DE2650308A1

DE2650308A1 - Optisch codierte tastatur

Info

Publication number: DE2650308A1
Application number: DE19762650308
Authority: DE
Inventors: Fred Ing Grad Johannsen
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1976-11-02
Filing date: 1976-11-02
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2650308C3; US4159183A; DE2650308B2

Description

Olympia werke ag _w tp

28. Oktober 1976

Optisch codierte Tastatur

Die Erfindung geht aus von einer Tastatur der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein solches Tastenwerk, das in Verbindung mit einer Fernschreibmaschine erfolgreich zur Anwendiing gelangt ist (siehe auch die Zeitschrift "elektronik aktuell" Nr. 1/1976), besteht im xiresentlichen aus einzelnen in ein Tastengestell einsetzbaren und austauschbaren Baugruppen, die sich aus einer verhältnismäßig großen Anzahl von Einzelteilen zusammensetzen". Die wichtigsten Funktionsteile dieser einzelnen Tasteneinheiten bestehen aus einer von einem Tastenelement (hier Tastenschaft) im wesentlichen in der Längsrichtung beaufschlagbaren, bistabile Lagen einnehmenden Übertotpunktblattfeder - von denen übrigens, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erhalten, im Anwendungsfall für jede Tasteneinheit zwei eingesetzt werden, die palcetartig zusammengelegt sind und einer von dieser beaufschlagbaren Sprungblende, die mit einer unbextfeglichen Codierblende zusammenarbeitet, welche in einen Aufnahmeeinsatz einlegbar ist, von denen für jede Tasteneinheit einer vorgesehen ist. Diese Aufnahmeeinsätze bilden über die gesamte Tastenfeldbreite gesehen die Strahlengänge zvri-schen den Lichtsendern und den Lichtempfängern.

Diese vorbekannte,optisch codierte Tastatur, die die Funktionssicherheit einer bereits früher bekanntgeviordenen optischen Tastatur (DT-AS 2,135,MO) verbessert, erfüllt zwar die ihr zugrundeliegende Aufgabe, wonach die Sprungblende, die entweder

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aus einem Codierschieber oder aus einem Abdeckschieber bestehen kann, bei jeder Tastenbetätigung nur einmal die Strahlengänge passieren und unabhängig von der manuellen Betätigungsgeschwindigkeit stets mit einer annähernd gleichen Geschwindigkeit eine Steuerbewegung ausführen soll, sie hat jedoch noch einen wesentlichen Nachteil, der darin besteht, daß durch die Vielzahl der benötigten Einzelteile die Herstell- und Montagekosten erheblich über denen liegen, die für preiswerte elektrische Korrespondenz-Schreibmaschinen gefordert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß sie aus einer geringstmöglichen Anzahl -von Einzelteilen besteht und demzufolge auch nur geringe Montagekosten verursacht .

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel und deren Anordnung.

Konstruktive Einzelheiten, die den Gegenstand der Erfindung zweckmäßig ausgestalten, ergeben sich aus den TJnteransprüchen.

Hierdurch ergibt sich gegenüber den Tastenwerken des Standes der Technik der wesentliche Yorteil, daßj abgesehen von dem Tastenknopf, alle am Zustandekommen einer codierenden Sprungbewegung der Sprungblende (hier Codierschieber) beteiligten Teile aus nur einem in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellten Teil bestehen können. Durch die ausbrechbaren Blendenzungen (Sollbruchstellen) des Codierschiebers wird zu dem erreicht, daß sämtliche Tastenelemente des Tastenwerkes aus dem gleichen Teil bestehen können, was eine Montage auch durch ungeübte Personen zuläßt,

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da die an verschiedene Bedingungen (z. B. an unterschiedliche Sprachen angepaßte Tastenfelder) anzupassende Codierung der gesamten Tastatur mittels entsprechend ausgebildeter Werkzeuge an den bereits montierten Tastenelementen in nur einem Arbeitsgang vorgenommen werden kann. Durch die Anordnung des Führungsgliedes in dem Bewegungsbereich des Godierschiebers wird in geschickter Weise erreicht, daß dieser gegenüber den Strahlengängen durch eine z. B. senkrechte Bewegung zunächst in eine Bereitschaftslage gebracht werden kann, ohne diese dabei mit seinen Blendenzungen abzudecken. Während dieser Betätigungsphase des Tastenelementes wird der für die Sprungbewegung des Codierschiebers vorgesehene Federkraftspeicher (zweite Federmittel) gespannt, der nach Erreichen der unteren Betätigungslage den von dem Führungsglied freigegebenen Codierschieber für eine z. B. waagerecht verlaufende Eingabe-Sprungbewegung antreibt. Bei der Rückkehrbewegung des Tastenelementes in die obere Ausgangslage durchläuft der Codierschieber eine andere senkrechte Strecke der angegebenen geometrischen Bahn und kehrt nach Erreichen der oberen Ausgangslage durch die Wirkung der ersten Federmittel in einer z. B. waagerechten Sprungbewegung in die Ruhelage zurück. ■

Es sind zwar bereits optisch codierende Tastenwerke bekanntgeworden (z. B. DT-AS 1,561,211), bei denen die Tastenelemente durch Anwendung moderner Kunststoffspritztechnologien bereits sehr billig herstellbar sind, die öecLoch einer anderen Gattung von optischen Tastenwerken angehören, die einen erheblich größeren Aufwand bei den elektronischen Steuereinrichtungen erfordern, und deshalb nicht ohne weiteres für den Einsatz an Korrespondenzschreibmaschinen, die sehr flüchtige und schnell aufeinanderfolgende Tastenbetätigungen verarbeiten müssen, geeignet sind.

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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tastenwerkes ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch das gesamte Tastenwerk, Figur 2 eine Einzelheit der Figur 1 und Figur 3 eine Draufsicht auf das Tastengestell.

Wie die Figur 1 zeigt, ist ein in sich steifes und in einem. Kunststoffspritzverfahren hergestelltes Tastenelement 1, das über alle Tastenzeilen reicht, an seinen Enden 2 und 3 über Filmscharniere 4- bzitf. 5 mit je einem Lagerlenker 6 bzw. 7 homogen verbunden. Diese Lagerlenker 6 und 7 weisen je eine Lagernase 8 bzw. 9 auf, über die sie in Lagermulden 10 bzw. 11 verschwenkbar gelagert sind. Die Lagermulden 10 und 11 sind jeweils in die Grundfläche von Führungsschlitzen 13 bzxf. 14 eingeformt, die in einem Tastengestell 12 vorgesehen sind.

Die Lagerlenker 6 und 7 sind an das Tastenelement 1 derart angeformt, daß dieses eine parallelogrammartige Geradführung erhält. Im montierten Zustand des Tastenelementes 1 befinden sich die Filmscharniere 4 und 5 in einem geringfügig fedrig vorgespannten Zustand, wodurch dasselbe an einem Anschlag 15 des Tastengestells 12 eine exakte Ruhelage einnehmen kann. Dieser Anschlag 15 ist vorzugsweise zwischen den beiden Lagermulden 10 und 11 vorgesehen.

Jedes Tastenelement. 1 weist für,die Tastenzeilen je eine Rastkerbe

16 auf, in denen ein durch Rastmontage befestigbarer Tastenknopf

17 an der zugeordneten Stelle fixierbar ist.

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Das Tastenelement 1 weist zwei nach unten ragende Federstege 18 auf, über die es mit einem als eine Sprungblende wirksamen Codierschieber 19 homogen verbunden ist. Diese auch als erstes Federmittel für die !Rückstellung des Codierschiebers 19 in die in Figur 1 dargestellte Ruhelage wirksamen Federstege 18 greifen an diesem derart an, daß sich eine parallelogrammartige Zxvangsführung für denselben quer zur Betätigungsrichtung des Tastenelementes 1 ergibt. Daraus ergibt sich, daß die Federstege 18 in der Betätigungsrichtung des Tastenelementes 1 steif ausgebildet: sind.

Der Codierschieber 19 weist nach unten ragende Blendenzungen 20 auf, die an ihrer Basis mit einer Sollbruchstelle 21 versehen sind, die zum Beispiel aus einem verengten Querschnittsbereich bestehen kann» Desweiteren weist der Codierschieber 19 einen Begrenzungsanschlag 22 auf, der sich im Montagezustand zwischen zwei Anschlägen 23 und 24 des Tastengestells 12 befindet. Diese über die gesamte Tastenfeldbreite reichenden und somit für alle Tastenwerke wirksamen Anschläge 23 und 24 dienen zur Begrenzung für die dargestellte Ruhelage bzw. eine maximal nach links verschobene Sprunglage des Codierschiebers 19·

An dem linken Ende des Codierschiebers 19 ist außerdem seitlich eine Steuernase 25 angeformt, die vorzugsweise die Form eines schräg stehenden Ovals aufweist, und die in dem Bewegungsbereich eines Führungsgliedes 26 ragt, das seitlich als Ansatz an der einen Wand 27 (siehe insbesondere Figur 3) einer Führungsnut 28 für den Codierschieber 19 angeformt ist, und zwar in einem Bereich 29, der für die Steuernase 25 wesentlich verbreitert ausgebildet ist. Dieses Führungsglied 26 weist im wesentlichen eine rechteckige Form auf, und nimmt gegenüber der Steuernase 25 eine solche lage ein, daß diese in der Ruhelage über der nach oben

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weisenden, waagerecht verlaufenden Kante 30 und vor der nach rechts weisenden, senkrecht verlaufenden Kante 31 liegt (siehe insbesondere Figur 2).

Das vorzugsweise als ein Ansatz ausgebildete Führungsglied 26, das von der Steuernase 25 des Codierschiebers 19 mit einer vornehmlich durch Federmittel gestützten Bewegung umfahren werden kann, die praktisch einer geschlossenen geometrischen Bahn folgt, kann allerdings auch so ausgebildet x^erden, daß sich für die Steuernase eine Zwangsführung ergibt, injdem. das Führungsglied z. B. als eine Hut ausgebildet wird. Auch die Form des Führungsgliedes kann nötigenfalls von der rechteckigen Ausbildung abweichen, was dann allerdings längere Betätigungswege des Tastenelementes und längere Sprungwege des Codierschiebers erforderlich machen würde.

Die Abmessungen des Führungsgliedes 26 ergeben sich aus den Abmessungen und den Abständen von Strahlengängen 32, die von den Blendenzungen 20 des Codierschiebers 19 während einer Sprungbewegung nach links vorübergehend voll abgedeckt werden müssen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind die Führungsnuten 28 für alle Codierschienen 19 in einer Abdeckplatte 33 vorgesehen, die auch den einen Anschlag 24- für dieselben aufweist. Die dem Tastengestell 12 zugeordnete Abdeckplatte 33 ist auf einem die Strahlengänge 32 aufweisenden Steg 35 befestigt, der parallel zu den Führungsnuten 28 verlaufende und die Strahlengänge kreuzende Muten 34- für die Blendenzungen 20 aufweist. Der an das Tastengestell 12 angeformte Steg 35 bildet mit seiner nach links weisenden Fläche den Ruheanschlag 23 für die Codierschieber 19·

An dem Tastenelement 1 ist an einem Arm 36 über ein Filmscharnier 37 ein zweiarmiger Hebel 38 angeformt, dessen erster Arm 39 sich

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waagerecht, d. h. quer zur Betätigungsrichtung des Tastenelementes 1 erstreckt und in dieser Richtung unmittelbar einer Stützkante 40 gegenüberliegt, die an dem Tastengestell 12 für alle Tastenwerke wirksam angeformt ist. Der zweite Arm 41 des Hebels 38 ist zu einer bügelartigen Blattfeder 43 ausgeformt, die als zweite Federmittel für den Codierschieber 19 wirksam istjUnd die sich im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt. Diese Blattfeder liegt mit ihrem freien Ende 42 mit einem geringen Abstand einer Verstellnase 44 gegenüber, die an dem Codierschieber 19 angeformt ist. Die Blattfeder 43 ist wesentlich stärker ausgebildet als die beiden Federstege 18 zusammengenommen, die, wie vorstehend bereits erwähnt, die ersten Federmittel bilden.

Wenn eine Taste 17 zum Zxireck einer codierten Funktionseingabe in die Büromaschine manuell betätigt wird, bewegt sich das zugeordnete Tastenelement 1 gegen die Federwirkung seiner Filmscharniere 4 und 5 nach unten. Dabei gelangt die Steuernase 25 des sich hierdurch ebenfalls parallel nach unten bewegenden Codierschiebers 19 in den Bereich der vertikalen Kante 31 des Führungsgliedes 26. Gleichzeitig wird dabei der Hebel 38 durch die Wirkung der Stützkante 40 um seinen Schwenkpunkt (Filmscharnier 37) im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, derart, daß dessen als zweite Federmittel \firksame Blattfeder 43 auf den Codierschieber 19 über dessen Verstellnase 44 kurzzeitig verzögert und zunehmend eine Verstellkraft ausübt, und zwar in Richtung auf das Führungsglied 26. Da der Codierschieber 19 durch das Führungsglied 26 an einer Bewegung nach links gehindert wird, gleitet dieser mit seiner Steuemase 25 an der Kante 31 senkrecht entlang, wodurch sich eine Verstellkraft in der Blattfeder 42 aufspeichern kann. Wenn die Steuernase 25 kurz vor Erreichen der Betatigungsendlage des Tastenelementes 1, die z. B. von einer Anschlagleiste 45 vorgegeben werden kann, von der Kante 31 freikommt.(Lage I), kann sich die Blattfeder 43 entspannen, was eine Sprungbewegung des Codierschiebers 19· nach links

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bewirkt. Hierbei werden die Federstege 18 durchgebogen, was logisch ebenfalls dem Aufziehen eines FederkraftSpeichers gleichkommt. Während dieser Sprungbewegung des CodierSchiebers 19 decken dessen Blendenzungen 20, die zuvor zwischen den Strahlengängen 32 eine Bereitschaftslage eingenommen hatten, dieselben kurzzeitig ab, wodurch die Lichtstrahlen, die von den Lichtsendern 46 (z. B. GaAs-Dioden) ständig vorgegeben werden können, für die Lichtempfanger (z. B. Fototransistoren) unterbrochen v/erden. Da die Blattfeder stärker ausgebildet ist als die Federstege 18, verbleibt der Codierschieber 19 in seiner Sprunglage, die von dem Anschlag 24 begrenzt wird, und in der die Steuernase 25 eine Lage II einnimmt.

Wenn das Tastenelement 1 durch die Rückstellkraft seiner FiImscharniere 4. und 5 in die obere Ruhelage zurückkehrt, gelangt die Steuernase 25 des Codierschiebers 19 hinter das Führungsglied 26 und gleitet an dessen nach linl.cs w ei sender Kante 48 entlang, obwohl sich die Blattfeder 43 inzwischen wieder zunehmend entspannt, und zwar durch die Rückstellwirkung des Film Scharniers 37- Vor Erreichen der oberen Ruhelage des Tastenelementes 1 durchläuft die Steuernase 25 eine Lage III (siehe Figur 2), in der sich die Blendenzungen ;20 des Codierschiebers 19 bereits wieder oberhalb der Strahlengänge 32 befinden. Nach Überschreiten dieser Lage III kommt der Codierschieber 19 mit seiner Steuernase 25 "von dem Führungsglied 26 frei und kann durch die Rückstellwirkung der Federstege 18 in die in der Figur 1 dargestellte Ausgangslage zurückspringen, da die Blattfeder 43 inzwischen.ebenfalls die dargestellte Ruhelage' eingenommen hat.

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eerseite

Claims

OLYtIPIA WEEEE AG- TP 1/Be/Po/PS 1590 28. Oktober 1976 Pat entan sprüch e

1. Optisch codierte Tastatur für Schreib- oder ähnliche Büroina schinen, mit .für jede Taste einer Sprungblende (z, B. Codierschieber)j die durch Betätigung der zugeordneten Taste von--",speichernden Federiaitteln für jeweils eine die Strahlengänge zwischen Lichtsendern und Lichtempfängern in codierter Fo .rar kurzzeitig abdeckende oder öffnende Sprungbewegung befitinb-ar ist, wobei die Sprungbewegung mit einer von der -■■■■"·■■ -noilen T?/"'jnrtbotütigung unabhängigen Geschwindigkeit ·■ -_::k⁽. bei ,"jodo:;¹ ^a-ybenbetatigun^ nur einmal d.urch die Strahlenpalme vaz-l-v.uft, d_- a d u r c h gekennzeichnet, rTo^ die als ein Co di ex- schieb er (19) ausgebildete Sprungblende über ^c-ote Fed ormittol (1-3) mit dem Tastenelement (1) homogen ■verbunden iot, die sich in dessen Ruhelage im wesentlichen in einem entspnnnten Zustand befinden νοαά quer zu dessen Betatifsim^srichti.mg fedrig nachgiebig sind, daß mit dem Codierschieber 19 wirkverbundene und mindestens mit dem Tastenelement (1) homogen verbundene und stärker als die ersten (18) ausgebildete zweite Fedexmittel (39bis 43) vorgesehen sind, die sich ge st oll next ig .-(40) derart abstützen, daß sie während der Betätigung d.es Tastenelementes (1) zunehmend eine Kraft auf den Codierschieber (19) quer zur Betätigungsrichtung ausüben, und ■";-, "f⁷aß dem. Codierschieber (19) gestellseitig (33? 28) ein Pührungsglied (26) zugeordnet ist, dessen Form eine geschlossene geometrische Bahn durchlaufende Bewegung für denselben vorgibt.

2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h η e t , daß die ersten Federmittel aus zwei sich in der Betätigungsrichtung des Tastenelementes (1) erstreckenden

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Federstegen (18) bestehen, die eine parallelogrammartige Zwangsführung für den Codierschieber (19) quer zur Betätigungsrichtung bilden.

3· Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Federmittel aus einem zvi-eiarmigen Hebel (38) bestehen, der über ein Filmscharnier (37) mit dem Tastenelement (1) gelenkig verbunden ist, dessen erster Arm (39) quer zur Tastenbetätigungsrichtung verläiift und in dieser Richtung einer Stützkante (²IO) des Tastengestells (12) gegenüberliegt, und dessen zweiter Arm (41) zu einer bügelartigen Feder (43) ausgeformt ist, die sich im wesentlichen in der Tastenbetätigungsrichtung erstreckt und mit ihrem freien Ende (42) einer Verstellnase (44) des Codierschiebers (19) gegenüberliegt.

4. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Führungsglied (26) aus einem im wesentlichen recht—eckig ausgebildeten Ansatz besteht, der seitlich an der einen Wand (27) einer im Tastaturgestell (12, 33) vorgesehenen Führungsnut (28) angeformt ist, und der in den Bewegungsbereich einer seitlich an dem Codierschieber (19) angeformten Steuernase (25) ragt.

5- Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tastaturgestell (12) zwei Anschläge (23 und 24) vorgesehen sind, die die Ruhelage bzw. die maximale Sprunglage des CodierSchiebers (19) quer zur Tastenbetätigungsrichtung begrenzen.

6. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gek ennzeichnet , daß der Codierschieber (19) mit einer den Strahlengängen (32) entsprechenden Anzahl von Blenden-

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zungen (20) versehen int, die an ihrer Basis mit einer Sollbruchstelle (21) versehen nind.

7· Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastenelement (1) aus einem in . sich steifen und über alle Tastenzeilen reichenden Teil besteht, an dessen beiden Enden (2 und 3) über Filmsehamiere (4 bzw. 5) je ein Lager-Lenker (6 bzw.7) angeformt ist, über die das Tastenelement (1) eine parallelogrammartige Geradführung erhält.

8. Tastatur nach den Ansprüchen 1 und 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Lager-Lenker (6 und 7) mit je einer Lagernase (8 bzw. 9) versehen sind, mit denen sie in Lagermulden (10 bzw. 11) des Tastengestells (12) Aufnahme findem, und daß das Tastengestell (1) in der Ruhelage durch eine geringe fedrige Vorspannung der Filmscharniere (4 Tind 5) an einem Anschlag (45) des Tastengestells (12) anliegt, der sich zwischen dessen beiden Lagerstellen (Lagermulden 10 und 11) befindet.

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