DE3152067C2 - Tastvorrichtung mit einem in ihrer Ruhestellung geschlossenen elektrischen Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastvorrichtung aus einer Verbundplatte und mindestens einem in einer öffnung der Platte angeordneten Taster nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der älteren Patentanmeldung P 29 53 379.7 ist eine derartige Tastvorrichtung beschrieben. Der Taster steht dort unter einer magnetischen Anziehungskraft, die ihn in Richtung auf seine Ruhestellung kraftbeaufschlagt. Der mit dem Taster zusammenwirkende mechanische Schalter ist in der Ruhestellung des Tasters geschlossen. Wirkt auf den Taster eine Eindrückkraft, die größer als die den Taster in seiner Ruhestellung haltende magnetische Anziehungskraft ist, wird der Taster versenkt und gleichzeitig der Schalter geöffnet. Dabei ist die Öffnung der Schaltkontakte stark von der Geschwindigkeit beeinflußbar, mit der der Taster niedergedrückt wird. Es können daher in bezug zum Tasterhub sehr stark steuende Schaltpunkte auftreten. Unter ungünstigen Bedingungen kann auch ein kurzer Tasterhub, wie er z. B. durch unbeabsichtigtes Berühren des Tasterkopfes verursacht werden kann, zu einem unbeabsichtigten Schalten der Kontakte und somit zu Fehlsignalen führen. Ferner ist bei einem zu langsamen Niederdrücken des Tasters ein Kontaktprellen nicht ausgeschlossen, was zur Abgabe schlechter — insbesondere in der Digitaltech-

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nik ohne aufwendige Aufbereitung — nicht weiterver- F i g. 5 eine Seitenansicht auf eine dritte Ausf ührungs ■

arbeitbarer Signale führt form der Kontaktplatte und eine Grundplatte des Ta-

Bei einem bereits bekannten Taster ist zum beschleu- sters,

nigten Schließen eines Kontaktpaares eine Schaltkugel Fig.6 eine perspektivische Teilansicht auf die Konvorgesehen, die in Ruhestellung des Tasters mittels ei- 5 taktplatte gemäß F i g. 5,

nes tasterhubabhängig bewegten Magneten mit Ab- F i g. 7 eine Seitenansicht gemäß F i g. 5 auf eine wei-

stand von dem offenen Kontaktpaar magnetisch gehal- tere Ausführungsform,

ten ist (DE-AS 25 22 870). Der dort in Ruhestellung des F i g. 8 eine perspektivische Teilansicht auf die AusTasters an einer gehäusefesten Platte haftende Magnet führungsform gemäJ3 F i g. 7,

ist über eine Feder gegen den Tasterkopf abgestützt ι ο F i g. 9 eine Seitenansicht gemäß den F i g. 5 und 7 auf

Während des Totgangs des Tasters wird die Feder zu- eine weitere Ausführungsform,

sammengedrückt, bis die Federkraft die Haltekraft des F i g. 10 eine perspektivische Teilansicht auf eine AusMagneten übersteigt und diesen in Richtung auf das führungsform gemäß F i g. 9,

Kontaktpaar bewegt wodurch die magnetisch gekop- F i g. 11 im Diagramm den Kraftverlauf der Rückstellpelte Schaltkugel mitgenommen wird und das Kontakt- 15 kraft eines Tasters, aufgetragen über dem zurückgelegpaar schließt Da die Schaltkugel lediglich mittels ma- ten Weg des Tasters,

gnetischer Kräfte in Richtung auf das Kontaktpaar be- Fig. 12 und 13 Schnittdarstellungen zweier Ausfüh-

wegt und zur Kontaktgabe magnetisch an diesem gehal- rungsformen der beschriebenen Tastvorrichtung,

ten ist, ist der Taster gegen Erschütterungen empfind- Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Tastvorrich-

lich, was zu Fehlsignalen führen kann. Ferner kann mit 20 tung ist Tei/ eines Tasters bzw. einer numerischen oder

einem derartig ausgebildeten Taster das Kontaktprellen alphanumerischen Tastatur.

insbesondere beim Schließvorgang" nicht sicher vermie- Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer

den werden, da die Kugel in dem sie haltenden Magnet- Verbundplatte 10 mit einer durchgehenden Öffnung 11,

feld schwingen kann. die von dem Schaft 12 eines Tasters durchsetzt ist Auf

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ta- 25 dem oberen Ende des Schaftes 12 ist ein auswechselbaster der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß rer Taslcnkopf 13 befestigt während das untere Ende Fehlbedienungen und Fehlsignale weitgehend ausge- des Schaftes 12 eine Grundplatte 14 mit einer Kontaktschlossen sind und ein elektrisches Signal erhalten wird, platte 15 trägt

das ohne zusätzliche Aufbereitung digital unmittelbar Die Verbundplatte 10 ist aus einer oberen Metallplat-

weiterverarbeitbar ist Diese Aufgabe wird erfindungs- 30 te 16, einer mittleren Lage 17 aus magnetischem Materi-

gemäß durch die im kennzeichnenden Teil des An- al — z. B. ein magnetisch geladenes Elastomer — und

Spruchs 1 beschriebenen Mittel gelöst aus einer unteren, biegsamen, gedruckten Schaltung 18

Dadurch ergeben sich Vorteile: Erst nach Durchlau- gebildet Die obere Metallplatte 16, die zwischenliegenfen eines bestimmten Tasterhubes aus der Rahestellung de Lage 17 des magnetisch geladenen Elastomers und heraus wird der Schalter betätigt Während dieses er- 35 die biegsame, gedruckte Schaltung 18 bilden eine monosten Tasterhubes bleibt das Kontaktelement aufgrund lithische Einheit mit einer Gesamtdicke von 2 mm bis der magnetischen Anziehungskraft in ArJage an dem 3 mm. Die flexible gedruckte Schaltung 1» ist aus einer Kontaktauge und hält den elektrischen Kreis geschlos- dünnen Isolierschicht 19 aus Kunststoff gebildet, die auf sen. Erst am Ende des ersten Abschnitts des Tasterhu- die Unterseite der magnetisch geladenen Lage H aus bes werden die Kontaktelemente plötzlich mechanisch 40 Elastomer aufgeklebt ist, wobei auf deren Unterseite ein von dem jeweiligen Kontaktauge abgerissen, wodurch Leitungsnetz 20 mit Kontaktaugen 21 angeordnet ist. der Schalter plötzlich geöffnet wird. Eine Fehlbedie- Das Leitungsnetz 20 kann durch leitende Tusche bzw. nung aufgrund unbeabsichtigten Berührens des Taster- Farbe gebildet sein, die mittels Siebdruck auf die Unterkopfes ist somit weitgehend ausgeschlossen. Ferner seite der Isolierschicht 19 aufgetragen ist.
wird durch das plötzliche, mechanische Trennen der 45 Die von der Oberseite der Grundplatte 14 des Tasters Kontakte ein elektrisches Signal ohne jedes Kontakt- getragene Kontaktplatte 15 weist zwei Kontaktelemenprellen beim öffnen wie beim Schließen erhalten. Die- te 22 auf (F i g. 2), die zum Zusammenwirken mit je eises elektrische Signal kann digital unmittelbar weiter- nem Kontaktauge 21 des Leitungsnetzes 20 bestimmt verarbeitet werden, so daß eine aufwendige elektrische sind. Jedes Kontaktelement ist mit der Kontaktplatte 15 Signalaufbereitung entfäüt. Die beschriebene Tastvor- 50 über eine elastisch verformbare Zunge 23 verbunden, richtung arbeitet auch bei auftretenden Erschütterun- die vorgegebene Abmessungen aufweist. Die Kontaktgen in der gewünschten Weise störungsfrei. Der dem platte 15 ist mit dem größten Teil ihrer Fläche in der Schalten der Kontakte vorgelagerte Totgang des Schal- Oberseite der Grundplatte 14 eingegossen, wobei die ters ist konstruktiv genau vorgebbar und exakt wieder- Zungen 23 und die Kontaktelemente 22 freigehalten holbar. Dabei ist die Kraftkennlinie des Tasters über 55 sind, so daß sich die Kontaktelemente aufgrund der EIadem Tasterweg ohne progressiven Anstieg, wodurch ei- stizität der Zungen 23 von der Grundplatte 14 abheben ne insbesondere bei Tastenfeldern benutzerfreundliche können. Die Ebene der Kontaktelemente 22 ist vorge-Betätigungscharakteristik erzielt ist. geben und entspricht der der Kontaktaugen 21 der ge-

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfin- druckten Schaltung 18. Die Zungen 23 mit den Kontaktdung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt 60 elementen und die Kontaktaugen 21 bilden einen vom

F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Tast- Taster betätigbaren mechanischen Unterbrecher,

vorrichtung der beschriebenen Art, In der Ruhestellung des Tasters ist die von der Grund-

F i g. 2 in Draufsicht eine Ausführungsform einer platte 14 getragene Kontaktplatte 15 an das Leitungs-

Kontaktplatte des Tasters, netz 20 der Unterseite der Verbundplatte 10 angelegt,

F i g. 3 in Draufsicht eine andere Ausführungsform 65 wobei die Kontakte^mente 22 an den entsprechenden

der Kontaktplatte, Kontaktaugen 21 des Leitungsnetzes 20 anliegen. Der

Fig.4 eine Draufsich: auf eine weitere Ausführungs- Abstand zwischen dem Leitungsnetz 20 und der Konform der KontaktDlatte. taktplatte 15 ist Null. Der Taster ist in dieser Ruhestel-

lung durch die magnetische Anziehungskraft der magnetisch geladenen elastomeren Lage 17 gehalten, wobei die magnetische Anziehungskraft auf die Kontaktplatte 15 des Tasters wirkt. Wird auf den Tastenkopf 13 eine Eindrückkraft ausgeübt, die größer als die auf die Kontaktplatte 15 wirkende magnetische Kraft ist, wird der Taster relativ zur Verbundplatte 10 eingedrückt, bis die Unterkante des Tastenkopfes 13 auf der oberen Metallplatte 16 zur Anlage kommt (die eingedrückte Stellung ist in der rechten Hälfte der F i g. 1 gezeigt). Läßt die auf den Tastenkopf wirkende Eindrückkraft nach, wird der Taster durch die von der magnetischen Lage 17 ausgeübte Anziehungskraft in seine Ruhestellung zurückgestellt.

Zu Beginn des Versenkweges des Tasters ist jeder durch ein Kontaktauge 21 und das zugehörige Kontaktelement 22 gebildete Unterbrecher geschlossen, da aufgrund der durch die Lage 17 ausgeübten magnetischen Anziehungskraft jedes Knntaktelement 22 mit seiner gesamten Fläche an dem Kontaktauge 21 anliegend gehalten ist. Gleichzeitig wird sich die zugeordnete Zunge 23 elastisch verformen und auf das Kontaktelement 22 eine der magnetischen Anziehungskraft entgegenwirkende elastische Kraft ausüben (eine derartige Lage ist in der linken Hälfte der F i g. 1 dargestellt). Die von der Zunge ausgeübte elastische Kraft steigt — ausgehend von einem Wert Null — stetig bis zu einem Wert an, der mindestens gleich der auf das Kontaktelement 22 wirkenden magnetischen Anziehungskraft ist.

Übersteigt die auf das Kontaktelement 22 wirkende elastische Kraft der Zunge 23 die auf das Kontaktelement wirkende magnetische Anziehungskraft, wird das Kontaktelement 22 schlagartig von dem zugehörigen Kontaktauge 21 getrennt und kehrt in Anlage an die Grundplatte 14 des Tasters zurück. Der durch das Kontaktelement 22 und das Kontaktauge 21 gebildete mechanische Unterbrecher weist daher in bezug auf das Eindrücken des Tasters ohne progressiven Kraftanstieg eine verzögerte, jedoch schlagartige Öffnungscharakteristik auf, wodurch ein Kontaktprellen vermieden ist

In der Ruhestellung des Tasters und bei geöffnetem Unterbrecher ist die Zunge 23 elastisch nicht verbogen und übt daher auch keine Kraft auf das Kontaktelement 22 aus.

Die Fläche des Kontaktelementes 22 sowie die Abmessungen der zugehörigen Zunge 23 sind vorteilhafterweise so ausgelegt daß für einen vorbestimmten Versenkweg des Tasters aus seiner Ruhestellung heraus die magnetische Anziehungskraft auf das Kontaktelement 22 mit der durch die elastische Verformung der Zunge 23 auf das Kontaktstück ausgeübten elastischen Kraft im Gleichgewicht steht.

Eine praxisgerechte Ausführungsform der beschriebenen Tastvorrichtung ist durch folgende vorteilhafte Bemessungsangaben gekennzeichnet:

— Die auf den Taster zum Eindrücken aufzubringende Kraft liegt etwa in der Größenordnung von 60 Gramm.

— Die Fläche des Kontaktelementes 22 ist so ausgelegt daß die von der magnetischen Lage 17 auf das Kontaktelement wirkende Anziehungskraft etwa in der Größenordnung von 10 Gramm liegt

— Der Unterbrecher öffnet wenn der Taster, ausgehend von seiner Ruhelage, um einen Versenkweg von mindestens etwa 0,5 mm eingedrückt ist

— Der gesamte Versenkweg des Tasters ist mit etwa 2 mm vorgesehen.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist die von der Grundplatte 14 getragene Kontaktplatte aus zwei identischen Hälften 24 gebildet, von denen jede ein am Ende einer elastisch verformbaren Zunge 26 angeordnetes Kontaktelement 25 aufweist. Die Kontaktelemen te 25 sind in der gleichen Ebene angeordnet. Die beiden Hälften 24 sind über eine Diode 27 miteinander verbunden, die vorteilhafterweise an die Grundplatte 14 des Tasters eingelassen ist.

ίο Die in F i g. 4 gezeigte Ausführungsform zeigt wiederum eine Kontaktplatte aus zwei identischen Hälften 30, die wie in Fig.3 über eine Diode 31 miteinander verbunden sind. Jede Hälfte 30 weist wiederum ein Kontaktelement 32 am Ende einer elastisch verformbaren

is Zunge von großer Länge auf, die aus drei Ende an Ende miteinander verbundenen Längsabschnitten 33, 34, 35 gebildet ist Durch die große Länge dieser elastisch verformbaren Zungen, die jedes Kontaktelement 32 an einer Hälfte 30 der Kontaktplatte halten, wird ein sehr großer Totgang des Tasters vor öffnen des Unterbrechers erzielt.

In den F i g. 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform der in einem Kontaktelement endenden, elastisch verformbaren Zungen gezeigt. Die Kontaktplatte ist wie- derum durch zwei identische Hälften gebildet, die. wie in den F i g. 3 und 4, über eine Diode miteinander verbunden sind. Durch Ausstanzen ist in jeder Hälfte 40 eine elastisch verformbare Zunge 41 gebildet, die in einem Kontaktelement 42 mit geeigneten Abmessungen endet.

Das Kontaktelement ist in bezug zur elastisch verformbaren Zunge 41 abgewinkelt und endet in einem L-förmig abgebogenen, einen Haken 43 bildenden Abschnitt. Der Haken 43 greift unter einen als Anschlag 44 dienenden Rand der mit dem Taster fest verbundenen Grund- platte 45, auf der die Hälften 40 der Kontaktplatte befestigt sind.

In Ruhestellung des Tasters liegt die Zunge 41 in der in durchgezogenen Linien dargestellten Lage in F i g. 5. Wird der Taster niedergedrückt so hebt sich die Platte 45 von der in F i g. 1 gezeigten Verbundplatte 10 ab, wobei jedoch jedes Kontaktelement 42 aufgrund der magnetischen Anziehungskraft an dem zugeordneten Kontaktauge 21 des Leitungsnetzes 20 gehalten ist und sich die Zungen 41 elastisch verformen. Am Ende des Totgangs des Tasters liegt der Haken 43 jeder Zunge 41 an dem vom Rand der Grundplatte 45 gebildeten Anschlag 44 an (diese Lage der Zunge kurz vor dem öffnen ist in F i g. 5 strichliert dargestellt), so daß beim weiteren Eindrücken des Tasters das Kontaktelement 42 zwangs weise von dem zugeordneten Kontaktauge 21 getrennt wird, wodurch der Unterbrecher schlagartig öffnen

Vorteilhafterweise ist das Kontaktelement 42 in bezug zur elastischen Zunge 41 um einen Winkel abgebogen, der weitgehend dem Winkel entspricht den die Zunge 41 am Ende des Totgangs des Schalters mit der Kontaktplatte 40 bildet Auf diese Weise liegt die ganze Ebene des Kontaktelementes 42 am Ende des Totgangs an dem zugeordneten Kontaktauge 21 an, wodurch die auf das Kontaktelement 42 wirkende magnetische An ziehungskraft ein Maximum erreicht Hierdurch wird ein starker Druckpunkt erzielt, der dem Benutzer das Ende des Totgangs anzeigt Mittels des Anschlags 44 und des Hakens 43 ist der Totgang des Tasters genau definiert wobei der Totgang durch die Form und die

Abmessung des Hakens 43 frei vorgebbar ist

In einer weiteren Ausführungsform gemäß den F i g. 7 und 8 weist jede Hälfte 50 einer Kontaktplatte eine elastisch verformbare Zunge 51 auf, die in einem in be-

zug zur Zunge 51 in der gleichen Weise wie in der vorhergehenden Ausführungsform abgewinkelten Kontaktelement 5.3 endet. Jede Zunge 51 weist einen nach unten in Form eines Hakens 54 abgebogenen seitlichen Ansatz auf, der unter die Grundplatte 55 des Tasters greift. Auch in dieser Ausführungsform liegt der Haken 54 am Ende des Totgangs des Tasters unter der als Anschi'.g dienenden Grundplatte 55 an, so daß ein weiteres Eindrücken des Tasters zwangsweise die öffnung des Unterbrechers auslöst, der durch die Kontaktelemente 53 und die Kontaktaugen 21 gebildet ist.

In der Ausführungsform gemäß den Fig.9 und 10 weist wiederum jede Hälfte 60 einer Kontaktplatte eine elastisch verformbare Zunge 61 auf, die in einem Kontaktelement 62 endet. Die Verbindungszone der Zunge 61 zur entsprechenden Hälfte 60 der Kontaktplatte ist derart nach unten abgebogen (Fig. 10), daß die Zunge 61 unter einem an der Grundplatte 64 befestigten Anschisg 63 durchgeführt werden kann. Die b?id?n Hälften 60 der Kontaktplatte sind wiederum auf der Grundplatte 64 festgelegt. Der Anschlag 63 weist eine schiefe Ebene 65 auf, die den möglichen Biegewinkel der elastisch verformbaren Zunge 61 in bezug zur Grundplatte 64 des Tasters begrenzt.

In der Ruhestellung des Tasters liegt jede Zunge 61 in der in durchgezogenen LL.ien in F i g. 9 gezeigten Stellung; die Zunge 61 erstreckt sich derart unterhalb des Anschlags 63, daß sie mit Abstand von der schiefen Ebene 65 liegt. Während der Taster seinen Totgang durchläuft, wird die Zunge 61 elastisch verformt, bsi sie am Ende des Totgangs an der schiefen Ebene 65 anliegt. Das weitere Eindrücken des Tasters bewirkt daher zwangsweise die schlagartige öffnung des von den Kontaktelementen 62 und den zugeordneten Kontaktzungen 21 gebildeten Unterbrechers.

In den Ausführungsformen der Fig.5 bis 10 ist der Totgang des Tasters genau definiert und jederzeit reproduzierbar, wobei die Kontakte am Ende des Totgangs schlagartig und ohne Kontaktprellen öffnen.

In F i g. 11 ist der Verlauf der auf den Taster während des Totgangs wirkenden Rückstellkraft Fr als Funktion des Weges d aufgetragen, den der Taster, ausgehend von seiner Rückstellung, zurücklegt.

Die Rückstellkraft Fr ist als Resultierende aus zwei Kräften Fi und F₂ gebildet Die Kurve Fi gibt die durch die magnetische Lage 17 auf die von der Grundplatte des Tasters getragene Kontaktplatte wirkende magnetische Anziehungskraft wieder. Die Kurve F₂ stellt die auf das Kontaktelement aufgrund der elastischen Verformung der Zunge wirkende Kraft dar. In Ruhestellung des Tasters kann die Kraft F₂ negativ sein, falls die Zunge vorher leicht nach unten abgebogen oder verformt wurde und dann von der magnetischen Kraft in Anlage am Leitungsnetz gehalten ist Die Kraft F₂ hat in Abhängigkeit des Tasterweges d einen im wesentlichen linearen Verlauf. Der Funktionsverlauf der Kurven Fi und F₂ ist gegensinnig. Wie aus dem Kurvenverlauf Fj? zu ersehen ist durchläuft die Rückstellkraft während des Totgangs des Tasters ein Minimum und steigt gegen Ende des Totgangs plötzlich an. Der Punkt A entspricht dem Ende des Totgangs nach einem Weg von 1 mm gemäß einer der Ausführungsformen nach den Fig.5 bis 10, während der Punkt B beispielhaft das Ende des Totgangs für eine der Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 4 angibt

Der Totgang der beschriebenen Tastvorrichtung ist frei vorwählbar. Ein praxisnaher, vorteilhafter Wert liegt bei etwa 03 mm bis 2 mm und entspricht etwa 10% bis 90% des möglichen Gesamttasterweges.

Das in Fig. 12 gezeigte Tastenfeld besteht aus einer Verbundplatte 70 mit darin angeordneten öffnungen 71, durch die jeweils der Schaft 72 eines Tasters ragt. Das 5 obere Ende des Schaftes 72 trägt einen auswechselbaren Tastenkopf 73, während das andere Ende des Schaftes 72 eine Grundplatte 74 trägt. Der Schaft 72, der Tastenkopf 73 und die Grundplatte 74 sind aus einem nicht leitenden und nicht magnetischen Material gebildet, z. B. aus Kunststoff.

Die Verbundplatte 70 ist aus einer oberen Metallplatte 75 und einer unteren Lage 76 aus magnetischem Material, wie z. B. einem magnetisch geladenen Elastomer, gebildet. Auf der Unterseite der Lage 76 aus magnets tischem Material ist ein isoliertes Leitungsnetz mit Kontaktaugen aufgebracht, die mit Kontaktelementen der Kontaktplatte 81 des Tasters zusammenwirken und einen Unterbrecher bilden, der in Ruhestellung eines Tasters geschlossen ist und öffnet, wenn der Taster nach Durchlaufen eines vorbestimmten Totgangs weiter eingedrückt wird. Das auf der Unterseite der magnetischen Lage 76 vorgesehene Leitungsnetz kann z. B. durch mittels Siebdruck aufgetragener leitender Tusche gebildet sein.

Jeder Taster weist eine bewegliche Platte 80 auf, deren Oberseite die Kontaktplatte 81 trägt, die als Kontaktelement mit den Kontaktaugen des Leitungsnetzes den Unterbrecher bildet. Die bewegliche Platte ist einteilig ausgebildet wobei der Schaft 72 des Tasters durch ein Loch in der Platte 80 hindurchragt. Die Platte ist in Richtung der Tastenlängsachse 82 relativ zum Schaft zwischen zwei Anschlägen verschiebbar. Der untere Anschlag ist durch die Grundplatte 74 des Tasters und der obere Anschlag durch eine Schulter 83 des Schaftes 72 gebildet. Die bewegliche Platte 80 trägt vorteilhafterweise zwei Kontaktplatten 81, die untereinander über eine in der Platte 80 versenkte Diode verbunden sind.

Die Grundplatte 74 des Tasters weist einen umlaufenden, vertikalen Rand 84 auf, dessen Höhe mindestens der beweglichen Platte 80 und der Kontaktplatte 81 entspricht Auf der der Verbundplatte 70 zugewandten Oberseite des Randes 84 ist ein Metallring 85 befestigt, der z. B. aus Weicheisen besteht

In der auf der linken Seite der F i g. 12 dargestellten Ruhestellung des Tasters liegt der Rand 84 der Grundplatte 74 an der Unterseite der magnetischen Lage 76 an und wird in dieser Lage durch die auf den Metallring 85 wirkende magnetische Anziehungskraft gehalten. Da die magnetische Anziehungskraft auch auf die Kontaktplatte wirkt, liegt die bewegliche Platte 80 ebenso an der Unterseite der Einlage 76 und somit an den Kontaktaugen des Leitungsnetzes an. Der dem Taster zugeordnete Unterbrecher ist in dieser Ruhestellung geschlossen.
Wird auf den Tastenkopf 73 eine Eindrückkraft ausgeübt, die größer als die auf den Metallring 85 der Grundplatte 74 wirkende magnetische Anziehungskraft ist, wird der Taster relativ zur Verbundplatte 70 versenkt Zu Anfang des Tastenweges verharrt die bewegliche Platte 80 aufgrund der magnetischen Anziehungskraft an der Unterseite der magnetischen Lage 76, bis die Schulter 83 des Tasters an der beweglichen Platte 80 zur Anlage gelangt (diese Lage ist in der rechten Hälfte der F i g. 12 dargestellt). Wächst die auf den Taster ausgeübte Eindrückkraft auf einen Wert der größer als die magnetische Anziehungskraft auf die Kontaktplatte 81 ist, so trennt die Schulter 83 des Schaftes 72 die bewegliche Platte 80 von der magnetischen Lage 76, wodurch der dem Taster zugeordnete Unterbrecher schlagartig

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öffnet.

Der Totgang des Tasters zwischen seiner Ruhestellung und der Öffnungsstellung des Unterbrechers ist durch den möglichen Verschiebeweg der beweglichen Platte 80 zwischen den beiden durch die Schulter 83 und die Grundplatte 74 des Tasters gebildeten Anschläge bestimmt.

Auch in der Ausführungsform nach F i g. 13 ist die die beiden Kontaktplatten 91 tragende bewegliche Platte 90 längs der Achse 92 des Tastenschaftes 93 zwischen to zwei Anschlägen verschiebbar. Ein Anschlag ist durch die Oberseite der Tastergrundplatte 94 gebildet, während der andere Anschlag durch den Metallring 95 auf dem vertikalen Rand 96 der Grundplatte 94 gebildet ist. Der Metallring 95 steht radial nach innen über und wirkt mit einem am Außenrand der beweglichen Platte 90 angeformten Ringanschlag 97 zusammen.

5n der in der linken Hälfte der F i g. 13 gezeigten Ruhestellung des Tasters liegt die bewegliche Platte 90 mit ihren Kontaktplatten 91 sowie der mit der Grundplatte

94 und dem Rand 96 verbundene Metallring an der Unterseite der magnetischen Lage 76 aufgrund der wirkenden magnetischen Kräfte an. Wird auf den Taster eine Eindrückkraft ausgeübt, die größer als die auf den Metallring 95 wirkende magnetische Anziehungskraft ist, wird der Taster relativ zur Verbundplatte 70 versenkt und durchläuft seinen konstruktiven Totgang, bis der Metallring 95 in Anlage an den äußeren Ringanschlag 97 der beweglichen Platte 90 gelangt (diese Lage ist in der rechten Hälfte der F i g. 13 dargestellt). Wächst die auf den Taster ausgeübte Eindrückkraft auf einen Wert, der die auf die Kontaktplatten 91 der beweglichen Platte 90 wirkende magnetische Anziehungskraft übersteigt, trennt der Metallring 95 die Platte 90 von der magnetischen Lage 76, wodurch ein schlagartiges Offnen des zugeordneten Unterbrechers bewirkt ist.

In den Ausführungsformen nach den Fig. 12 und 13 nimmt die auf den Taster wirkende magnetische Rückstellkraft, ausgehend von der Ruhestellung des Tasters, bis zum Ende des Totgangs beständig ab (die magnetische Anziehungskraft wirkt auf den Metallring 85 bzw.

95 des Randes der Tastergrundplatte) und durchläuft am Ende des Totgangs plötzlich ein Maximum, das aufgrund der zu überwindenden, auf die bewegliche Platte 80 bzw. 90 wirkenden magnetischen Anziehungskraft auftritt. Nachdem die bewegliche Platte von der magnetischen Lage getrennt ist, nimmt die Rückstellkraft weiter beständig ab. Durch diese konstruktive Ausbildung erhält man am Ende des Totgangs einen harten, definierten Druckpunkt, der dem Benutzer genau die Versenkstellung des Tasters mitteilt Durch eine relativ zum Metallring vorgenommene Veränderung der Abmessungen der in der beweglichen Platte eingelassenen Kontaktplatten ist die Stärke des Druckpunktes frei wählbar.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (13)

Patentansprüche:

1. Tastvorrichtung aus einer Verbundplatte (10, 70) und mindestens einem in einer öffnung (11, 71) der Platte (10,70) angeordneten Taster (12,13,14; 72, 73, 74), der aus einer Rühestellung in eine Arbeitsstellung niederdrückbar ist, wobei die Verbundplatte (10, 70) aus mindestens einer Lage (17, 76) magnetischen Materials und einer auf ihrer Unterseite aufgebrachten Isolierschicht (19) besteht, die auf ihrer Unterseite ein insbesondere integriertes Leitungsnetz (20) mit Kontaktaugen (21) aufweist, und mit einer am unteren Ende des Tasters (12,13, 14; 72,73,74) angeordneten Kontaktplatte (15), die is sich unterhalb der Verbundplatte (10, 70) erstreckt und über die der Taster mittels der magnetischen Anziehungskraft der magnetischen Lage (11, 76) in seine Ruhestellung rückstellbar ist, wobei in der Ruhestellung des Tasters Kontaktelemente (22) der Kontaktp<4*>e (15) mit den Kontaktaugen (21) des Leitungsnetzes (20) zusammenwirken und mindestens einen elektrischen Schalter bilden, der in Ruhestellung des Tasters (12,13,14; 72,73,74) geschlossen und in seiner Arbeitsstellung geöffnet ist, da- durch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Schalter die Kontaktelenwnte (22,25,32,42,53, 62, 81, 91) durch magnetische Anziehungskraft an den Kontaktaugen (21) gehalten sind, und daß die Kontaktelemente (22,25,32,42,53,62,81,91) derart gelagert sind, daß sie — ausgehend von der Ruhestellung des Tasters — in einem vorgebbaren ersten Abschnitt des Tasterbjbes ip Anlage an den Kontaktaugen (21) gehaltec sind und der Schalter geschlossen ist und sich die Kon? -Jctelemente (22, 25, 32,42,53,62,81,91) am Ende dieses Abschnittes des Tasterhubes plötzlich mechanisch von den Kontaktaugen (21) trennen und den Schalter öffnen.

2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (15, 30,40, 50, 60) mindestens zwei elastisch biegsame Zungen (23, 26,33 bis 35,41,51,61) aufweist, deren freie Enden die Kontaktelemente (22,25,32,42,53,62) der Kontaktplatte (15,30,40,50,60) bilden.

3. Tastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (15,30, 40,50,60) mittels eines Flansches einer Grundplatte (14,45,55,64) am unteren Ende des Tasters befestigt ist.

4. Tastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Durchbiegung jeder Zunge (23, 26, 33 bis 35, 41, 51, 61) auf einen vorgegebenen Wert begrenzende Anschläge (43,44,54,63) vorgesehen sind, wobei oberhalb des vorgegebenen Wertes der Schalter geöffnet ist

5. Tastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen an die Zunge (41,51) angeformten Haken (43,54) gebildet ist, der den die Kontaktplatte (40, 50) tragenden Flansch bzw. die Grundplatte (45,55) untergreift. ω

6. Tastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge» kennzeichnet, daß der Haken (43) am freien Ende der Zunge (41) angeformt ist.

7. Tastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (54) an einem zwischen den Enden der Zunge (51) liegenden Abschnitt angeformt ist.

8. Tastvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (63) am Flansch bzw. an der Grundplatte (64) des unteren Endes des Tasters angeformt ist und sich zwischen jeder Zunge (61) und dem Leitungsnetz erstreckt

9. Tastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (63) eine schiefe Ebene (65) aufweist, an der die Zunge (61) am Ende des ersten Abschnittes des Tasterhubes zur Anlage gelangt

10. Tastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das freie Ende jeder Zunge (21, 4t, 51, 61) gebildete Kontaktelement (22,42,53,62) eine Kontaktfläche aufweist die mit der Zunge einen Winkel einschließt der etwa dem Winkel entspricht den die Zunge (21,41,51,61) am Ende des ersten Abschnittes des Tasterhubes mit der Kontaktplatte (15,40,50,60) bildet.

11. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Taster einen Schaft (72,93) aufweist der sich durch die öffnung (71) bis unter die Verbundplatte (70) erstreckt dadurch gekennzeichnet daß die Kontaktplatte (81,91) zwischen zwei Anschlägen (73,74; 95, 97) verschiebbar auf dem Tastenschaft (72^ 93) angeordnet ist, wobei der mögliche Verscbiebeweg der Kontaktplatte zwischen den Anschlägen etwa gleich dem vorgegebenen ersten Abschnitt des Tasterhubes ist

12. Testvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Kontaktplatte (81, 91) auf der Oberseite einer Platte (80,90) aus elektrisch isolierendem Material befestigt ist die auf dem Schaft (72, 93) zwischen den Anschlägen (73, 74; 95, 97) verschiebbar ist

13. Tastvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß der untere Anschlag durch einen Flansch oder eine Grundplatte (74,94) am unteren Ende des Schaftes (72,93) gebildet ist, und daß der Flansch bzw. die Grundplatte von der Verbundplatte (70) magnetisch angezogene Elemente (85,95) aufweist