DE2462035C3 - Tastatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastatur, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches näher definiert ist.

Es ist heute mehr und mehr üblich geworden, Tastaturen aus einzelnen Tasten zusammenzusetzen, um so den Aufbau verschiedenster Tastaturen leichter zu ermöglichen als dies früher der Fall war. Es sind Zehrlertastaturen, alphanumerische Tastaturen, Funktionstastaturen usw. bekannt, die jede eine andere Anzahl von Tasten aufweisen und bei denen verschiedenste Formgebungen und Abmessungen der Anordnung der Tasten verlangt werden. Das mosaikartige ho Zusammensetzen mehrerer Tasten zu einer Tastatur gewünschter Form und Größe vereinfacht und verbilligt deren Aufbau, insbesondere bei kleineren Stückzahlen. Auch werden Reparaturen oder Änderungen der Tastatur dadurch erleichtert. f\s

In neuerer Zeit sind Tastaturen bekanntgeworden, die sich aus einer Vielzahl von Druck- oder Schalttasten zusammensetzen lassen. Bei den meisten dieser Tasten — gleich ob es sich um solche mit elektrischen Kontakten handelt oder um sogenannte kontaktlose Tasten — ist der Hauptnachteil der, daß die Schaltvorgänge im Innern der Taste selbst durchgeführt werden, so daß elektrische Verbindungen zur Schaltung der Tastatur erstellt werden müssen. Weiter ist von Nachteil, daß die meisten Tasten nur von unten in einen die Tasten haltenden Unterbau eingesetzt und auch wieder nur nach unten herausgenommen werden können. Bei so aufgebauten Tastaturen muß auch bei Reparaturen oder beim Austausch einzelner Tasten die Tastatur stets zusätzlich auch von unten her zugänglich sein.

In der DE-OS 21 04 404 ist eine aus einzelnen Tasten zusammengesetzte Tastatur beschrieben. Die Einzeltasten sind hier je mit einem Unterbau versehen, in dem die Schaltungsmittel, die durch die Tasten betätigt werden, getrennt angeordnet sind. Sämtliche Tasten sind dann zusammen mit ihrem Unterbau auf einer gemeinsamen Schaltungsplatte angeordnet, derart, daß die Schaltungsplatte gleichzeitig die Funktion der Montageplatte hat Sobald die Schaltungsplatte und die Tasten mit ihrem Unterbau von der Schaltungsplatte entfernt werden, fällt die Tastatur nicht nur in einzelne Tasten auseinander, sondern auch die in dem Unterbau angeordneten Schaltungsmittel sind nicht mehr gehalten. Eine derartige Anordnung eignet sich also nicht zum wahlweisen Zusammenbau von Tasten derart, daß diese in einem gemeinsamen Unterbau gehalten, d. h. zusammengefügt sind, und daß die Schaltungsmittel dann als gesondertes Bauelement hinzugefügt werden können, wobei eine Wahl getroffen werden kann, welcher Art die Schaltungsmittel sein sollen, also beispielsweise Kontaktschalter oder auch kontaktlos.

Ähnlich verhält es sich mit der Anordnung gemäß DE-OS 21 15 728. Hier sind die Einzeltasten in einer Platte gehaltert, die gleichzeitig die Funktion der Schaltungsplatte erfüllt. Es ist also nicht möglich, einzelne Tasten in einem nur der Halterung dienenden Unterbau zusammenzubauen, um dann nachträglich eine mit beliebigen Schaltungsmitteln bestückte Schaltungsplatte hinzuzufügen.

Die DE-OS 23 46 392 beschreibt weiterhin eine Tastenanordnung, bei der Tastenbauelemente gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches in einem Oberbau rastbar angeordnet sind. Hier ist es so, daß durch den Oberbau selbst bestimmt wird, welche Konfiguration die Tastatur später haben soll. Zu jeder beliebigen Kombination von Tastenblöcken muß daher ein besonderer, dieser Konfiguration angepaßter Oberbau vorhanden sein, der die einzelnen Tastenbauelemente aufnimmt und hält.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Tastatur zu schaffen, die aus Einzeltasten aufgebaut ist, deren Zusammenbau aber gegenüber den bekannten Anordnungen wesentlich vereinfacht und gleichzeitig in optimaler Weise flexibel gestaltet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, daß mit einer beschränkten Anzahl von Bauelementen Tastaturen beliebiger Konfiguration wahlweise zusammenstellbar sein sollen. Beispielsweise sollen mit den gleichen Bauelementen sowohl alphanumerische Tastaturen mit in den einzelnen Tasienreihen untereinander versetzten Tastenknöpfen als auch numerische bzw. andere Blocktastaturen zusammenstellbar sein. Hierbei soll es gleichgültig sein, ob nun die Alphatastatur rechts oder links neben den Blocktastakiren angeordnet ist oder beispielsweise auch zwischen zwei Blocktastaturen.

Zur Wsung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung aus von einer aus einzelnen Tasten zusammensetzbaren Tastatur unter Verwendung von Tasten, die je einen Tastenknopf, einen Tastenschaft zum Schalten elektrischer Stromkreise, einen Tastenkörper und eine der willkürlichen Relativbewegung zwischen dem Tastenknopf und dem Tastenkörper entgegenwirkende Feder umfassen und unter Verwendung eines die Tastenkörper tragenden Halteteiles, wobei der Tastenschaft bei seiner Betätigung aus dem Tastenkörper her- ι ο austritt und mit einer darunter angebrachten Schaltungsplatte zusammenwirkt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil den Tastenkörpern als Unterbau dient und aus mehreren U-förmig gebogenen Halteschienen für die Tasten besteht, wobei zur seitliehen Führung der Tastenkörper einerseits die Halteschiene mit Ausschnitten, andererseits die Tastenkörper mit entsprechenden Rastvorsprüngen etwa gleicher Materialstärke versehen sind und daß als lose Teile ausgebildete verrastende Abstandshalter zwischen den Haiteschienen und der Schaltungsplatte diese in definiertem Abstand zueinander und damit zu den Tasten halten.

Die erfindungsgemäße Tastenanordnung hat den Vorteil, daß durch wenige standardisierte Bauteile Tastaturen beliebiger Konfiguration zusammengestellt werden können, die zudem noch praktisch ohne besondere Montagehilfsmittel montiert und demontiert werden können. Die als Unterbau für die Tastenkörper verwendeten Haiteschienen können auf beliebige Langen zugeschnitten und aneinanderliegend montiert werden. Dadurch sind Tastenanordnungen beliebiger Breite mit beliebiger Bestückung durch Tasten, möglich. Außerdem kann eine beliebige Anzahl von Halteschienen verwendet werden, so daß über die Normtastaturen hinausgehend auch Tastaturen mit einer größeren Anzahl von Tastenreihen aufgebaut werden können. Durch das aneinanderliegende Montieren der Halteschienen sind Abdeckbleche zwischen den Tastenreihen und Spalten entbehrlich, da die Tasten in Reihen und Spalten einander fast berühren. Abdeckteile sind dann nur noch um die Tastenblöcke herum erforderlich, aber auch diese Abdeckteile können in gewissen standardisierten Maßen gehalten werden, was durch die ein bestimmtes Rastermaß vorgebenden Halteschienen gemaß der Erfindung bedingt ist. Auch können die funktioneilen Teile der Tastatur, also die Tasten und die Schaltungsplatte, je für sich entnommen und gegen andere Teile derselben Gattung ersetzt werden, ohne daß die Tastatur in ihrer Gesamtheit demontiert werden muß. Auch eine nachträgliche Bestückung mit zusätzlichen Tasten ist jederzeit möglich. Sieht man gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Ausschnitte und Ausnehmungen in den Halteschienen mit unterschiedlichem Abstand (x oder y) von den Rändern der Halteschienen vor, dann kann man durch eine um 180° verdrehte Anordnung der Halteschienen die gleichen Halteschienen sowohl für Blocktastüiuren als auch für Alphatastaturen mit einer versetzten Tastenanordnung verwenden, ho

Die Erfindung wird nachstehend in der Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. la zeigt in Explosivdarstellung den Aufbau einer Taste als Drucktaste, f.5

Fig. Ib zeigt das zusätzliche Teil, mit dem eine Taste nach F i g. I als Rasttaste ausgebildet wird,

Fig. 2 zeigt eine Seilenansicht eines Teils einer Tastatur,

Eine Taste 1 setzt sich, wie die F i g. 1 a zeigt, aus folgenden Einzelteilen zusammen; Ein Tastenschaft 2 ist das Betätigungsorgan der Taste 1, Sein oberer Teil 2a hat einen kreuzförmigen Querschnitt, der in einen den Tastenhub in beiden möglichen Endlagen begrenzenden scheibenförmigen Teil 2b übergeht Der untere Teil 2c des Tastenschaftes 2 ist gemäß der Figur walzenförmig rund ausgebildet und trägt in der dargestellten Ausführung einen Ferritstift 3 als die Schaltfunktion kontaktlos durchführendes Teil. Am Tastenschaft 2 mit angeformt ist noch eine Schaltnase 2dund eine Rastnase 2e zu erkennen, deren Aufgabe weiter hinten erläutert wird. Unterhalb des scheibenförmigen Teiles 26 wird eine Druckfeder 4 über dem Teil 2cdes Tastenschaftes 2 vorgesehen. Der Tastenschaft 2 wird zusammen mit der Druckfeder 4 in ein Gehäuseunterteil 5 eingeführt, das zylinderförmig ausgebildet ist und in einen Boden 5a mit einem verjüngten, runden Bodenteil 56 übergeht, der ein Loch 5/aufweist, durch das der untere runde Teil 2c des Tastenschaftes 2 hindurchtreten kann. Weiter sind an der Unterseite des Gehäuseteils 5 Nasen 5c angeformt, die als Abstandshalter zu einem die Tasten 1 tragenden Unterbau dienen, auf den weiter hinten noch näher eingegangen wird. An dem oberen Rand des Gehäuseteils 5 sind Rastnasen 5d angeformt, die sich zur Mittelachse des Gehäuseteils 5 hin leichi federnd zurückdrücken lassen, wenn das Gehäuseteil 5 in einem Gehäuseteil 6 eingerastet wird.

Für diese Rastverbindung der Teile 5 und 6 sind Ausnehmungen 6a im Gehäuseteil 6 vorgesehen, durch die die Rastnasen 5</ hindurchreichen und federnd einrasten. Durch eine kreuzförmige Ausnehmung 6b des Gehäuseteils 6 reicht der obere Teil 2a des Tastenschaftes 2, auf den eine Tastetikappe 7 aufgeschoben wird. Die äußere Form der Tastenkappe 7 kann beliebig gewählt werden. So bilden die zusammengefügten Teile 5,6 und 7 mit dem Tastenschaft 2 und der Feder 4 eine Taste 1. Wird auf die Tastenkappe 7 gedrückt, so bewegt sich der Tastenschaft 2 gegen den Druck der Feder 4 nacfi unten, so daß beispielsweise der Ferritstift 3 durch die Mitte eines Spulenpaares geführt wird und so deren induktive Kopplung verstärkt Die Gehäuseteile 5 und 6 und die Kappe 7 werden, wie bereits erwähnt ohne Werkzeug zusammengefügt und können nach Belieben ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges auch wieder getrennt werden. Dabei ist die Kupplung der Rastnasen 5c/in den Ausnehmungen 6a des Gehäuseteils 6 wie eine Schnappverbindung zu trennen.

An zwei gegenüberliegenden Seiten des viereckigen Gehäuseteils 6 können federnde Spreizarme 6c mit angeformt sein, die an den Enden zu Rastnasen 6t/ at'slarfets. Die beiden übrigen Seiten des Gehäuseteils 6 sind so geformt, daß deren Kanten einmal durch über die Kantenlänge sich erstreckende, schulterartige Vorsprünge 6e als Auflage auf einer die Tasten 1 tragenden U-Schiene 8 dienen und je eine vorspringende Ausformung 6/als seitliche Führung in entsprechende Ausschnitte 8a in Seitenwänden 86 der U-Schiene 8 wirken. Dabei weisen in vorteilhafter Ausgestaltung die Vorsprünge 6e und 6/" dieselbe Stärke auf vtie die Seitenwandungen Sb der U-Schiene 8. Durch diese Abmessungen wird ermöglicht, daß die Seitenwände Sb verschiedener U-Schienen 8 direkt aneinander liegen können.

Im Boden der U-Schienen 8 sind Rundlöcher 8c vorgesehen, in die der untere Teil 5b des Gehäuseteils 5 paßt. Um jedes Loch 8c sind vier Ausnehmungen Bd

vorgesehen, in die die Rastnasen 6c/der Spreizarme 6c eingreifen und die Taste 1 in der U-Schiene 8 festhalten.

Eine Tastatur wird, wie leicht verständlich ist, so aufgebaut, daß mehrere U-Schienen 8 nebeneinander mit den Seitenwänden 86 satt aneinander liegend vorgesehen werden, in die die einzelnen Tasten 1 dann ohne Werkzeug eingesetzt werden. Die so gebildete Tastatur ist noch nicht zum Schalten elektrischer Stromkreise geeignet. Wie dies erreicht wird, ist nachfolgend näher beschrieben.

An den U-Schienen 8 sind federnde Rastglieder 9 angesetzt, die eine an sich bekannte Schaltungsplatte 10 unterhalb der Böden der U-Schienen 8 festhalten. Dabei wird die Schaltungsplatte 10 sowohl in der richtigen Lage zu den die Schaltfunktion durchführenden Teile 3 der Tastenschäfte 2 gehalten als auch im vorgeschriebenen Abstand zu den Böden der U-Schiene 8. Eine Schaltungsplatte 10 ist vorteilhafterweise eine an sich

DCiOmmIc, gcuTUi-Kic jCiiäiuiMg. öüii eine KunidKiidMd-

tur erstellt werden, so sind beispielsweise die entsprechenden Überbrückungskontakte am Unterteil 2c des Tastenschaftes 2 angeordnet, während die Schaltungsplatte 10 die Gegenkontakte aufweist, die bei Betätigung der Taste 1 durch die Überbrückungskontakte miteinander in vorgeschriebener Weise elektrisch verbunden werden sollen.

Bei einer kontaktlosen Tastatur sind auf der Schaltungsplatte 10 die Wicklungen von Spulen vorgesehen, die induktiv miteinander zusammenwirken sollen. In der Mitte der gedruckten Spulenwicklungen weist dann die Schaltungsplatte 10 je ein Loch auf, durch das bei Betätigung der zugeordneten Taste 1 der Ferritstift 3 gemäß der F i g. 1 a und 2 hindurchragt.

Sämtliche elektrischen Zu- und Ableitungen 12 sind nur mit der Schaltungsplatte 10 verbunden, so daß zu den Tasten 1 keinerlei elektrische Leitungen geführt sind. Damit sind beim Einsetzen von Tasten 1 in eine U-Schiene 8 oder beim Herausnehmen von Tasten 1 aus den U-Schienen 8 keine elektrischen Leitungen zu trennen oder anzuschließen. Das vereinfacht und verbilligt Aufbau, Abänderung oder Reparatur einer derartigen Tastatur wesentlich.

Zum Lösen oder Auswechseln einer Schaltungsplatte 10 brauchen nur die federnden Beine der Rastglieder 9. wie bei einem Clip, mit der Hand zusammengedrückt zu werden, und die Platte 10 kann abgenommen werden. Eine andere Schaltungsplatte 10 wird auf die Rastglieder 9 gedruckt, so daß deren Nasen durch die Platte 10 hindurchtreten und dort einrasten. Selbstverständlich kann beim Aufbau einer derartigen Tastatur auch das Tastenfeld auf die Schaltungsplatte 10 aufgesetzt werden, wobei die Glieder 9 in die Schaltungsplatte 10 einrasten. So kann eine Tastatur von unten nach oben, also zum Bedienenden hin, so zusammengesetzt werden, daß zuerst die Schaltungsplatte 10 eingelegt wird, dann die U-Schienen 8 auf die Schaltungsplatte 10 aufgesetzt und danach die Tasten 1 in die U-Schienen 8 eingesetzt werden. Als letztes werden dann die Tastenkappen 7 aufgesetzt und bilden den oberen Abschluß der Tastatur.

Nun werden neben einfachen Drucktasten auch Rasttasten benötigt. Hier zeigt die Fig. Ib. daß dazu beim Zusammensetzen der Taste 1 lediglich auf das Oberteil 2a des Tastenschaftes 2 ein zahnradförmiges Rastglied 11 zusätzlich eingelegt werden muß, das im

Zusammenwirken mit den Nasen 2c/und 2ebewirkt,daß der Schaft 2 bei einer ersten Betätigung in der unteren Stellung verbleibt und erst bei einer nachfolgenden zweiten Betätigung wieder in die Ausgangsstellung nach oben zurückgeht. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Rastgliedes 11 sind vom Kugelschreiber her allgemein bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Die Einfachheit des Aufbaues jeder Taste 1, eine Drucktaste lediglich durch Hinzufügung eines Rastgliedes 11 zu einer Rasttaste zu machen, ist jedoch bisher nicht bekanntgeworden. Eine Taste I besteht als Drucktaste somit aus drei gepreßten Einzelteilen 2, 5 und 6, einer Feder 4 sowie einer Tastenkappe 7, während für eine Rasitaste lediglich ein Preßteil, nämlich das Rastglied 11, zusätzlich benötigt wird.

Es bleibt noch zu erwähnen, daß auch der Aufbau der die Tasten 1 tragenden U-Schienen 8 insofern besonders vorteilhaft ist, als die Ausnehmungen 8c und 8c/ und Ausbciiiiiiie Sa bei (ien ü-Schienen B so vorgesehen sind, daß sie von den beiden Enden der U-Schiene 8 einen unterschiedlichen Abstand χ oder y aufweisen. Damit wird bewirkt, daß bei Anordnung der U-Schienen nebeneinander mit jeweils gleichen Abständen χ an χ an den gleichen Enden eine matrixförmige Tastatur gebildet werden kann, bei der die Tasten 1 rechtwinklig neben-, über- und untereinander angeordnet sind. Das wird beispielsweise bei sogenannten Zehnertastaturen angewendet. Wird jedoch jede zweite U-Schiene 8 um 180° verschwenkt, so werden die Tasten 1 so gegeneinander versetzt, daß Abstand χ einer Schiene 8 neben Abstand y der benachbarter Schiene 8 kommt, so daß eine schreibmaschinenähnhehe Tastatur entsteht. Dieser Anordnung gibt man bei alphanumerischen Tastaturen den Vorzug. Die Befestigung der U-Schienen 8 im Unterbau der Tastatur ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Sie kann beliebig ausgeführt sein.

Bei Tastaturen, bei denen die Tasten 1 ohne Zwischenraum nebeneinander auf einer U-Schiene 8 angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, eine Vorrichtung zu verwenden, die von oben her nach Abnahme der Tastenkappe 7 über das Tastengehäuse 5, 6 geschoben wird und mit der man die Spreizarme 6c mit den Rastnasen 6c/ zusammendrückt und so ein Herausnehmen jeder einzelnen Taste 1 nach oben ermöglicht.

Die Ausbildung des die Tasten 1 tragenden Unterbaus mit U-Schicnen 8 stellt nur ein mögliches Beispiel dar. Der Unterbau kann auch beliebig anders ausgeführt werden, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die Tasten 1 von oben her einsetzbar sind und durch die Ausbildung der Tasten 1 in Verbindung mil der Ausbildung des Unterbaus ein fester Sitz durch Rastverbindungen der Tasten 1 im Unterbau in sämtlichen möglichen Verschieberichtungen gewährleistet wird. Das Gleiche gilt für die Ausbildung der Tasten 1 im Hinblick auf ihre äußere Formgebung. Diese kann beliebig gewählt werden, ohne daß damit der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Erfindungswesentlich ist. daß die Einzeltaste 1 ein zweigeteiltes Gehäuse aufweist, das mit Rastverbindungen zu einem Gesamtgehäuse zusammengefügt wird, in dem sämtliche für das Schalten elektrischer Stromkreise notwendigen beweglichen Teile enthalten sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aus einzelnen Tasten zusammensetzbare Tastatur unter Verwendung von Tasten, die je einen :> Tastenknopf, einen Tastenschaft zum Schalten elektrischer Stromkreise, einen Tastenkörper und eine der willkürlichen Relativbewegung zwischen dem Tastenknopf und dem Tastenkörper entgegenwirkende Feder umfassen und unter Verwendung eines ic die Tastenkörper tragenden Halteteiles, wobei der Tastenschaft bei seiner Betätigung aus dem Tastenkörper heraustritt und mit einer darunter angebrachten Schaltungsplatte zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil den Tastenkörpern (5,6) als Unterbau dient und aus mehreren, U-förmig gebogenen Halteschienen (8) für die Tasten (1) besteht, wobei zur seitlichen Führung der Tastenkörper (5/6) einerseits die Halteschienen (8> mit Ausschnitten (Sa), andererseits die Tastenkörper (5/6) mit entsprechenden Rastvorsprüngen (6e, %f) etwa gleicher Materialstärke versehen sind und daß als lose Teile ausgebildete verrastende Abstandshalter (9) zwischen den Halteschienen (8) und der Schaltungsplatte (10) diese in definiertem Abstand zueinander und damit zu den Tasten halten.

2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschienen (8) nach oben offen sind und im Boden Ausnehmungen (8c/8d) zur Aufnähme von Wastnasen (6c/6d) an den Tastenkörpern (5/6) aufweisen.

3. Tastatur nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8c/8d)und die Ausschnitte (8a) im gewünschten Abstand der Tasten untereinander so vorgesehen sind, daß sie von den beiden Enden der Halteschienen (8) einen unterschiedlichen Abstand (x oder y) aufweisen, so daß von einer Halteschiene (8) zur nächstfolgenden eine Versetzung der Tasten erreichbar ist.

4. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschienen (8) im Gehäuse des Gerätes, für das die Tasten (1) als Eingabemittel dienen, befestigt sind.

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