DE2454270A1

DE2454270A1 - Tastenfeld fuer einen rufnummerngeber

Info

Publication number: DE2454270A1
Application number: DE19742454270
Authority: DE
Inventors: Anton Schaumann; Willi Weber
Original assignee: TELEMASTER GmbH
Current assignee: TELEMASTER GmbH
Priority date: 1974-11-15
Filing date: 1974-11-15
Publication date: 1976-05-20
Also published as: ZA753346B; IT1036766B; JPS5162607A; NL7506261A; AU8151075A; FR2291657A1; BR7504428A

Description

DR.-ING. G. RIEBLING 245427

PATENTANWALT

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5. November 1974 Betreff: Firma TELEMASTER GmbH, 77ol Aach/Hegau

Tastenfeld für einen Rufnummerngeber

Die Erfindung betrifft ein Tastenfeld für einen Rufnummerngeber z.B. im Fernsprechverkehr, das aus Kontaktfedersätzen mit jeweils zwei Kontaktelementen und einer Betätigungstaste gebildet wird.

Unter einem Tastenfeld (Eingabetastatur) wird eine Anzahl von zeilen- und spaltenweise angeordneten, dicht zusammenliegender Tasten verstanden. Jede Taste (Betätigungselement) schaltet einen elektrischen Kontakt. Dabei kann der Kontakt als Öffner, Schliesser oder als Wechsler ausgebildet sein. Die Betätigung der Kontakte kann tastend (sofortige Rückstellung in die Ruhelage nach dem Entlasten des Betätigungselementes) oder haltend (Einrasten bei Betätigung) ausgebildet sein.

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η μ, ι n- — 2 — Postscheckkonto:

lTu7o8382> 6917 "^ 2Ä«, S^insbank Lindau (B, N, 1208578

Lindau (08382) 6917 054.374 Bayer.Hypotheken-u.Wechsel -BankLincau (B)Nr. 278920

Bekannte Eingabetastaturen für Rufnummerngeber (Wählautomaten) verwenden zeilen- und spaltenweise angeordnete Mikroschalter (Drucktaster), welche durch mechanische Verbindungen z.B. Stift-, Nut-Verbindung miteinander gekoppelt sind. Die elektrische Verbindung der Kontakte untereinander und zu den nachgeschalteten elektronischen Schaltmitteln erfolgt über Lötverbindungen und Drähte. Die Mikroschalter benötigen ein Gehäuse, da in diesem das Rückstellelement (Springfeder) und die Kontakte verankert sein müssen. Das Betätigungselement ragt dann aus diesem Gehäuse heraus. Bedingt durch die miteinander gekoppelten Gehäuseseiten werden die Abmessungen dieser Tastatur größer als die der erfindungsgemässen Anordnung, bei der die Schaltergehäuse entfallen können. Die Bestückungsdichte ist daher bei den bekannten Anordnungen niedriger.

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Wegen der gelöteten Drahtverbindungen sind die Fertigungskosten bekannter Eingabetastaturen für Rufnummerngeber hoch. Die Kontakte bekannter Anordnungen sind wegen des geschlossenen Gehäuses zu Reparaturzwecken nicht zugänglich. Bei Defekten muß daher der gesamte Schalter (Kontakte, Rücksteller, Betätigungselement, Gehäuse) ausgewechselt werden. Aufgrund der mechanischen Steckverbindungen der einzelnen Taster gegeneinander ist eine mechanische oder elektrische Verriegelung (oder Freigabe) einzelner Taster oder ganzer Tasterteilen schwierig und aufwendig. Diese Verriegelung ist z.B. dann zweckmässig, um der Bedienungsperson Fehler bei der Eingabe durch Blockieren der Tasten anzuzeigen. Oder auch ausgewählte Tastenreihen vor

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erneuter Betätigung während eines bestimmten Arbeitszyklus zu schützen. Solche Verriegelungen sind bereits bei Eingabetastaturen für Fernschreiber oder auch Bedienungskonsolen von Digitalrechnern bekannt (z.B. Teletype ASR 35).

Bei bekannten Anordnungen erfolgt die Codierung des durch Kontaktschluß erzeugten Signals auf einer separaten Platine, was erhöhten Platzbedarf bei erhöhten Fertigungskosten bedeutet. Weiterhin ist keine Anordnung bei Wählautomaten (Rufnummerngebern) mit einer solchen Diodenmatrix bekannt, welche Kreuzungspunkte bzw. doppelseitig beschichtete Leiterplatten vermeidet. Die Herstellungskosten für eine solche Platine im Vergleich zu einer einseitig b_eschichteten Leiterplatte sind wesentlich höher. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, bei der gleichzeitig auf der Platine (zur Befestigung der Kontaktelemente eines Tastenfeldes) die Codiermatrix zur Codierung der Schaltstellungen angeordnet ist. Ebenso soll der mechanische Teil der Eingabetastatur - zu Reparatur - und Prüfzwecken - vom elektrischen Teil trennbar ausgebildet sein. Die Kontakte sollen ohne Kontaktgehäuse und ohne separates Rückstellelementes ausgebildet sein, um Platz und Kosten zu sparen·. Schließlich soll eine einfache und billige Leiterbahnführung auf der Platine vorgesehen werden, mit dem.Ziel, am Ausgang der Platine ein für die Auswerte-Elektronik kompatibles, binäres Codiersignal zu erhalten. ■

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekenn-

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zeichnet_/ daß unterhalb des Tastenfeldes eine Leiterplatte angeordnet ist, auf der sich die Kontaktfedersätze befinden, wobei ein Kontakte leinen t auf einer - die gesamte Leiterplatte durchziehenden - Leiterbahn, z.B. durch Löten befestigt ist, während das zweite Kontakte leinen t mit einer Seite eines oder mehrerer stromrichtenden Elemente (z.B. Dioden) verbunden ist, wobei die anderen Seiten der stromrichtenden Elemente wiederum mit den - die gesamte Leiterplatte 1 durchziehenden - Leiterbahnen verbunden sind,und daß ein Ende der Leiterbahnen mit einer elektrischen Spannung versorgt wird, während das andere Ende der Leiterbahnen eine Auswerteeinrichtung zugeführt wird.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Notwendigkeit,eines Kontaktgehäuses dadurch, daß eines der beiden Kontaktelernente gleichzeitig als Rücksteiler für die Betätigungstaste wirkt. Die Bestückungsdichte ist dann nur noch durch die geometrischen Abmessungen des Betätigungselementes begrenzt, nicht aber zusätzlich durch die Kontaktgehäuseabmessungen. Erfindungsgemäss werden die Federkontakte auf einer gedruckterijLeiterplatte, senkrecht zur Platte mit entsprechenden Leiterbahnen verlötet. Gleichzeitig ist aber - im Gegensatz zu bekannten Anordnungen bei Rufnummerngebern - die Codiermatrix aus Dioden ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet. Der Code ist dabei so gewählt, daß auf der ganzen Platte durchlaufende Leiterbahnen vorgesehen werden können. Der Platzbedarf für die Leiterbahnen wird dadurch wesentlich verringert, die Kontaktaufnehmer-Platte kann daher auch in den Abmessungen klein gehalten werden. Durch

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einfache Leiterbahnführung werden auch die Herstellungskosten entsprechend erniedrigt.

Als Betätigungselement ist eh Drehtaster vorgesehen. Im folgenden wird der dem Betätigungselement zugewandte Kontakt als Rückholfeder bezeichnet, während das zweite - im Kontaktabstand vom ersten angeordnete Kontaktelement - als Kontaktfeder bezeichnet wird. Beide Federn sind Runddrähte, die aus beispielsweise vergoldeter Federbronze gefertigt sind. Die Federeigenschaft der Kontakte ist durch die einseitige Befestigung auf der Plat\ine und durch die geometrischen Abmessungen, sowie durch die Materialeigenschaften des Runddrahtes gegeben. Das freie Ende der Kontaktfeder ist abgewinkelt und bildet mit seinem Winkelstück die Kontaktfläche für die gegenüberstehende Rückholfeder. Die Rückholfeder liegt am drehbar befestigten Betätigungselement an; bei Betätigung der Taste drückt diese die Rückholfeder gegen die Kontaktfederunter Überwindung der Federkraft der Rückholfeder,- bis der Kontakt am Winkelstück der Kontaktfeder gegeben ist. Beim Loäassen der Taste wird diese - bedingt durch die Rückstellkraft der Rückholfeder - in die Ruhestellung zurückgestellt.

Das an der Rückholfeder angreifende Ende der Taste ist in einer Steuerschiene begrenzt. Der eine Schenkel der Steuerschiene begrenzt die Ruhelage, der andere Schenkel begrenzt die Arbeitslage der Drehtaste.

Die Drehtasten sind zeilenweise auf einer gemeinsamen Achse

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drehbar angeordnet. Damit ergibt sich eine - hier nicht näher ausgeführte - Möglichkeit, die Verdrehung der zeilenweise angeordneten Tastenachsen steuerbar zu blockieren oder freizugeben. Die Tastenachse jeder Zeile wird an jedem Ende in einem Befestigungswinkel gelagert. Der alle Tastenachsen aufnehmende Befestigungswinkel ist mit Hilfe von Abstandsbolzen über der Leiterplatte befestigt. Damit ergibt sich der - gegenüber bekannten Anordnungen - wesentliche Vorteil der Trennbarkeit des mechanischen Teils des Tastenfeldes vom elektrischen Teil. Durch Lösen der Abstandsbolzen kann der gesamte Tastensatz abgenommen werden; die als Runddrähte ausgebildeten Federkontakte können bei der Fertigung leicht justiert werden, wobei wegen der Länge des abgewinkelten Teils der Kontaktfeder nur eine grobe Justierung nötig ist. Im Reparaturfall können diese Runddrähte leicht und billig ausgewechselt werden, außerdem sind die Dioden der Codiermatrix leicht zugänglich und auswechselbar.

Jede Taste weist an der Betätigungsseite einen Rahmen zur Aufnahme des Sichtschildes auf. Die Tasten sind dem Betrachter zugeneigt eingebaut. Am unteren Ende jeder Taste iät eine Leiste angespritzt. Diese Leiste erfüllt eine doppelte Funktion: zum einen fixiert sie das Sichtschild in seiner Lage und verhindert ein Hineinfallen in die Tastenmechanik, zum anderen überlappt die Schutzleiste mit dem angrenzenden Teil der nächsten - in der Spalte angeordneten - Taste. Auf diese Weise wird eine vollständige Abdeckung der darunter liegenden Kontakte und der Leiterplatte gewährleistet. Das Tastenfeld

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bildet dadurch eine praktisch geschlossene Oberfläche gegen das Eindringen von Schmutz, Staub und ähnlichen Medien.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Bestückungsseite der Kontaktfeder-Leiterplatte;

Fig. 2 Seitenansicht des Tastenfeldes;

Fig. 3 eine - im Vergleich zu Fig. 2 - um 9o Grad gedrehte Seitenansicht des Tastenfeldes;

Fig. 4 eine Einzelheit--:. Federkontakte von oben gesehen mit anliegendem Betätigungselement;

Fig. 5 eine Aufsicht auf das Tastenfeld.

Auf der Leiterplatte 1 sind mäanderförmig Leiterbahnen 2, 21 aufgebracht, die an einem Ende in den beiden Buchsenleisten 4 enden. Dem anderen Ende der Leiterbahnen 2,21 wird über Vorschaltwiderstände 2ο eine Spannung zugeführt. Auf der Leiterbahn 2 ist jeweils ein Kontakt 7 des Federkontaktes 6 befestigt. Jeder Feder-

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kontakt besteht aus der Rückholfeder 7 und der Kontaktfeder 8. Die Kontaktfeder 8 liegt mit einem Ende der Codierungsdioden auf einer separaten Leiterbahn. Bei Kontaktschluß jeweils eines Federkontaktes 6 wird eine Verbindung zwischen der Leiterbahn 2 über die Codierungsdioder|mit den Leiterbahnen 21 hergestellt- Der Ausgang₍auf dessen Leiterbahn eine Diode liegt wird dann auf "L" während die anderen "O" bleiben. Bei vorliegendem Zeichnungsbeispiel wird also eine 7-steMge binäre Zahl codiert.

Bei der Leiterplatte 1 ist ein Winkel 5 befestigt, -an dessen anderen Schenkel der Befestigungswinkel Io zur Aufnahme der Tastenachsen 11 angeordnet ist (Fig. 2). Die Betätigungstasten 12 sind unter Zwischenschaltung von Abstandsschienen 17 auf der Achse 11 aufgereiht. Senkrecht zu Platffcine 1 sind in Bohrungen 9 die Kontaktfedersätze 6 verlötet. Aus Fig. 2 wird ersichtlich, daß bei einer Drehung der Taste 12 senkrecht zur Papierebene der Rückholkontakt 7 auf die Kontaktfeder 8 zubewegt wird und diese schließlich berührt. Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Tastenfeldes senkrecht zu Fig. 2. Es sind 4 Tastenzeilen gezeichnet. Man erkennt, daß die mit Lötungen 9 auf der Platine 1 befestigten Kontaktfedersätze in Aussparungen einer Steuerschiene hineinragen. Bei Betätigung der Taste 12 wird diese um den Drehpunkt 11 eine Bewegung ausführen, wobei das Gleitstück 13 die Rückholfeder auf die Kontaktfeder 8 zubewegt und diese berührt. Der Arbeitsweg wird durch den unteren Schenkel der Steuerschiene begrenzt.

Die Taste 12 weist an der Betätigungsseite einen Rahmen 19 zur

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Aufnahme des Sichtschildes auf. Ein Herausfallen des Sichtschildes nach unten wird durch die Schutzleiste 14 verhindert. Gleichzeitig überlappt die Schutzleiste 14 mit der oberen Begrenzung der darunter folgenden Taste. Auf diese Weise bildet das Tastenfeld eine geschlossene Oberfläche über den Kontakten und der Leiterplatte.

Fig. 4 zeigt einen Federkontakt 6 von oben. Durch das Gleitstück 13 gedrückt, bewegt sich die Rückholfeder 7 in Kontaktrichtung 16 auf die Kontaktfeder 8 zu. Die Rückholfeder 7 muß die Kontaktfeder 8 in der Länge überragen, um ein Unterschneiden der Feder 8 bei Kontaktschluß zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt als Beispiel die Eingabe - und Bedienungstastatur eines Rufnummerngebers. Erfindungsgemäss ist das Tastenfeld auch für die Auswahl von Teilnehmern aus einem Teilnehmer-Tastenfeld bestimmt. In diesem - nicht gezeichneten Fall ist ein Tastenfeld aus achtundvierzig Einzeltasten angeordnet. Das gleiche Tastenfeld wird für eine Erweiterung des Rufnummerngebers verwendet, wobei hier zweiundsiebzig verschiedene Teilnehmer adressiert werden können.

Patentansprüche

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Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_p_r_ü_c_h_e

1J Tastenfeld für einen Ruf nummerngeber , ζ.B. im Fernsprechverkehr, gebildet von Kontaktfedersätzen aus jeweils zwei Kontaktelementen,

dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Tastenfeldes eine Leiterplatte (1) angeordnet ist, auf der sich die Kontaktfedersätze (6) befinden, wobei ein Kontaktelement (7) auf einer - die gesamte Leiterplatte (1) durchziehenden - Leiterbahn (2), z.B. durch Löten befestigt ist, während das zweite Kontaktelement (8) mit einer Seite eines oder mehrerer stromrichtenden Elemente (3) (z.B. Dioden) verbunden ist, wobei die anderen Seiten der stromrichtenden Elemente (3) wiederum mit - die gesamte Leiterplatte (!) durchziehenden - Leiterbahnen (2.1) verbunden sind, und daß ein Ende der Leiterbahnen (21) an einer elektrischen Spannung liegt, während das andere Ende der Leiterbahnen (2,21) einer Auswerte-Einrichtung zugeführt wird.
2. Tastenfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c hn e t , daß das Betätigungstasterfeld (18) lösbar über der Leiterplatte (1) angeordnet ist.
3. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeic hn e t , daß die Kontaktelernente (7,8) als federnde Runddrähte, z.B. aus vergoldeter Federbronze ausgebildet sind.

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4. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn ze lehnet , daß das Kontaktelement (7) am Gleitstück (13) der Betätigungstaste (12) anliegt und die Taste (12) bei Betätigung in die Ausgangslage zurückstellt.
5. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 4, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Kontaktelement (7) in seinem Kontakt gebenden Teil gerade und das Kontaktelement

(8) abgewinkelt ausgebildet ist.
6. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (7,8) in Richtung des Kontaktweges (16) im Kontaktabstand auf der Leiterplatte (1) und senkrecht zur Richtung des Kontaktweges

(16) im halben Abstand der Länge des abgewinkelten Teils des Kontaktelementes (8) auf der Leiterplatte (1) in verschiedenen Leiterbahnen befestigt sind.
7. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktelement (7) das Kontaktelement (B) in seiner Länge überragt.
8. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r ch gekennze i c h η e t , daß die Betätigungstasten (12) drehbar auf einer Achse (11) mit dazwischen liegende Abstandsschienen (17) zeilenweise angeordnet sind.

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9. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 8, d adu r c h gekennzeichnet , daß jeweils eine Betätigungstaste (12) einen Rahmen (19) zur Aufnahme eines Sichtfeldes aufweist, wobei die Taste (12) eine Schutzleiste (14) zur Fixierung des Sichtschildes aufweist.
10. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die horizontale Schutzleiste (14) mit der oberen Begrenzung der angrenzenden Betätigungstaste (12) überlappt.
11. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet , daß das Gleitstück (13) von jeweils zeilenweise angeordneten Tasten (12) in einer zeilenweise angeordneten Steuerschiene (15) in Ruhe-und Arbeitslage begrenzt wird.
12. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 11, d a du r ch gekennzeichnet , daß die Lagerung (Io,11) des Tastenfeldes lösbar vom Befestigungswinkel (5) ausgebildet ist.
13. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 12,. dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktelement (7) im Durchmesser kleiner als das Kontaktelernent (8) ausgebildet ist.
14. Tastenfeld nach Anspruch 1 bis 13, dadurch

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gekennzeichnet , daß die elektrische Verbindung von der Leiterplatte (1.) zur Ausworte-Einrichtung über eine Buchsen-STeckerverbindung (4) erfolgt, wobei die Buchsenleiste (4) auf der Leiterplatte (1)angeordnet ist.

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