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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastatur mit
unverlierbaren Tasten, die die Merkmale des Oberbegriffs des
Anspruchs 1 aufweist. Eine solche Tastatur hält die Tasten
als solche an Ort und Stelle, unabhängig von ihrer
Ausrichtung.
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Viele Geräte, insbesondere Telefonapparate, enthalten
eine Tastatur. Solche Tastaturen besitzen hauptsächlich
einen mit Wabenzellen versehenen Träger und Tasten, die in
diese Zellen eingefügt sind. In einer Ausführungsform ist
der Träger eine einfache Platte, die für jede Taste ein Loch
aufweist; die Tasten besitzen je einen Körper, dessen
Querschnitt geringfügig kleiner ist als der des Lochs. Dieser
Körper endet an einem seiner Enden in einer Schulter, deren
Querschnitt größer ist als der des Lochs. Die Tasten werden
mit der Schulter nach oben in die im wesentlichen waagrechte
Platte eingefügt. Bei dieser Anordnung ist das Umdrehen der
Platte während des Zusammenbaus oder der Demontage des
Geräts ohne vorherige Entfernung der Tasten nicht möglich.
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Um diese Manipulation zu vermeiden, ist es bekannt,
Tastaturen mit unverlierbaren Tasten herzustellen (siehe zum
Beispiel EP-A-0 091 284). Eine erste Lösung besteht darin,
eine Maske auf der Fläche des Trägers zu befestigen, durch
die die Tasten eingeführt wurden. Diese Maske hat Öffnungen,
deren Geometrie mit der der Löcher des Trägers
übereinstimmt, wobei diese Öffnungen eine in Bezug auf die
Schultern der Tasten reduzierte Größe aufweisen. Der Terminus
Schulter bedeutet im allgemeinen jede mechanische
Anschlagvorrichtung. Diese Lösung erfordert zwei zusätzliche
Schritte zur Herstellung der Tastatur, nämlich die
Herstellung der Maske und ihre Befestigung, was das Verfahren
schwieriger macht und zusätzliche Kosten verursacht. Eine
zweite Lösung besteht darin, ein Schnappsystem zu verwenden.
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In einem solchen System, bei dem zwei Elemente sich
ineinander
verhaken sollen, trägt ein Element mindestens eine mit
einem Haken versehene elastische Lamelle, wobei dieser Haken
sich in einen Hohlraum des anderen Elements einfügt. Der
Zusammenbau dieser beiden Elemente erfordert zuerst einmal,
daß die Lamelle sich in ihrer Ruhestellung abspreizt. Dieser
Spreizausschlag muß also berücksichtigt werden, was den
Platzbedarf der Vorrichtung erhöht. Außerdem haben die Haken
eine Mindestgröße, die von den Herstellungsbedingungen
abhängt. Diese Größe erlaubt es nicht, bestimmte Arten von
Tastaturen herzustellen, die klein sind und/oder deren
Tasten sehr nahe beieinanderliegen. Wenn außerdem die
Elemente (der Träger und die Taste) der Tastatur durch Guß
hergestellt werden, führt die Ausbildung des Hakens zu einer
Gußform mit Gegenschräge. Dies erschwert die Herstellung der
Gußform, wenn nicht sogar die geringen Maße des betrachteten
Elements die Herstellung einer solchen Gußform aus
technologischen Gründen ganz verbieten.
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Die vorliegende Erfindung hat somit ein Tastatur mit
unverlierbaren Tasten zum Gegenstand, deren Herstellung
nicht den obengenannten Beschränkungen unterliegt.
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Die erfindungsgemäße Tastatur mit unverlierbaren
Tasten enthält einen mehrere Zellen aufweisenden Träger,
mehrere je in eine Zelle eingeführte Tasten, wobei diese
Tasten von einem Vielfach kommen, das weiter ein Gerippe
enthält, wobei jede dieser Tasten mit diesem Gerippe
ursprünglich verbunden ist und in einem abschließenden
Herstellungsschritt von diesem entlang einer Reißfläche
getrennt wird,
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- wobei die Tasten in dem Vielfach gemäß einer Verteilung
angeordnet sind, die mit der der Zellen zusammenfällt,
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- wobei jede der Reißflächen einer Taste in Bezug auf die
Einführungsrichtung dieser Taste geneigt ist, damit die
Tasten in der Einheit aus Träger und Gerippe gefangen
bleiben,
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- wobei das Gerippe fluchtend auf dem Träger durch
Befestigungsmittel
befestigt ist.
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Außerdem enthalten bei der Tastatur mit
unverlierbaren Tasten die Befestigungsmittel fest mit dem Träger
verbundene Nieten, die mit Ösen im Gerippe zusammenwirken,
wobei die Köpfe der Nieten nach dem Zusammenfügen des
Gerippes und des Trägers gestaucht werden.
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Außerdem verlaufen bei der Tastatur mit
unverlierbaren Tasten die Reißflächen im wesentlichen parallel zu den
Basen der Tasten, denen sie zugeordnet sind.
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Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale einer
Ausführungsform der Erfindung werden im Rahmen eines nicht
einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
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Figur 1 zeigt das Schema eines die Erfindung
verwirklichenden Tastaturträgers von oben.
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Figur 2 zeigt im Schnitt eine Teilansicht dieses
Trägers.
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Figur 3 zeigt in Perspektive eine Teilansicht eines
Vielfachs von die Erfindung bildenden Tasten, wobei
bestimmte Elemente weggelassen wurden.
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Figur 4 zeigt eine Ansicht dieses Vielfachs von
unten.
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Figur 5 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil
dieses Vielfachs in der Nähe einer Taste.
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Figur 6 zeigt diesen Teil des Vielfachs im Schnitt.
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Figur 7 zeigt im Schnitt die Zusammenfügung dieses
Teils des Vielfachs auf dem ihm entsprechenden Teil des
Trägers.
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Figur 8 zeigt diese gleiche Teilansicht, wenn das
Gerippe auf dem Träger befestigt und die Taste von diesem
Gerippe gelöst ist.
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In den verschiedenen Figuren gezeigte gleiche
Elemente tragen gleiche Bezugszeichen.
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Die die Erfindung bildende Tastatur mit
unverlierbaren Tasten enthält einen Träger und ein Vielfach von
Tasten.
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Da die Erfindung vorteilhaft bei Telefonapparaten
angewandt wird, ist der Träger, der in Figur 1 von oben und
ausschnittsweise im Schnitt in Figur 2 zu sehen ist, die
Haube eines solchen Apparats. Dieses Ausführungsbeispiel
darf nicht als eine Begrenzung der Erfindung angesehen
werden.
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Der Träger 1 enthält eine Gruppe von Zellen 2, in die
später die Tasten eingeführt werden. Diese in der Zeichnung
rechteckigen Zellen sind in fünf Reihen von drei Einheiten
angeordnet. Der Träger wird vorzugsweise durch Gießen eines
Kunststoffmaterials hergestellt. In Figur 2 unterscheidet
man drei aufeinanderfolgende Ebenen:
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- eine äußere Ebene 3, die auch in Figur 1 zu sehen ist,
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- eine Zwischenebene 4,
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- eine Stützebene 5.
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Die Zwischenebene definiert die Dicke des Trägers 1
in Bezug auf die äußere Ebene außerhalb der Zone, wo sich
die Zellen 2 befinden, während die Stützebene einer
Verdickung dieses Trägers in der Nähe der Zellen entspricht.
Diese Zellen, die sich von der äußeren Ebene 3 bis zur
Stützebene 5 erstrecken, werden von Wänden 6 senkrecht zu
diesen Ebenen begrenzt.
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Nieten 7, deren Befestigung weiter unten erklärt
wird, sind vorspringend auf der Stützebene 5 angeordnet.
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Das Vielfach von Tasten, von dem eine Teilansicht in
Perspektive in Figur 3 zu sehen ist, wird vorzugsweise durch
Gießen eines Kunststoffmaterials hergestellt. Obwohl es aus
einem Stück ist, wird es fiktiv in ein Gerippe 10 und Tasten
11 unterteilt. Diese Perspektivansicht wurde derart
vereinfacht, daß eine Taste klar zu sehen ist. Zu diesem Zweck
wurden einige Details des Gerippes nicht dargestellt. Sie
sind in den folgenden Figuren zu sehen und werden weiter
unten beschrieben. Es gibt wieder drei charakteristische
Ebenen in diesem Vielfach in Bezug auf Figur 3:
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- eine untere Ebene 12, die von zwei Kanten symbolisiert
wird,
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- eine Reißebene 13, die aufgrund der weiter unten genauer
erläuterten Eigenheiten so genannt wird,
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- eine obere Ebene 14.
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Die Basis des Gerippes des Vielfachs befindet sich
auf der unteren Ebene, während die Tasten sich von der
Reißebene bis zur oberen Ebene erstrecken, mit Ausnahme
bestimmter Vorsprünge.
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Eine Taste 11 besitzt einen Körper 15, der die Form
eines auf seiner Oberfläche abgeschrägten rechteckigen
Parallelepipeds hat und dessen in der Reißebene 14
befindliche Basis geringfügig kleiner ist als eine Zelle 2.
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Zwei Anschläge 17, 18, bilden auf jeder kleinen Seite
des Körpers 15 Vorsprünge senkrecht zu seiner Basis. Sie
erstrecken sich von einer Höhe, die zwischen der unteren
Ebene 12 und der Reißebene liegt, bis zu einer Anschlaghöhe
zwischen der Reißebene und der oberen Ebene. Außerdem ist
die Länge der Basis des Körpers 15 plus zweimal die Dicke
dieser Anschläge größer als die Länge einer Zelle 2.
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Zwei Vorsprünge 19 stehen auf jeder großen Seite des
Körpers 15 senkrecht zu seiner Basis vor. Sie erstrecken
sich von der Reißebene bis zur oben definierten
Anschlagebene, was ihre Dicken definiert. Außerdem ist die Breite
der Basis des Körpers 15 plus zweimal die Dicke dieser
Vorsprünge größer als die Breite einer Zelle 2.
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Eine Taste 11 ist mit dem Gerippe 10 nur über einen
Teil jedes Vorsprungs 19 in der Reißebene verbunden. Die
Schnittstelle der Vorsprünge und des Gerippes 10 in dieser
Ebene definiert eine Reißfläche 20, die klein ist im
Vergleich zum Vorsprung, insbesondere zu seiner Dicke. Diese
Reißfläche entspricht dem kleinsten herstellbaren
Querschnitt, der bei der aus einer Taste 11 und dem Gerippe 10
bestehenden Einheit möglich ist. Sie ist in diesem Fall
parallel zur Reißebene ausgerichtet, was einen besonderen
Fall der Verwirklichung der Erfindung darstellt.
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Das Tastenvielfach ist vollständig in Figur 4 zu
sehen, die es von unten zeigt, d.h. von der Seite der
unteren Ebene 12. Die Tasten 11 sind in fünf Reihen von drei
Einheiten angeordnet, wie die Zellen 2, um mit diesen zu
fluchten.
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Das Gerippe 10 des Vielfachs enthält sechs Traversen
21, 22, 23, 24, 25, 26, die diese Reihen begrenzen, und zwei
parallele Balken 28, 29, die diese Traversen außerhalb der
Tasten 11 vereinigen. Da die Tasten 11 in jeder Reihe gemäß
ihrer großen Seite ausgerichtet sind, liegen die Traversen
parallel zu diesen großen Seiten. Die Traversen und die
Balken werden von der unteren Ebene 12 und der Reißebene 13
begrenzt.
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Jede Traverse enthält gegenüber den Vorsprüngen 19
der Tasten 11 Ansätze 30, die vorspringen und diese
Vorsprünge auf den oben definierten Reißflächen 20 überlappen.
Diese Ansätze werden von der unteren Ebene und der Reißebene
begrenzt, was ihre Dicken definiert. Eine Reißfläche hat
Maße, die gegenüber denen eines Ansatzes klein sind,
insbesondere ihre Dicke.
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Am Umfang des Gerippes 10, d.h. an den End-Traversen
21, 26 und den Balken 28, 29 befinden sich Ösen 33, deren
Achse senkrecht zu der der Tastatur liegt, wobei diese Ösen
nach außerhalb des Vielfachs vorstehen.
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Gewisse Herstellungseinzelheiten gehen klarer aus den
Figuren 5 und 6 hervor, die die zentrale Taste 11 der ersten
Reihe des Vielfachs mit den Abschnitten der ihr
gegenüberliegenden Traversen 21, 22 zeigen, von unten bzw. im
Schnitt.
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Eine Rippe 35, die in Figur 4 nicht eingezeichnet
ist, erstreckt sich entlang der ganzen Traversen und Balken
gemäß deren Mittellinien. Sie liegt senkrecht zur Reißebene
13; da sie eine gleichmäßige Dicke hat, entwickelt sie sich
von dieser Ebene bis zu einer Kontaktebene 36. Diese
Kontaktebene
befindet sich zwischen der Anschlaghöhe der
Anschläge 17, 18 und der Vorsprünge 19 und der oberen Ebene
14.
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Eine Öse 33 erstreckt sich ebenfalls von der
Reißebene 13 zur Kontaktebene 36. Sie enthält einen Hohlraum 39,
der in die Reißebene mündet, und wird durch eine Bohrung 40
eines in Bezug auf die Größe des Hohlraums reduzierten
Durchmessers verlängert. Diese Bohrung mündet sich
ausweitend in der Kontaktebene. Ihr Durchmesser ist geringfügig
größer als der der Nieten 7, die auf dem Träger 1 angeordnet
sind.
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Die Ösen 33, deren Anzahl der der Nieten 7
entspricht, sind auf dem Vielfach derart angeordnet, daß sie
mit diesen fluchten, wenn die Tasten 11 mit den Zellen 2
fluchten. Die Gesamtheit der Paare aus Öse und Niete bildet
ein Beispiel für ein Mittel zur Befestigung des Gerippes 10
am Träger 1. Ohne den Rahmen der beanspruchten Erfindung zu
verlassen, können diese Befestigungsmittel eine beliebige
andere bekannte Montagetechnik verwenden, wie z.B. Kleben,
Wärmeverformung usw.
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Aus dem Vorhergehenden folgt, daß das Tastenvielfach
sich in den Träger 1, die Tasten 11 in die Zellen 2 und die
Ösen 33 um die Nieten 7 einfügen, wobei die Kontaktebene 36
des Vielfachs sich über die Stützebene 5 des Trägers legt.
Ein Ausschnitt aus der Tastatur in dieser Anordnung ist in
Figur 7 zu sehen, wo die in den Figuren 5 und 6 vorhandenen
Elemente dargestellt sind.
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Die Fertigstellung der Tastatur erfordert zwei
Arbeitsgänge: die Befestigung des Gerippes 10 am Träger 1
und die Trennung der Tasten 11 vom Gerippe.
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Die Befestigung des Gerippes am Träger geschieht
einfach, indem die Köpfe der Nieten 7 gestaucht werden, was
mit einem einzigen Werkzeug geschehen kann.
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Die Trennung der Tasten vom Gerippe ist in Figur 8
während ihrer Durchführung dargestellt. Ein durch einen
unterbrochenen Strich angedeutetes Werkzeug 43 wird an die
Basis der Taste 11 angelegt. Ein von einem Pfeil 44
symbolisierter Druck wird auf dieses Werkzeug senkrecht zur
Ebene des Trägers 1 in Richtung der Zelle ausgeübt. Die
Taste 11 trennt sich dann durch Reißen entlang der zu diesem
Zweck dimensionierten Reißflächen 20 oder den ihnen sehr
nahen Oberflächen vom Gerippe. Eine solche Reißfläche bildet
nämlich die Sollbruchstelle des Zusammenbaus, da ihre Maße
sehr viel kleiner als die Maße eines Vors]prungs 19
einerseits und die eines Ansatzes 30 andererseits sind. Die Taste
11 kann sich dann gemäß einer Achse senkrecht zum Träger 1
zwischen zwei Stellungen verschieben:
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- die erste Stellung entspricht dem Kontakt eines Vorsprungs
19 mit der Stützebene 5 des Trägers,
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- die zweite Stellung entspricht dem Kontakt eines
Vorsprungs 19 mit dem ihm zugeordneten Ansatz 30.
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Die Taste 11 sitzt somit fest in der Tastatur.
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Die Trennung einer einzelnen Taste 11 wurde
beschrieben; die simultane Trennung der Gesamtheit der Tasten
erfolgt mittels einer einfachen Anpassung des Werkzeugs, das
alle Tasten drückt, ohne auf die Traversen und Balken zu
drücken.
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Außerdem wurden die zwei Schritte zur Montage der
Tastatur als aufeinanderfolgend dargestellt, um die Klarheit
der Beschreibung zu verbessern. Diese beiden Schritte können
mit Hilfe eines einzigen Werkzeugs durchgeführt werden, das
bei seiner Verschiebung damit beginnt, die Tasten loszulösen
und damit endet, daß es die Köpfe der Nieten 7 staucht. Die
Chronologie der beiden Phasen ist praktisch zwingend
vorgeschrieben, da, wenn eine Niete gestaucht ist, es schwierig
ist, das Werkzeug noch weiter zu bewegen ohne Gefahr zu
laufen, diese Niete oder die ihr zugeordnete Öse zu
zerstören.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wurde für eine
Tastatur mit 15 rechteckigen Tasten beschrieben. Sie ist auf
jede Tastatur anwendbar, die eine beliebige Anzahl von
Tasten aufweist, ggf. auch nur auf eine einzige Taste. Da in
diesem Fall das Wort Tastatur unpassend wird, spricht man
eher von einem Drücker. Auch die Form der Tasten kann
unterschiedlich sein.
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Außerdem wurde die Anzahl der Vorsprünge, Anschläge
und Ansätze beispielhaft angegeben. Die Anzahl kann im
Rahmen der vorliegenden Erfindung verringert oder vergrößert
werden. Außerdem können diese Elemente unterschiedliche
Formen annehmen, vorausgesetzt sie berücksichtigen die
notwendigen Spezifikationen, die alleine im Lauf der
Beschreibung unterstrichen wurden.
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So können die Reißflächen 20, die im gezeigten
Beispiel parallel zur Reißebene verlaufen, eine andere
Neigung annehmen, wenn sie weit genug von einer Ebene
parallel zu dieser Reißebene entfernt sind, was eine notwendige
Bedingung darstellt, damit die Tasten in der Einheit aus
Träger und Gerippe festgesetzt bleiben.