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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere
für Tasten von Büromaschinen und Steuergeräte, mit mindestens einem, in einem Rahmen
zwischen einer oberen und einer unteren Stellung bewegbaren Tastenschaft, welcher
durch eine erste Betätigung der entsprechenden Taste in der unteren Stellung verriegelt
und durch eine zweite Betätigung der Taste wieder in die obere Stellung in an sich
bekannter Weise zurückgeführt werden kann.
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Verrieaelungsvorrichtungen müssen sehr zuverlässig arbeiten. Es trifft
dies insbesondere für solche zu, die in einer Anlage Verwendung finden, deren Funktionieren
von Eingabedaten abhängt, die über eine mechanische Tastatur eingegeben werden.
Hier kann sich ein fehlerhaftes Arbeiten der Tastatur in verheerender Weise auf
die ganze Anlage und die damit zusammenhängenden Arbeitsgänge auswirken.
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Es sind Verriegelungsvorrichtungen bekannt, bei welchen eine Taste
beim Niederdrücken verriegelt wird, indem ein Riegel durch den Tastenschaft betätigt
wird. Die Entriegelung wird dann durch eine weitere Taste bewirkt, welche den Riegel
wieder löst. Es ist auch bekannt, eine gesperrte Taste zu entriegeln, indem die
Taste seitlich bewegt wird. Bei solchen Verriegelungsvorrichtungen entstanden manche
Probleme, wenn versucht wurde, diese zuverlässig zu gestalten, ohne deren Arbeitsgeschwindigkeit
zu verringern. Diese Probleme stellten sich besonders bei Vorrichtungen, bei welchen
eine intermittierende Bewegung auf ein Antriebsorgan übertragen wird, welches mit
entsprechenden, relativ zu ihm bewegten Teilen zusammenarbeitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung
zu schaffen, die zuverlässig arbeitet, gleichgültig mit welcher Kraft und welcher
Geschwindigkeit die Taste niedergedrückt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung
gelöst, welche gekennzeichnet ist durch einen auf dem Tastenschaft drehbar befestigten
Auslösehebel, welcher eine erste und eine zweite Arbeitsstellung einnehmen kann,
einen im Rahmen drehbar montierten Schaukelhebel mit einem Riegelarm und zwei Armen,
auf die der Auslösehebel, je nach Arbeitsstellung einwirkt, eine Aussparung im Tastenschaft,
in die der Riegelarm einrasten kann, um den Tastenschaft in der unteren Stellung
zu verriegeln, und eine Feder, welche den Auslösehebel mit dem Schaukelhebel verbindet,
um diesen jeweils in einer von zwei Stellungen zu halten.
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Der Tastenverriegelungsmechanismus hat insbesondere den Vorteil, daß
er einfach durch wiederholtes Niederdrücken der Taste verriegelt oder entriegelt
werden kann und zuverlässig arbeitet, gleichgültig mit welcher Kraft und welcher
Geschwindigkeit die Taste niedergedrückt wird.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist ein Rückstellorgan
zum Drehen des Schaukelhebels vorgesehen, um den Riegelarm aus der Aussparung im
Tastenschaft zu bewegen und damit den Tastenschaft zu entriegeln. Dies hat den Vorteil,
daß die Entriegelung auch unabhängig von der Taste erfolgen kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung
beschrieben. In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche
Teile. F i g. 1 ist eine Frontansicht einer Tastatur, welche eine Ausführungsform
der Verriegelungsvorrichtung zeigt; F i g. 2 ist eine fragmentarische Seitenansicht
der Verriegelungsvorrichtung von F i g. 1; F i g. 3 ist eine in Einzelteile aufgelöste
Darstellung der Verriegelungsvorrichtung; F i g. 4 bis 9 zeigen schematisch die
verschiedenen Betriebsstellungen der Teile der Verriegelungsvorrichtung, wenn der
Tastenschaft auf eine externe Kraft anspricht und sich zwischen den beiden Arbeitsstellungen
bewegt.
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Die Verriegelungsvorrichtung, nachstehend auch Tastenverriegelungsmechanismus
genannt, ist mit der Bezugsziffer 10 versehen und ist derart ausgestaltet,
daß er die Kontakte eines elektrischen Schalters od. dgl. betätigen kann, welcher
mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist. Der Schalter 11 ist als Schalter mit zwei
Schaltstellungen eingezeichnet. Er ist auf einem Träger 12 montiert und besitzt
einen Betätigungsknopf 13, der normalerweise sich in der gezeichneten Position befindet,
welche der ersten Schaltstellung entspricht. Beim Niederdrücken des Schaltknopfes
13 wird der Schalter 11 in seine zweite Schaltstellung geschaltet. Diese entspricht
beispielsweise dem geschlossenen Zustand der Kontakte. Ein Tastenknopf 14, der vorzugsweise
in einer Tastatur mit mehreren ähnlichen Tastenknöpfen angeordnet ist, befindet
sich am Ende des Tastenschaftes 15, welcher durch das manuelle Niederdrücken der
Taste 14 hin und her bewegt werden kann. Wenn sich der Tastenschaft 15 in der gezeigten
Position befindet, befindet sich der Schaltknopf 13 in der äußeren Lage, und die
Kontakte des Schalters 11 bleiben offen. Wie später beschrieben werden wird, bewirkt
ein Niederdrücken des Tastenschaftes 15 die Verriegelung des Tastenschaftes, um
den Schaltknopf 13 in der niedergedrückten Lage zu halten, so daß die Kontakte des
Schalters geschlossen gehalten werden. Bei einem weiteren Niederdrücken der Taste
wird der Tastenschaft entriegelt und somit der Schalter wieder in seine normale
offene Stellung zurückgebracht. Es ist also ersichtlich, daß der Tastenverriegelungsmechanismus
beim aufeinanderfolgenden Niederdrücken der Taste 14 verschiedene Schaltzustände
des Schalters 11 erzeugt.
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Der Mechanismus 10, der in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, sowie
in einer in Einzelteile aufgelösten Ansicht in F i g. 3, besitzt einen Rahmen 16,
in welchem der Tastenschaft 15 und der Schalter 11 montiert sind. Der Tastenschaft
15 ist im Rahmen 16 verschiebbar und wird oben in einem Schlitz 17 des sich vom
Rahmen 16 seitlich erstreckenden Teils 18 geführt. Der Querschnitt des Schlitzes
17 entspricht im wesentlichen jenem des Teils 20 des Tastenschaftes 15. Die Bewegungen
des Tastenschaftes 15 werden dadurch begrenzt auf die Distanz zwischen der unteren
Fläche 21 der Taste 14 und der oberen Fläche der Anschläge 22 und 23 am oberen Teil
des Tastenschaftes 15. Eine weitere Begrenzung der Abwärtsbewegung des Tastenschaftes
15 ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Der Tastenschaft 15 wird weiter
geführt durch einen Schlitz 24, der sich vom unteren Ende des Tastenschaftes 15
nach oben erstreckt. Die Führung erfolgt durch die Achse 25, welche im Rahmen 16
befestigt ist. Auf der Achse 25 ist ein Flansch 26 befestigt, um den Tastenschaft
15 s ei Wir -h zu führen. Der Tastenschaft 15 wird also in
seinen
Abwärts- und Aufwärtsbewegungen durch die Länge des Schlitzes 24 und die Anschläge
22 und 23 begrenzt.
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Mittels eines Stiftes 28 ist ein Auslösearm 27 am Tastenschaft 15
drehbar befestigt. Die Drehung des Arms 27 um den Stift 28 wird durch einen Finger
30, welcher sich vom Arm 27 nach außen erstreckt und in eine Aussparung 31 des Tastenschaftes
15 eingreift, begrenzt. Infolgedessen, wenn der Auslösearm 27 gedreht wird, wird
seine Bewegung durch die Berührung des Fingers 30 mit den einander gegenüberliegenden
Wänden der Aussparung 31 begrenzt. Es sollte beachtet werden, daß der Auslösearm
27 auf dem Tastenschaft 15 montiert ist, damit er eine Drehbewegung um den Stift
28 ausführen kann, die unabhängig ist von der Lage des Tastenschaftes 15, in bezug
auf den Rahmen 16.
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Auf der Achse 25 ist ein Schaukelhebel 32 drehbar befestigt. Er dient
der Verriegelung. Die Bewegung des Schaukelhebels 32 wird begrenzt durch einen Arm
33, welcher in eine Aussparung 34 im Rahmen 1.6 ragt. Wenn der Schaukelhebel im
Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, so begrenzt die obere Seite der Aussparung 34 die
Bewegung des Arms 33. Umgekehrt, wenn der Schaukelhebel 32 im Uhrzeigersinn bewegt
wird, so begrenzt die untere Seite der Aussparung 34 die Bewegung des Arms 33. Es
ist ferner ersichtlich, daß der Schaukelhebel 32 zwei Arme 35 und 36 aufweist, welche
nach innen ragen und zum Zusammenwirken mit dem unteren Ende 37 des Auslösehebels
27 bestimmt sind, wie das noch näher beschrieben werden wird. Die F i g. 2 und 3
zeigen einen abgewinkelten Teil 38 des Auslösehebels 27. Dieser abgewinkelte Teil
38 dient der richtigen Justierung und ermöglicht das Zusammenwirken zwischen
dem unteren Teil 37 des Auslösearms 27 und den Armen 35 und 36 des Schaukelhebels
32.
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Der Schaukelhebel 32 besitzt ferner einen Sperrarm 40. Am Ende
der Bewegung des Schaukelhebels 32 im Uhrzeigersinn kann der Sperrarm 40 in eine
Aussparung 41 des Tastenhebels 15 eingreifen, wenn sich dieser in seiner untersten
Lage befindet.
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In der normalen Lage des Tastenverriegelungsmechanismus werden die
verschiedenen Teile in der in F i g. 1 dargestellten Lage durch eine Feder 42 gehalten.
Diese Feder weist verschiedene Windungen auf und besitzt die Arme 43 und 44. Die
Feder ist zwischen einem Stift 45 des Auslösearms 27 und einem Stift 46 des nach
oben sich erstreckenden Arms 47 des Schaukelhebels 32 montiert. Über
die Stifte 45 und 46 übt die Feder eine Kraft auf den Auslösearm 27 und den Schaukelhebel
32 aus. In der Normallage des Mechanismus (F i g. 1) wird somit der Auslösehebe127
und der Schaukelhebel 32 im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt. Die auf den Auslösearm
ausgeübte Kraft preßt somit den Tastenschaft 15 nach oben, wie das in F i g. 1 gezeigt
wird. Infolge der Federkraft der Feder 42 wird der Tastenschaft 15 mit den
Anschlägen 22 und 23 gegen den Rahmenteil 18 gedrückt. Die Feder
42 wirkt dabei auf den Schaukelhebel 32, der sich in der Endstellung der
Rotation im Gegenuhrzeigersinn befindet, und auf den Auslösearm 27, der sich ebenfalls
in der äußersten Lage im Gegenuhrzeigersinn befindet. In dieser Normalstellung bleibt
der Schaltknopf 13 in seiner äußeren Lage, d. h., der Schalter11 ist geöffnet. Am
Träger 12 befindet sich ein Stift 50, an welchem eine Blattfeder 48 befestigt ist,
welche gegen die untere Seite des Tastenschaftes 15 vorgespannt ist. Die Anordnung
der Blattfeder 48 erlaubt dem Schaltknopf 13 seine äußere Stellung einzunehmen,
wenn der Tastenschaft 15 sich in seiner Normallage befindet (F i g. 1). Wird jedoch
der Tastenschaft 15 eine bestimmte Strecke nach unten verschoben, so wird durch
die Feder 48 der Schaltknopf 13 betätigt, und der Schalter 11 wird
geschlossen. Die Verwendung einer Blattfeder zu diesem Zweck bringt einen erwünschten
Vorteil, ohne daß eine übermäßig große Kraft auf den Schaltknopf 13 ausgeübt wird.
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Zusätzlich zur Kraft, die auf den Tastenschaft 15 durch die Feder
42 und die Blattfeder 48 ausgeübt wird, können weitere Mittel vorgesehen werden,
um die Anschlaashärte der Taste 14 zu regulieren, z. B. wenn sie einen Teil
einer Tastatur darstellt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Torsionsfeder
51 für diesen Zweck vorgesehen. Von der Feder 51 erstreckt sich ein L-förmiger Arm
52 in einen Schlitz 53 des Tastenschaftes 15, um diesen nach oben zu drücken. Verschiedene
Kombinationen der Federspannung und der Schlitzformen ermöglichen die Wahl jeder
gewünschten Anschlagscharakteristik. Es ist jedoch zu beachten, daß die Feder 51
nicht unbedingt notwendig ist, um den Tastenschaft 15 in seine Normallage zurückzubringen.
Für diesen Zweck genügt die Feder 42, wie das vorher beschrieben wurde.
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Der beschriebene Mechanismus zum abwechslungsweisen Einschalten und
Abschalten des Schalters 11
in Übereinstimmung auf aufeinanderfolgende Betätigungen
der Taste 14 arbeitet in folgender Weise. Mit Bezug auf die F i g. 4 bis 9, welche
schematisch die verschiedenen Lagen der Teile darstellen, wie sie beim Verriegeln
und Entriegeln des Tastenschaftes auftreten, wird nun der Tastenverriegelungsmechanismus
nach F i g. 1 und 2 bei den verschiedenen Arbeitsschritten beschrieben. Zu Beginn
befinden sich die Teile in der Ruheposition, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind.
Um die nachfolgende Beschreibung zu erleichtern, ist ein Loch 60 im oberen Teil
20 des Tastenschaftes 15 eingezeichnet. Dieses Loch 60 zeigt die Lage
des verschiebbaren Tastenschaftes 15 bezüglich des feststehenden Rahmens 16. In
der Ruhelage (F i g. 1) befindet sich das Loch in der Mitte zwischen der Taste
14 und dem Rahmenteil 18.
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In F i g. 4 ist der Tastenschaft 15 durch Niederdrücken der Taste
14 in eine Lage verschoben worden, in welcher sich der untere Teil 37 des
Auslösearms 27 unmittelbar beim Arm 36 des Schaukelhebels 32 befindet. Indem der
Tastenschaft 15 weiter verschoben wird, drückt der Auslösearm 27 auf den Arm 36,
und der Schaukelhebel 32 wird in die in F i g. 5 gezeigte Lage verschwenkt. Die
Feder 42 bewegt sich im Uhrzeigersinn, und der Riegelarm 40 wird in die Aussparung
41 bewegt. Zur gleichen Zeit bewegt die Feder 42 den Auslösearm
27 im U'hrzeigersinn in die in F i g. 6 gezeigte Lage, und der Tastenschaft
15 wird durch den Riegelarm 40 verrie2elt, welcher auf einer Schulter
61 der Aussparung 41 aufliegt. Das Loch 60 befindet sich nun auf der Höhe
des Rthmenteils 18. In der gezeigten Lage ist der Tastenschaft 15 verriegelt und
hält den Schalter 11 in der geschlossenen oder betätigten Lage, d. h., es
wird ein Signal erzeugt.
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Bei einem weiteren Niederdrücken des Tastenschaftes 15 schlägt der
Auslösehebel 27 auf den Arm 35 des Schaukelhebels 32 auf, wie dies in F i g. 7
dargestellt
ist. Wird der Tastenschaft 15 noch weiter niedergedrückt (vgl. Loch 60 in F i g.
8), so wird der Sperrhebel 40 aus der Aussparung 41 geschwenkt, weil der Schaukelhebel
im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird. Die Bewegung des Schaukelhebels 32 ist eine Folge
der Lageveränderung der Feder 42 (F i g. 8). Wird nun die Taste 14 losgelassen,
so kann der Auslösehebel 27 im Gegenuhrzeigersinn zu seiner Ausgangslage zurückkehren,
und der Tastenschaft 15 wird nach oben gedrückt (F i g. 9), bis er wieder die Lage
einnimmt, wie sie in F i g. 1 gezeigt wird. Der Schalter 11 wird somit wieder in
die Normalstellung geschaltet.
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Falls gewünscht wird, den Tastenschaft 15 ohne ein zweites Niederdrücken
der Taste 14 zu entriegeln, so genügt es, den Schaukelhebel 32 aus der Lage in F
i g. 6 im Gegenuhrzeigersinn gegen die Vorspannung der Feder 42 durch ein nicht
eingezeichnetes Auslöseorgan in die Lage von F i g. 8 zu drehen. Dies erlaubt dem
Tastenschaft 15, in seine Normallage zurückzukehren, ohne daß es notwendig ist,
daß der Auslösearm 27 auf den Arm 35 des Auslösehebels 32 einwirkt.
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In der vorangehenden Beschreibung sind manche Vorteile der Erfindung
dargelegt worden, z. B. die Einfachheit und Zuverlässigkeit des Tastenverriegelungsmechanismus,
welcher kein spezielles Auslöseorgan braucht, aber dennoch mit einem solchen versehen
werden kann, wenn dies gewünscht wird. Es ist auch möglich, den Tastenverriegelungsmechanismus
so zu gestalten, daß er jede gewünschte Charakteristik aufweist innerhalb eines
breiten Bereiches von Aufschlagsstärken für die abwechslungsweise Verriegelung und
Entriegelung des Mechanismus.