiebung des Steuerungsschiebers 6 in der ersten
Richtung R1 auf das Betätigungselement 10 übertragen
wird. Auf diese Weise ist auch bei einer Anordnung der Vielzahl
der Tasten 21 bis 26 in einer nicht-linearen Anordnung
die Funktionsfähigkeit
der Tastenschalter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gewährleistet.
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Die
Tastenschalter-Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung
kann bei einer Vielzahl von Geräten
und Einrichtungen verwendet werden, insbesondere bei Haushaltsgeräten, wie
beispielsweise Kücheneinrichtungen,
Dunstabzugshauben, bei Schaltmöglichkeiten
in einem Kraftfahrzeug und in industriellen Einrichtungen. Auch
kann die Tastenschalter-Vorrichtung 1 Teil eines größeren Tastenfelds
eines Geräts,
wie in einer Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs sein.
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In
den vorstehend beschriebenen Figuren der Vielzahl der Tasten 21 bis 26 sind
die vorbestimmten Tasten 23 bis 26 zum Schalten
von einzelnen Funktionen mit gegenseitiger Verriegelung vorgesehen.
Jede dieser Tasten umfasst zwei stabile Positionen, zum Einen den
Ruhezustand ohne Betätigung,
und zum Anderen den betätigten
(eingedrückten)
Zustand, bei dem die Funktion ausgelöst und das Funktionssymbol
oder eine sonstige gleichartige Beschriftung auf der Tastenkappe
oder dem Gehäuse
ausgeleuchtet sein kann.
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Eine
weitere Taste, beispielsweise die Taste 22 dient zum Auslösen der
Tastensperre und somit zum Rücksetzen
einer betätigten
Taste der bevorzugten Tasten 23 bis 26. Wird somit
beispielsweise die Taste 22 durch den Benutzer betätigt (gedrückt), dann
wird entsprechend der Darstellung in 2 der Nocken 72 in
der zweiten Richtung R2 (in der Figur nach unten) bewegt, sodass
eine der nach unten gerichteten keilförmigen Flächen des Nocken 72 mit
einer weiteren schrägen
Fläche 15 des
Betätigungselements 10 in
Anlage gelangt und das Betätigungselement 10 in
im Wesentlichen linearer Weise in Richtung entgegengesetzt zur ersten
Richtung R1 (in der Figur nach rechts in der Richtung der Vorspannungskraft
der ersten Feder 11) bewegt. Hierbei wird durch die direkte
Anlage des Betätigungselements 10 an den
Steuerungsschieber 6 diese Bewegung entgegengesetzt zur
ersten Richtung R1 übertragen,
und es wird die jeweils betätigte
Taste der vorbestimmten Tasten 23 bis 26 ausgelöst und wieder
in den Ruhezustand (den unbetätigten
Zustand) gebracht. Da bei dieser Bewegung, die einem Rücksetzen
oder Ausschalten der Tastenschalter-Vorrichtung 1 gleichkommt,
das Betätigungselement 10 und
der Steuerungsschieber 6 eine Bewegung nach rechts entgegengesetzt
zur ersten Richtung R1 durchführen,
wird der in Verbindung mit dem Betätigungselement 10 vorgesehene
Kontaktträger 13 von
der weiteren Kontaktanordnung 14 entfernt, und es wird
die Kontaktierung aufgehoben und damit der Stromkreis geöffnet. Die
individuelle Beleuchtung einer Funktionsangabe der zuvor betätigten vorbestimmten
Tasten 23 bis 26 wird ausgeschaltet.
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Des
Weiteren kann in der Tastenschalter-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Taste (beispielsweise die Taste 21) vorgesehen sein,
die eine von den übrigen
Tasten und ihren Funktionen völlig
losgelöste
Funktion bewirken kann, wenn sie vom Benutzer betätigt wird.
Mit dieser Taste kann beispielsweise weder eine Tasten- oder Symbolbeleuchtung
eingeschaltet oder ausgeschaltet werden, sondern es kann der weiteren
Taste 21 eine beliebige andere Funktion zugeordnet werden.