DE2264953B2 - Photoelektrischer schalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen fotoclcktrischen Schaller, bei dem durch eine Tastenbewegung eine Blende in den Lichtweg eines auf eine Fotozelle gerichteten Lichtstrahls gebracht und der Lichtwcg unabhängig von der Art und Dauer der Tastenbewegung kurzzeitig unterbrechen wird.

Bei Dateneingabegeräten ist es erwünscht, daß die Hingabe nicht durch Schließen oder öffnen eines Stromkreises erfolgt, sondern daß sie in Form eines kurzen Impulses durchgeführt wird. Zur F.rzeugung solcher kurzen Impulse sind mechanische Schalter ungeeignet, da es durch Schließen oder Öffnen von mechanischen Kontakten nicht möglich ist, stets gleichmäßige Stromimpulse oder Stromunterbrechungen zu erzeugen, mit denen eine nachgeschaltetc Elektronik beeinflußt werden kann. Man hat deshalb fotoelektrische Tastaturen für solche Dateneingabegeräte mit sogenannten fotoelekirischen Schaltern ausgestattet, bei denen nicht mechanisch ein elektrischer Kontakt geschlossen oder geöffnet wird, sondern bei deren Betätigung eine Blende im Lichtweg eines auf eine Fotozelle gerichteten Lichtstrahls bewegt wird. Durch die Blcndenbewegung beim Drücken der Taste wird der Lichtstrahl kurzzeitig unterbrochen. Aus diesel' Lichtstrahlunterbrechung wird ein elektrischer Impuls <>o gewonnen, der elektronisch weiter verarbeitet werden kann.

Bei solchen foioelektrischen Schaltern ist nun der mechanische Teil insofern von großer Bedeutung, als die Form und Dauer des so erzeugten elektrischen Impulses fts von der Blendenbcwegung abhängt, die durch die Betätigung der Taste ausgelöst wird. Eine wesentliche Forderung hierbei ist es, daß die Blcndenbewegung vollkommen unabhängig von der Tastenbewegung abläuft, so daß also die Geschwindigkeit und Dauer der Blendenbcwegung nicht davon abhängt, mit welcher Geschwindigkeit die Taste gedrückt wird. Deshalb wurde bereits vorgeschlagen, hierfür einen Schnappmechanismus zu verwenden, der durch die Betätigung der Taste ausgelöst wird (vgl. DT-PS 2i 35 440).

Andererseits ist es für solche fotoclektrische Schalter wesentlich, daß die Blende sehr schnell beschleunigt wird, so daß eine möglichst kurze Unterbrechung des Lichtweges durch die Blende erzielt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen fotoelektrischen Schalter zu schaffen, der aus möglichst wenigen und sehr einfach zu fertigenden Teilen aufgebaut ist und bei dem möglichst keine Verschleiß- und Ermüdungserscheinungen auftreten können. Die Bewegung der Blende soll dabei möglichst schnell ablaufen und der Bewegungsvorgang soll auch bei sehr vielen Betätigungen immer in derselben Weise ablaufen.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaller der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen einem festen Widerlager und einem relativ hierzu beweglichen Tastknopf eine im wesentlichen in der Bewegungsrichtung des Tastknopfes angeordnete, einseilig gewölbt eingespannte Blattfeder vorgesehen ist, deren Bewegung nach beiden Seiten in mindestens je zwei Punkten durch auf einem Teil ihrer Länge symmetrisch angeordnete ortsfeste Anschläge begrenzt ist. und daß die Umschnappbewegung der Feder beim Betätigen des Tastknopfes die Blende bewegt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Schnappbewegung, die die Feder ausführen soll, beruht auf folgendem Vorgang: die Feder ist zwischen den beiden Widerlagern mit einer leichten Durchbiegung eingespannt. Schiebt man das bewegliche Widerlager in Richtung des starr angeordneten Widerlagers, so wird die bisher leicht gebogene Feder stärker durchgebogen, und zwar so lange, bis sie an den Anschlägen, die auf einer Seite der herzförmigen Kurve angeordnet sind, anliegt. Einer weiterer, Verschiebung des Widerlagers kann die Feder nicht mehr in der bisherigen Richtung ausweichen. Durch die herzförmig angeordneten Anschläge soll die Feder eine S-förmige Gegenbiegung erhalten. Dieser zweite Bogen wächst nun so lange, bis die Feder in ihrem oberen, dem beweglichen Lager zugewandten Teil plötzlich auf die andere Seite umspringt, während die ursprüngliche Wölbung der Feder in dem unteren, dem starren Widerlager zugewandten Teil zunächst erhalten bleibt Ist dieses Widerlager mittig angeordnet, so verliert sich dieser untere Bogen beim Entspannen der Feder zugunsten des oberen.

Im entspannten Zustand weist die Feder eine Wölbung auf. die /ur ursprünglichen spiegelsymmetrisch ist.

Am Beispiel der Figuren soll die Erfindung in ihrer Grundzügen beschrieben werden.

F i g. I zeigt im Längsschnitt cmc Schnappvorrich lung.

F i g. 2 zeigt im Querschnitt eine Schnappvorrichtung

F i g. 3 zeigt die Feder der Schnappvorrichtung ii Zusammenhang mit einer Blende,

F i g 4 zeigt die Feder, deren Ende in einem drehba gelagerten Bolzen eingespannt ist.

F i g. 5 bis 10 zeigen verschiedene Lagen der Fede wahrend der Betätigung.

Die Schnappvorrichtung des foioelekirischen Schalters ist gemäß der F i g. I und 2 uus dem Grundkörper 1, dem Tustknopf 7, dem Schieber 5 und der Feder 6 aufgebaut.

In dem Grundkörper I ist eine nahe/u herzförmige flache Ausnehmung ausgeformt, deren rechte und linke Seitenwand 2 und 3 eine Tiefe besitzen, die etwa der Breite der Blattfeder 6 entspricht. In dieser Ausnehmung ist die Blattfeder 6 etwa mit knapp zwei Drittel ihrer Länge in der Spitze, die ein Widerlager biidei, der herzförmigen Kurve anliegend angeordnet. Das andere Ende der Feder 6 liegt in einer Ausnehmung 8, die ein weiteres Widerlager bildet, des Tastknopfcs 7.

Der Tasiknopf 7 wird von einem Stützblech 5 gehalten, das in der Führung 10 des Grundkörpers geführt wird und das mit zwei Anschlägen 5.7 und 5b versehen ist, die mit den Ausbuchtungen 10.7und lObder Führung im Sinne einer Begrenzung des Tastenhubes zusammenwirken.

Der Grundkörper I mit seiner herzförmigen Ausnehmung wird durch die Plane 11 abgedeckt. Zwischen der Platte It und dem Grundkörper I befindet sich auf der dem Tastknopf 7 zugewandten Seite ein parallel zu der herzförmigen Ausnehmung verlaufender Schlitz 9. der in seinem oberen Teil etwa rechtwinkelig zur Blattfeder hinweisend abgewinkelt ist.

In diesem Schlitz 9 ist, wie F i g. 3 zeigt, eine BlenJe 12 leicht verschiebbar angeordnet. Mittels dieser Blende 12 kann der photoclektrische Schalter betätigt werden.

In Fig.4 ist ein weiteres Beispiel gegeben, den Schnappmechanismus in Verbindung mit einer Blende zu benutzen. Während ein Ende der Blattfeder 6 im Tastknopf 7 gelagert ist, ist das andere F.nde der Blattfeder 6 fest mit einem drehbar gelagerten Bolzen 15 verbunden. Auf diesen Bolzen kann beispielsweise eine Blende 16 befestigt werden. Bei dieser Ausführung sollte die Feder in ihrer Ruhelage so weit durchgebogen sein, daü sie in der Umgebung der Spitze 4 der herzförmigen Kurve an den Seilenwänden 2 und 3 anliegt. So kann ein Verdrehen des Bolzens 15 vor dem eigentlichen Umschnappen verhindert werden.

Anhand der F i g. 5 bis 10 soll der Bewegungsablauf der Feder, der zum Unischnappen führt, erklärt werden. Im Ruhezustand, der in F i g. 5 gezeigt ist, ist die Feder 6 leicht durchgebogen und liegt mit einem Teil an dem oberen Rand 2.* der Anschlagwand 2 an. Wird der Tastknopf 7 in Richtung auf das W iderlager 4 bewegt, so schmiegt sich die Feder 6 nahezu vollständig an die Anschlagwand 2 an, wie in F i g. 6 gezeigt wird, in ihrem oberen Teil zeigt die Feder 6 eine der bisherigen Wölbung entgegengesetzte Krümmung. Diese Krümmung nimmt zu während der weiteren Tastenbetätigung, so daß die Feder eine S-förmige Wölbung, wie in F 1 g. 7 gezeigt, erhält. Entspricht die obere Wölbung in etwa der unteren, springt die Feder plötzlich in eine andere Lage um. Den Federzustand kurz vor dem Umspringen zeigt die I i g. 8. In der Fig. 9 ist der Zustund der Feder nach dem Umspringen festgehalten. Wird der Tastknopf 7 in diesem Zustand der Feder weiter in Richtung auf das Widerlager 4 geschoben, so preßt sich die Feder 6 zwischen die beiden Anschlagwände 2 und 3. ohne daß sie noch einmal umspringen kann. Wird der Tastschalter 7 freigegeben, so kann sich die Feder 6 entspannen und anschließend wieder in ihrer Ruhelage verharren.

Ist das Widerlager 4 mittig angeordnet, so kehrt die Feder in eine Ruhelage zurück, in der sie eine Wölbung aufweist, die zur Ausgangslage spiegelsymmetrisch ist. Dies zeigt die Fi g. 10.

Ist dagegen das Widerlager 4 außermittig angeordnet, so weist die Feder in ihrer Ruhelage die gleiche Wölbung auf wie zu Beginn des Betäligungsvorganges.

Bei diesem Schnappvorgang ist es wesentlich, daß die beiden Anschläge 2;) und 3 so weit voneinander entfernt angeordnet sind, daß der obere Bogen der S-förmigen Federwölbung ohne Behinderung so lange anwachsen kann, bis die Feder umspringt.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung lassen sich mehrere Schnappvorrichtungen der oben beschriebenen Art zu einer photoelektrischen Schalteinheit (Tastatur) integrieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fotoelekirischer Schalter, bei dem durch eine Tasienbewegung eine Blende in den Uchtwcg eines s auf eine Fotozelle gerichteten Lichtstrahls gebracht und der Lichtweg unabhängig von der An und Dauer der Tastenbewegung kurzzeitig unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen einem festen Widerlager (4) und einem relativ hierzu beweglichen Tastknopf (7) eine im wesentlichen in der Bewegungsrichtung des Tastknopfes angeordnete einseitig gewölbt eingespannte Blattfeder (6) vorgesehen ist, deren Bewegung nach beiden Seiten in mindestens je zwei Punkten (2.1, 2b; 3;?, 36) durch auf einem Teil ihrer Länge symmetrisch angeordnete ortsleste Anschläge (2, 3) begrenzt ist. und daß die Unischnappbewegung der Feder (6) beim Betätigen des Tastknopfes (7) die Blende (12, 16) bewegt.

2. Fotoelcktrischer Schalter nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (12) im Randbereich abgewinkelt ist und daß in dem abgewinkelten Bereich (17) angebracht ist. durch den die Feder (6) verläuft.

3. Foloelektrischer Schalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager der Feder (6) durch einen mn der Feder (6) verbundenen drehbar gelagerten Bolzen (15) gebildet ist.

4. Fotoelektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (16) auf dem Bolzen (15) fest angeordnet ist.