DE1572987C - Keyboard, in particular for scales - Google Patents
Keyboard, in particular for scalesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tastatur, insbesondere für Waagen mit auf L-förmigen, federbelasteten Hebeln befestigten Tasten, Sperrelementen und Übertragungsorganen.The present invention relates to a keyboard, in particular for scales with L-shaped, Keys, locking elements and transmission elements are attached to spring-loaded levers.
Die Erfindung hat sich die Schaffung einer Tastatur zum Ziel gesetzt, die abnützungs-, reibungs-, geräusch- und wartungsarm arbeitet und in bezug auf Korrosion und Schmutz nicht empfindlich ist, geringen Tiefgang aufweist und mit geringer Kraft betätigt werden kann. jThe invention has set itself the goal of creating a keyboard, the wear, friction, noise and operates with little maintenance and is not sensitive to corrosion and dirt Has draft and can be operated with little force. j
Es ist bereits bekannt, einen Hebel mittels einer i Feder bistabil zu lagern. Ebenfalls bekannt ist das ι Montieren von hintereinander angeordneten, zusammenspielenden Sperr- und Übeftragungsteilen.It is already known to mount a lever in a bistable manner by means of a spring. The ι is also known Assembly of interlocking blocking and transmission parts arranged one behind the other.
Die üblichen Tastaturen weisen in der Regel nebst den erwähnten Elementen auch Gleitführungen und Schleifkontakte auf.The usual keyboards usually have, in addition to the elements mentioned, also sliding guides and Sliding contacts on.
Der Kontaktdruck kann mit Rücksicht auf Verschmutzung usw. nicht beliebig klein gehalten werden. was wiederum vermehrte Reibung in den Gleitführungen verursacht. Die Rückstellung einer gedrückten Taste erfolgt in der Regel durch eine Feder, welche beim Drücken der Taste gespannt wird. Die Rückstellkraft einer solchen Feder muß erheblich sein. Sie muß so kräftig sein, daß sie die Reibung der Gleitführungen und Schleifkontakte bei der Rückbewegung der Taste mit großer Sicherheit überwindet, wobei dem Umstand Rechnung zu tragen ist, daß infolge Verbrauch des Schmiermittels, Abnützung und 5 Korrosion die Reibung mit der Zeit erheblich ansteigen kann. Dies hat zur Folge, daß die Kraft zur Betätigung einer Taste verhältnismäßig groß wird. Da bei den meisten Kontaktanordnungen außerdem der notwendige Weg der Taste verhältnismäßig groß ist, wird die zur Betätigung einer Taste notwendige Arbeit ebenfalls groß. Beim Auslösen einer gedrückten Taste wird folglich eine erhebliche Arbeit frei, welche infolge der notwendig eingerechneten Sicherheit beim Rückwärtsgang nicht durch Reibung, sondern durch Anschlagen der Taste in der Nullstellung vernichtet werden muß. Die Folge ist, daß solche Tastaturen ziemlich geräuschvoll arbeiten. Die gegenseitige Verriegelung der Tasten (es soll nur eine einzige Taste jeder Dekade in Schaltstellung bleiben können) ist in der Regel so ausgeführt, daß über keilartig wirkende Sperrelemente hinweg die zurückzustellende Taste ausgelöst wird, was infolge des schlechten Wirkungsgrades von Keilen den Kraftbedarf beim Drücken der Taste nochmals erhöht. Alle geschilderten Reibungs-5 vorgänge sind selbstverständlich mit einer starken Abnützung verbunden und sonstigen unangenehmen Veränderungen z. B. Verschmutzen und Verharzen von Schmiermitteln.The contact pressure cannot be kept as small as desired, taking into account contamination etc. which in turn causes increased friction in the sliding guides. The provision of a depressed The key is usually made by a spring which is tensioned when the key is pressed. the The restoring force of such a spring must be considerable. It must be so strong that it takes away the friction of the Overcomes sliding guides and sliding contacts during the return movement of the key with great reliability, taking into account the fact that as a result of consumption of the lubricant, wear and tear 5 Corrosion The friction can increase significantly over time. This has the consequence that the force to operate one key is relatively large. Since with most contact arrangements the necessary As the key is relatively large, the work required to operate a key becomes also great. When a pressed key is released, a considerable amount of work is consequently freed up, which as a result of the necessary safety factor when reversing, not through friction, but through Hitting the key in the zero position must be destroyed. The consequence is that such keyboards work quite noisily. The interlocking of the buttons (there should only be a single button each decade can remain in switch position) is usually designed so that over wedge-like acting Locking elements away the key to be reset is triggered, which is due to the poor efficiency wedges increase the force required when the button is pressed. All described friction 5 processes are of course associated with heavy wear and tear and other unpleasant ones Changes z. B. Soiling and gumming of lubricants.
Die Tastatur gemäß der Erfindung erlaubt, diese Nachteile zu beheben. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Taste auf dem kürzeren, waagrechten, eine seitliche Nocke aufweisenden Arm eines schwenkbar gelagerten, L-förmigen Hebels befestigt ist. dessen längerer, einen Anschlag aufweisender Arm an 5 seinem unteren Ende mit einer Feder und zwei Anschlägen derart zusammenwirkt, daß der Hebel bistabil gelagert ist, daß auf jedem Hebel ein Sperrhebel mit einem drehbar gelagerten Übertragungsorgan, dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Abstand der Achsen zweier aufeinander folgender Hebel ist, schwenkbar gelagert ist, welcher Sperrhebel eine mit der Nocke des waagrechten Armes der nächsthöheren Taste zusammenwirkende Nase aufweist, das Ganze derart, daß beim Niederdrücken einer Taste der Anschlag ihres Hebels den zugehörigen Sperrhebel derart verschwenkt, daß er entweder die nächsthöhere Taste, falls die niedergedrückt war, durch Einwirken auf ihre Nocke in Nullstellung rückstellt oderThe keyboard according to the invention makes it possible to overcome these disadvantages. It is characterized by that each key can be pivoted on the shorter, horizontal arm having a side cam mounted, L-shaped lever. its longer arm, which has a stop 5 its lower end cooperates with a spring and two stops in such a way that the lever is bistable is mounted that on each lever a locking lever with a rotatably mounted transmission member, whose effective diameter is equal to the distance between the axes of two consecutive levers, is pivotably mounted, which locking lever one with the cam of the horizontal arm of the next higher Has button cooperating nose, the whole thing in such a way that when a button is pressed the stop of their lever pivoted the associated locking lever so that it is either the next higher If the button was depressed, it resets to the zero position by acting on its cam or
über sein Übertragungsorgan und dasjenige des Sperr-. hebeis der nächsten Taste seine Schwenkbewegung auf diesen Sperrhebel überträgt, wobei die Nocke der gedrückten Taste gleichzeitig auf die Nase des Sperrhebels der nächst unteren Taste derart einwirkt, daß dieser Sperrhebel über den Anschlag seines eigenen Hebels die nächst untere Taste in Nullstellung rückstellt, ■ falls sie niedergedrückt war, oder über sein Übertragungsorgan und dasjenige des Sperrhebels der übernächsten unteren Taste überträgt.via its transmission organ and that of the blocking. lift up to the next key its pivoting movement transmits to this locking lever, the cam of the pressed button at the same time on the nose of the locking lever the next lower key acts in such a way that this locking lever over the stop of its own Lever resets the next lower key to the zero position, ■ if it was depressed or over Transmission organ and that of the locking lever of the next but one lower button transmits.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles einer Dekade, F i g. 2 schematisch eine Variante und1 shows a diagrammatic representation of a part a decade, F i g. 2 schematically shows a variant and
F i g. 3 ein Detail.F i g. 3 a detail.
In an sich bekannten und daher nicht dargestellten Seitenschildern sind mittels Achsen 1, la, L-förmige Hebel 2 schwenkbar gelagert, die je einen annähernd senkrechten Arm 3 und annähernd waagrechten U-förmigen Arm 4 aufweisen. Am U-förmigen Arm 4 ist je eine Taste 5 angebracht, welche die Kennzeichen (beispielsweise Ziffern) trägt. Der Ausschlag des Armes 3 ist durch Anschläge 6 eines rechenförmigen Körpers 7 begrenzt, der in an sich bekannter Weise mit dem Gestell verbunden ist. Der Arm 3 weist an seinem unteren Ende eine prismatische Kerbe 8 auf. Entsprechende Aussparungen 9 sind am Körper 7 angebracht. Je eine vierfach abgebogene Feder 10 ist als Druckfeder ausgebildet und greift in die Kerben 8 und 9. Damit sind die Hebel 2 in ihrer Lage bistabil bestimmt. Die Druckfeder 10 hat das Bestreben, den Arm 3 und mit ihm den Hebel 2 entweder in der einen oder der anderen Richtung an den einen oder 3 anderen Anschlag 6 zu pressen. Eine Zwischenstellung ist praktisch unmöglich, da einerseits die Reibung um die Achsen 1, la sehr klein ist und da in den Kerben 8 und 9 die Reibung verhältnismäßig noch kleiner ist. Die Hebel 2 mit den Achsen 1, la, sind zwecksmäßig aus Kunststoff hergestellt, ebenso der Körper 7. Auch in den Kerben 8 und 9 besteht somit nur die Paarung Metall (Feder) und Kunststoff (Hebel 2 und Körper 7), womit in bezug auf Reibung und Abnützung günstigste Voraussetzungen bestehen. Auf der Achse 1 jedes Hebels 2 ist ein Sperrhebel 11 schwenkbar gelagert, der eine Winkelform aufweist. Auf diesem Sperrhebel 11 sind ungefähr auf gleicher Höhe wie die Achse 1 eine Nase 12 und ungefähr senkrecht unter Achse 1 ein Anschlag 13 vorhanden. Am unteren verlängerten Ende 14 des Sperrhebels 11 befindet sich eine Achse 15, aufweicher eine Übertragungsscheibe 16 drehbar gelagert ist. Der Durchmesser der Übertragungsscheiben 16 entspricht dem Abstand der Achse 1 zweier aufeinan- 5 derfolgender Tasten. Die Nocke 13 jedes Sperrhebels 11 wirkt mit einem Anschlag 23 des Hebels 2 zusammen, auf dem der Sperrhebel 11 gelagert ist, während die Nase 12 des Sperrhebels 11 der Nocke 22 des Hebels 2 der nächst höheren Taste entspricht.In side plates known per se and therefore not shown, axles 1, la, L-shaped Lever 2 pivotally mounted, each an approximately vertical arm 3 and approximately horizontal Have a U-shaped arm 4. On the U-shaped arm 4, a button 5 is attached to each, which the license plate (e.g. digits). The deflection of the arm 3 is a rake-shaped by stops 6 Body 7 limited, which is connected in a known manner to the frame. The arm 3 instructs its lower end has a prismatic notch 8. Corresponding recesses 9 are on the body 7 appropriate. A four-fold bent spring 10 is designed as a compression spring and engages in the notches 8 and 9. So that the lever 2 are determined bistable in their position. The compression spring 10 has the tendency to Arm 3 and with it the lever 2 either in one or the other direction to one or 3 other stop 6 to press. An intermediate position is practically impossible because of the friction on the one hand about the axes 1, la is very small and since the friction in the notches 8 and 9 is relative is even smaller. The levers 2 with the axes 1, la, are for the purpose made of plastic, as well the body 7. Also in the notches 8 and 9 there is only the pairing of metal (spring) and plastic (Lever 2 and body 7), which means that there are favorable conditions with regard to friction and wear. On the axis 1 of each lever 2, a locking lever 11 is pivotably mounted, which has an angular shape having. On this locking lever 11 are approximately at the same height as axis 1, a nose 12 and approximately perpendicularly below axis 1, a stop 13 present. At the lower extended end 14 of the locking lever 11 there is an axis 15, softer a transmission disk 16 is rotatably mounted. The diameter of the transmission disks 16 corresponds to the distance between axis 1 of two consecutive keys. The cam 13 of each locking lever 11 cooperates with a stop 23 of the lever 2, on which the locking lever 11 is mounted, while the nose 12 of the locking lever 11 of the cam 22 of the Lever 2 corresponds to the next higher key.
In Fig. 1 ist die Taste mit der Zahl »5« gedrückt. Dadurch wird über den Anschlag 23a des Hebels 2a und die Nocke 13a der Sperrhebel Ha im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt, was wiederum zur Folge hatte, daß damit über die Nase 12a und die Nocke 6 22c der Tasthebel 2c und mit ihm die Taste mit der Zahl »6« zurückgestellt werden.In Fig. 1, the key with the number "5" is pressed. As a result, the locking lever Ha is pivoted counterclockwise via the stop 23a of the lever 2a and the cam 13a, which in turn has the consequence that the feeler lever 2c and with it the key with the number »6 «To be postponed.
Wird nun beispielsweise die Taste 5 mit der Zahl »3« gedrückt, so wird über den Anschlag 23 und Nocke 13 der Sperrhebel 11 im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Hierbei wird über die Übertragungsscheiben 16, 16b der Sperrhebel 116 im gleichen Sinne verschwenkt, was bewirkt, daß die Nase 12b des Sperrhebels Hb über die Nocke 22a des Hebels 2a diesen in die Nullstellung zurückstellt. Wird wiederum von der in Fig. 1 gezeichneten Stellung — Taste »5« gedrückt — ausgegangen und die Taste mit der Zahl »6« gedrückt, so ist leicht ersichtlich, daß über die Nocke 22c des Hebels 2c die Nase 12a des Sperrhebels 11a nach unten gedrückt wird, womit der Sperrhebel 11a über die Nocke 13a und den Anschlag 23a des Hebels 2a diesen in die Nullstellung zurückbringt.If, for example, the button 5 with the number "3" is pressed, the locking lever 11 is pivoted counterclockwise via the stop 23 and cam 13. Here, the locking lever 116 is pivoted in the same direction via the transmission disks 16, 16b , which has the effect that the lug 12b of the locking lever Hb returns the lever 2a to the zero position via the cam 22a of the lever 2a. If again from the position shown in Fig. 1 - key "5" pressed - assumed and the key with the number "6" pressed, it is easy to see that over the cam 22c of the lever 2c the nose 12a of the locking lever 11a down is pressed, with which the locking lever 11a via the cam 13a and the stop 23a of the lever 2a brings this back into the zero position.
Aus der vorgenannten Beschreibung geht hervor, daß bei normalem Manipulieren, d. h. Drücken irgendeiner Taste, die vorher gedrückte Taste herausspringen muß und somit nur eine einzige Taste in Schaltstellung stehen kann. Das Überspringen geht leicht und sicher. Die Elastizität der betätigenden Fingerbeeren und des aus Kunststoff bestehenden Tasthebels bewirkt, auch bei sehr langsamen Niederdrücken, daß der Übergang wie bei einem Kippschalter plötzlich erfolgt und einstellen auf den Totpunkt auf diese Weise nicht möglich ist. Wird versucht, das richtige Funktionieren absichtlich zu stören, so ergibt sich das Folgende:From the foregoing description it appears that in normal manipulation, i. H. Pressing any Key, the previously pressed key must pop out and thus only a single key in Switch position can be. Skipping is easy and safe. The elasticity of the actuating Fingertips and the plastic tactile lever causes, even with very slow depressions, that the transition occurs suddenly as with a toggle switch and set to dead center this way is not possible. If an attempt is made to intentionally disturb the correct functioning, this results in the following:
Wird in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung der Tasten die Taste mit der Zahl »5« angehoben (was übrigens durch entsprechende Formgebung des Tastknopfes verhindert werden kann) so ist kein Wert eingetastet. Wird schaltungstechnisch dafür gesorgt, daß diese Stellung dem Wert »0« entspricht, oder damit ein gesamtes Ausschalten bewirkt, so ist keine Fehlschaltung möglich. Durch Drücken irgendeines Tastwertes wird dieser im normalen Betrieb niemals auftretende Zustand behoben. Man kann sich auch denken, daß versucht wurde, Fehlschaltungen dadurch zu provozieren, daß zwei Tasten, beispielsweise »0« und »9«, gleichzeitig gedrückt werden. Infolge der bistabilen und sehr reibungsarmen Lagerung wird es kaum gelingen, die Tasten »0« und »9« gleichzeitig gegeneinander genau in die Totpunktlage zu bringen. Sofort nach Loslassen werden entweder die beiden gedrückten Werte in die Nullstellung springen, was den schon beschriebenen ungefährlichen Zustand zur Folge hätte, oder es wird sich sofort nach Loslassen der eine oder andere Schaltzustand »0« oder »9« einstellen. Sollte es trotzdem gelingen, den Totpunktzustand der zwei gedrückten Werte zu stabilisieren und soll eine solche böswillige Störung verunmöglicht werden, so soll durch die Totpunktlage über schaltungstechnische Maßnahmen ein gesamtes Abschalten bewirkt werden.Is in the position shown in Fig. 1 of Press the key with the number »5« raised (which, incidentally, is achieved by the corresponding shape of the pushbutton can be prevented) no value is keyed in. If the circuitry ensures that this position corresponds to the value »0«, or so that it causes a complete switch-off, no incorrect switching is possible. This condition, which never occurs in normal operation, is eliminated by pressing any key value. One can also imagine that an attempt was made to provoke incorrect switching by the fact that two keys, for example »0« and »9«, are pressed at the same time. As a result of the bistable and very low friction Storage, it will hardly be possible to exactly position the "0" and "9" keys against each other at the same time to bring the dead center position. Immediately after releasing the button, either the two pressed values are converted to the Jump to zero position, which would result in the harmless state already described, or it one or the other switching status »0« or »9« will be set immediately after releasing the button. It should anyway succeed in stabilizing the dead center state of the two depressed values and is said to be such a malicious one Disturbance is made impossible, so should by the dead center via circuitry measures a complete shutdown can be effected.
Die letzten Ausführungen sollen zeigen, daß, allerdings mit besonderen Maßnahmen, sogar absichtlich versuchte Fehlschaltungen ausgeschlossen werden können. Fehlschaltungen durch Fehlmanipulieren, also beispielsweise versehentliches Drücken zweier Tasten hingegen können unter keinen Umständen Störungen verursachen.The last remarks are intended to show that, albeit with special measures, even deliberately attempted incorrect switching can be excluded. Incorrect switching due to incorrect manipulation, For example, accidentally pressing two buttons, on the other hand, cannot under any circumstances cause malfunctions cause.
In Fig. 2 sind die Sperrhebel 11 einer ganzen Tastenreihe vereinfacht dargestellt. Es wird gezeigt, daß die Übertragungsscheiben 16 auch prismatische Teile sein können. Von den zugehörigen Hebeln 2 sind nur die Nasen 22 und die Anschläge 23 gezeichnet. Es ist dabei ersichtlich, daß der letzten Taste mit der Zahl »9« kein Hebel 11 und keine Übertragungs-In Fig. 2, the locking levers 11 are a whole row of keys shown in simplified form. It is shown that the transmission disks 16 also have prismatic parts could be. Of the associated levers 2, only the lugs 22 and the stops 23 are shown. It it can be seen that the last key with the number "9" has no lever 11 and no transmission
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scheibe 16 zugeordnet sein muß, da die Nocke 22d des Hebels der Taste »9« direkt die Nase \2d des Hebels 11 d betätigt und eine Betätigung in Richtung einer höheren Stelle als »9« nicht notwendig ist.must be assigned to disk 16, since the cam 22d directly nose \ 2d of the lever 11 is actuated d of the lever of the key "9", and an actuator toward a position higher than "9" is not necessary.
F i g. 3 zeigt beispielsweise, wie an Stelle der Druckfeder 10 in Fig. 1 eine Druckfeder 31 eingesetzt werden kann, welche einerseits wie in Fig. 1 in einer Kerbe 8 des Armes 3 des Hebels 2 gelagert ist, andererseits in die Kerbe 32 eines Schaltstückes 33 aus Kunststoff greift, welches (ein oder) mehrere Kontakte 34 trägt und somit nach Art eines Kippschalters mit geringster Reibung betätigt werden kann.F i g. 3 shows, for example, how a compression spring 31 can be used in place of the compression spring 10 in FIG can, which is mounted on the one hand as in Fig. 1 in a notch 8 of the arm 3 of the lever 2, on the other hand engages in the notch 32 of a contact piece 33 made of plastic, which (one or) several contacts 34 carries and can thus be operated in the manner of a toggle switch with very little friction.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt, wie mit der beschriebenen Tastatur über Kontakte elektrische Signale gegeben werden können. Selbstverständlich sind auch andere reibungsarme Kontaktanordnungen denkbar. Statt elektrische Kontakte können vorzugsweise Lichtkanäle gesteuert oder kapazitive oder induktive Fühler oder dergleichen betätigt werden.The embodiment of FIG. 3 shows how with the keyboard described above electrical contacts Signals can be given. Of course, other low-friction contact arrangements are also possible conceivable. Instead of electrical contacts, light channels can preferably be controlled or capacitive or inductive sensors or the like are operated.
Die beschriebene Tastatur hat gegenüber Tastaturen bekannter Bauart folgende Vorteile:The keyboard described has the following advantages over keyboards of known design:
a) Die kraftleitenden _ Teile sind als Teile mit Schwenkbewegung ausgeführt, wobei die Schwenkbewegung in Schneiden- oder kleinen Zapfenlagern stattfindet. a) The force-conducting parts are designed as parts with a pivoting movement, whereby the pivoting movement takes place in cutting edge or small journal bearings.
b) Die Sperr-, Koppel- oder Auslöseteile sich unterb) The locking, coupling or release parts are below
sich oder mit anderen Teilen vorzugsweise durch Druckübertragung gekoppelt, so daß keine wesentliche Gleitung der Teilung aufeinander notwendig ist. Übliche Keilanordnung für die genannten Teile sind vermieden.itself or with other parts, preferably coupled by pressure transmission, so that no essential Sliding of the division on each other is necessary. Common wedge arrangements for the parts mentioned are avoided.
c) Die bewegten Teile können vorwiegend aus Kunststoff ausgeführt werden.c) The moving parts can mainly be made of plastic.
d) Wenn notwendig, kann die Schaltbewegung gegenüber dem Weg des Tastenknopfes erheblich vergrößert werden.d) If necessary, the switching movement compared to the path of the key button can be considerable be enlarged.
e) Die Lage der Winkelhebel ist mittels einer Feder bistabil gestaltet.e) The position of the angle lever is designed bistable by means of a spring.
0 Beim Drücken einer neuen Taste ist zur Rückstellung der schon gedrückten Taste lediglich direkt die Arbeit des Umstellens in den neuen bistabilen Zustand zu leisten, was fast ohne Reibungsverluste und ohne Kraftspeicherung geschehen kann.0 When a new key is pressed, the key that has already been pressed can only be reset directly to do the work of changing over to the new bistable state, which is done with almost no frictional losses and can happen without energy storage.
g) Bei allen kraftleitenden beweglichen Teilen ist nur die Paarung Kunststoff/Kunststoff oder Kunststoff/Metall vorhanden, so daß eine Schmierung wie bei Metall auf Metall nicht notwendig ist.g) For all force-conducting moving parts, only the pairing is plastic / plastic or plastic / metal available, so that lubrication as is the case with metal on metal is not necessary.
h) Der geringe Tiefgang der Tasten, die geringe Masse der Winkelhebel und deren sehr geringes Trägheitsmoment verglichen mit einer erheblich schwereren, über einen größeren Weg gradlinig bewegten Taste, bei viel geringerer Antriebskraft, ergeben einen extrem leisen Gang.h) The low depth of the keys, the low mass of the angle levers and their very low moment of inertia compared to a considerably heavier key that is moved in a straight line over a longer distance, with much lower drive force, result in an extremely quiet gear.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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