EP0012279A1 - Tastenschalter, insbesondere für Tastaturen in Schreibmaschinen und ähnlichen Einrichtungen - Google Patents

Tastenschalter, insbesondere für Tastaturen in Schreibmaschinen und ähnlichen Einrichtungen Download PDF

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EP0012279A1
EP0012279A1 EP79104773A EP79104773A EP0012279A1 EP 0012279 A1 EP0012279 A1 EP 0012279A1 EP 79104773 A EP79104773 A EP 79104773A EP 79104773 A EP79104773 A EP 79104773A EP 0012279 A1 EP0012279 A1 EP 0012279A1
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EP
European Patent Office
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contact
key
spring
key switch
switch according
Prior art date
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EP79104773A
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English (en)
French (fr)
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EP0012279B1 (de
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Horst Stahl
Walter Wachs
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Priority claimed from DE19797914017U external-priority patent/DE7914017U1/de
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Application granted granted Critical
Publication of EP0012279B1 publication Critical patent/EP0012279B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J5/00—Devices or arrangements for controlling character selection
    • B41J5/08—Character or syllable selected by means of keys or keyboards of the typewriter type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/52—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state immediately upon removal of operating force, e.g. bell-push switch

Definitions

  • the invention relates to a key switch, in particular for keyboards in typewriters and similar devices, for example teleprinters and data stations, with a key tappet which, when the key is pressed against the spring force, a helical spring attached between the key housing and a contact surface of the key tappet from the rest position into the working position is movable, the spring forming the movable contact piece, which is brought into contact with a stationary counter-contact when making contact, and whose key tappet can be moved even further by the contact.
  • the object of the invention is to identify and provide a key switch which is ergonomically particularly favorable for the operator, consists of a few individual parts and can be produced with little production outlay.
  • the helical spring has two sections, of which the first section is designed in a manner known per se as a compression spring for returning the key tappet from the working position to the rest position, that the second spring section on that of the first spring section opposite side of the support surface rests with a certain preload, and that the counter-contact is arranged in the range of movement of the helical second section of the spring, which is extended over the support surface of the key tappet.
  • the dimensions of the new key switch are particularly small, with the key height being particularly small.
  • the low height of the button is ergonomic This is particularly important for reasons because when the buttons are pressed, the operator's posture is less stressful. This is particularly noticeable when the operator actuates input keyboards that are mounted on operating surfaces of different heights.
  • the new button enables the height to be reduced to more than half of the buttons previously used in practical operation.
  • the key switch is reliable and inexpensive to manufacture.
  • the key switch consists of a few individual parts that can be assembled in a simple manner. The manufacture and assembly in a manufacturing machine is possible.
  • the mechanical contact is particularly safe and there is a low contact resistance between the closed contact elements. By using the helical return spring, a uniform pressure behavior is achieved when the button is pressed.
  • An advantageous embodiment of the new push button is that the two sections of the helical spring have different winding diameters. This has the advantage that the spring characteristics for the two spring sections can be chosen differently.
  • the first section has a smaller and the second section of the spring has a larger winding diameter.
  • the spring section with the larger diameter is also used to dampen the kickback can be used for the key tappet when returning from the working position to the rest position.
  • a protective collar is arranged around the point to be protected on the key, which is open in the direction of the solder bath and via the Protected area protrudes.
  • the new key switch consists of a key plunger 1, which is movable in a key housing 6 in a guide 7 when the key is pressed.
  • a collar 2 is firmly attached, which limits the movement of the plunger 1 upwards when the key is in the rest position.
  • the contact surface 2a the federal government 2 used to support the return spring 4.
  • the helical spring 4 consists of sections 4a and 4b which have different winding diameters. The first spring section 4a with the smaller winding diameter is used as a compression spring, while the second section 4b with the larger winding diameter is used for contacting.
  • the second spring section 4b which consists of at least one turn, rests with a pretension on the driving lug 5, which is firmly connected to the collar 2 of the key tappet.
  • the preload is selected so that the required contact pressure occurs when the contact is made.
  • the characteristic of the spring can be adjusted with the help of the winding diameter. A soft spring action is achieved due to the larger winding diameter selected compared to section 4a, so that the operator does not have a hard pressure point when making contact.
  • the spring 4 is used as a movable contact element, the end being designed as a contact connection 9.
  • the mating contact 3 with its contact connection 8 is arranged in the housing 6 in a stationary manner as a rigid contact element in the range of motion of the second spring section 4b.
  • the counter contact 3 is advantageously designed as a simple sheet metal plate.
  • the key housing 6 and the key tappet 1 with the firmly attached collar 2 and the support surface 2a and the driving nose 5 can be produced in a simple manner as plastic parts.
  • the contact surfaces of the mating contact 3 and the winding part 10 of the second spring section 4b, which lie one on top of the other when the key switch is contacted, are coated with a layer which increases the conductivity, for example gold or palladium, for better contact.
  • the key switch In the state shown in Fig. 1, the key switch is in the rest position, i.e. before pressing the button.
  • the key plunger 1 When the key is pressed, the key plunger 1 is moved in the direction of the arrow A by the operator's finger pressure by means of the attached key button.
  • the key tappet slides long in the guide 7 in the housing 6.
  • the spring section 4a is compressed.
  • the push button plunger 1 With the push button plunger 1, the collar 2 with the firmly attached driving lug 5 moves in the direction of the mating contact 3.
  • the driving lug 5 is moved past the contact surface of the mating contact and the winding part 10 of the spring section 4b comes into contact with the contact surface of the contact 3.
  • the contact is closed and there is an electrically conductive connection via the contact connection 9, the spring sections 4a and 4b, the counter contact 3 and the contact connection 8. Due to the prestressing of the spring section 4b, the winding part 10 rests on the counter contact when the contact is made with the required contact pressure. This closes the contact of the key switch without bouncing.
  • the key plunger 1 is moved further, so that the driver nose 5 comes to rest below the contact surface of the mating contact 3.
  • the winding part 10 lies freely on the contact surface of the mating contact. This prevents malfunctions during operation due to uneven pressing, a decrease in finger pressure or trembling when the button is pressed.
  • the key tappet has then reached its end position, the working position, the movement being limited either by the bottom surface of the guide 7 or by the spring section 4a which can no longer be compressed.
  • the button plunger 1 When the operator releases the button, the button plunger 1 returns from the working position to the rest position.
  • the compressed spring section 4a which is delimited on the one hand by the housing 6 and on the other hand by the contact surface 2a on the collar 2, presses the key tappet over the collar 2 in the direction of the arrow R.
  • the contact is reliably interrupted when the driver nose 5 on the contact surface of the mating contact 3 moves past.
  • the spring section 4b then rests on the driving lug 5 with the predetermined pretension.
  • the return movement of the key tappet is limited either by the spring travel of the spring section 4a or by the housing on which the collar 2 abuts.
  • the impact of the key tappet 1 on the housing cover during the return movement is advantageously dampened by the spring section 4b.
  • FIGS. 2 and 3 show an advantageous exemplary embodiment of a key switch as a changeover contact which can be switched over between a normally closed contact and a normally open contact.
  • Fig. 2 shows a side view of the key switch in section.
  • Fig. 3 shows the arrangement of FIG. 2 in section in the view from above.
  • the push button consists of a button 11, which is attached to the push button 1.
  • the key tappet 1 is moved in the key housing 6.
  • the components required for the switching function of the changeover contact are contained in the key housing 6, which is completed by the key cover 14.
  • the key cover 14 is when placed on the housing 6 via the Rastna attached to the housing sen 14a and 14b positively connected by snapping.
  • the housing 6 is snapped into a recess in a carrier plate 13 via the detent springs 19 and 20, which absorbs the assembly and engagement forces.
  • a circuit board 12 is arranged on the underside of the key housing 6, to which the contact connections 8 and 9 are soldered.
  • the chamber formed by the key housing 6 and a key cover 14 protects the contacts and the moving parts associated therewith from external influences such as dust or vapors which arise, for example, during the automatic soldering process of the printed circuit boards.
  • the key tappet 1 is guided in the guide 7 in the housing and a guide 15 in the key cover 14 when actuated.
  • a collar 2 is fixedly attached to the key tappet 1.
  • the first spring section 4a is supported on the support surface 2a on the underside of the collar 2.
  • the second spring section 4b of the helical spring 4 has a larger diameter than the spring section 4a and extends beyond the contact surface 2a.
  • the other end of the first spring section 4a is supported on the bottom surface of the key housing 6.
  • the driver lugs 5 and 17 are attached to the collar 2.
  • the contacts 3 and 16 are arranged in a fixed manner, the contact connections of which are connected to the printed circuit board 12.
  • the normally closed contact is closed, so that there is an electrically conductive connection to the contact 16 and its contact connection (not shown) on the printed circuit board 12 via the contact connection 9 and d ⁇ spring sections 4a and 4b.
  • the uppermost turn 18 of the second spring section 4b rests on the contact surface of the mating contact 16 with the required contact pressure. This requires that the contact surface of the mating contact 16 below the lower side of the driving lug 17 comes to rest, and the spring tension is selected so that the uppermost turn rests on the contact surface with the contact pressure required for correct contacting.
  • the lowermost turn 10 of the second spring section 4b rests on the upper side of the driving lug 5 under prestress. The preload is selected so that it corresponds to the required contact pressure when making contact in the working state.
  • the key tappet 1 When the key is actuated in the direction of arrow A, the key tappet 1 is moved downward, thereby compressing the first spring section 4a. When the key tappet moves downward, the second spring section 4b is also moved. The driver nose 17 lifts the uppermost turn 18cbs of the second spring section 4b from the contact surface of the mating contact 16. From this point in time, the uppermost turn 18 rests on the underside of the driving lug 17 with a prestress corresponding to the contact pressure when the contact is made.
  • the push button returns to the rest position by the spring force of the first spring section 4a.
  • the driver nose 5 lifts the lowermost turn 10 of the spring section 4b from the contact surface of the mating contact 3.
  • the lowermost turn 10 of the spring section 4b then lies on the driving lug 5 with a prestress corresponding to the contact pressure when contact is made.
  • the uppermost turn 18 of the second spring section 4b comes to lie on the contact surface of the mating contact 16 with the required contact pressure, which corresponds to the pretension on the driving lug 17. This is achieved in that the underside of the driving lug 17 comes to lie above the contact surface of the mating contact 16.
  • the upward movement is limited by the top of the collar 2, which abuts the key cover 14. In the idle state, there is the conductive connection via the contact elements 16, 4b, 4a and 9.,
  • Fig. 4 shows a sectional view of the key switch with a protective collar against the effects of the solder bath.
  • this protective device designed as a protective collar 19 the plunger guide 7 is prevented from being deformed when the button with the circuit board 12 is immersed in the trailing or immersion solder bath under the action of heat from the solder, and the guiding function is thus impaired.
  • the protective collar 19 In contrast, when soldering in a trailing solder bath, for example a wave solder bath, it is necessary for the protective collar 19 to protrude so far beyond the plunger guide 7 that the formation of an air cushion is ensured. A warping or damage to the protective collar 19 is of no importance since it has no influence on the function of the button. It is also conceivable to remove the protective collar 19 after the soldering process. To facilitate removal, the protective scraper 19 can be detachably connected to the button, for example.
  • the protective collar 19 is arranged in a ring around the point to be protected, namely the tappet guide 7. It is also conceivable for it to have the shape of other geometric figures. It is expediently formed from the same material as the underside of the key switch.

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Abstract

Drucktaste für Schreibtastaturen mit einem Tastenstößel und einer schraubenförmigen Feder, die als Tastenrückführfeder und als bewegliches Kontaktelement ausgebildet ist. Die schraubenförmige Feder besteht aus zwei Abschnitten, von denen der erste Teil (4a) als Rückführfeder verwendet wird, der an einer Auflagefläche am Tastenstößel aufliegt. Der zweite Abschnitt der Feder (4b), der über die Auflagefläche hinaus weitergeführt ist, liegt bei der Kontaktgabe auf einem ortsfesten Gegenkontakt (3) auf. Um die durch die Leiterplatte ragende Tastenführung (7) vor Beschädigung beim Lötvorgang zu schützen, ist um die Tastenführung ein ringförmiger Schutzkragen angeordnet.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Tastenschalter, insbesondere für Tastaturen in Schreibmaschinen und ähnlichen Einrichtungen, beispielsweise Fernschreibmaschinen und Datenstationen, mit einem Tastenstößel, der bei der Tastenbetätigung gegen die Federkraft einer zwischen dem Tastengehäuse und einer Auflagefläche des Tastenstößels angebrachten schraubenförmigen Feder aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegbar ist, wobei die Feder das bewegliche Kontaktstück bildet, das bei der Kontaktgabe mit einem ortsfesten Gegenkontakt in Verbindung gebracht wird, und dessen Tastenstößel von der Kontaktgabe noch weiter bewegbar ist.
  • Es ist bereits ein Drucktastenschalter mit einem in einem Schaltkörper angebrachten Druckknopf bekannt, der zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung betätigbar angeordnet ist, sowie mit einer Druckfeder, durch welche der Druckknopf von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurückgestellt wird (DE-OS 26 57 783). Bei diesem bekannten Drucktastenschalter ist die Druckfeder mit enem lang gestreckten Fortsatz versehen, der bei der Betätigung mit einem Gegenkontaktstück zur Zusammenwirkung gebracht wird. Der bekannte Drucktastenschalter hat den Nachteil, daß bei der Kontaktgabe der lang gestreckte Fortsatz starr auf den Gegenkontakt auftrifft, wodurch Kontaktprellungen entstehen können. Der Gegenkontakt muß daher federnd ausgebildet sein. Der Drucktastenschalter ist in der Höhe durch den langgestreckten Fortsatz begrenzt, so daß keine besonders niedrige Taste realisierbar ist. Es ist eine größere Anzahl von Bauteilen erforderlich, so daß der Aufbau und der Zusammenbau schwierig ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tastenschalter aufzuzeigen und bereitzustellen, der für die Bedienungsperson ergonomisch besonders günstig ist, aus wenigen Einzelteilen besteht und mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar ist.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die schraubenförmige Feder zwei Abschnitte aufweist, von denen der erste Abschnitt in an sich bekannter Weise als Druckfeder für die Rückführung des Tastenstößels aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung ausgebildet ist, daß der zweite Federabschnitt auf der vom ersten Federabschnitt abgewandten Seite der Auflagefläche mit einer bestimmten Vorspannung aufliegt, und daß der Gegenkontakt im Bewe-gungsbereich des über die Auflagefläche des Tastenstößels weitergeführten schraubenförmigen zweiten Abschnittes der Feder angeordnet ist.
  • Der neue Tastenschalter ist in seinen räumlichen Abmessungen besonders klein, wobei insbesondere die Tastenhöhe klein ist. Die geringe Höhe der Taste ist aus ergonomischen Gründen besonders wichtig, weil dadurch bei der Tastenbetätigung eine die Bedienungsperson geringer belastendeKörperhaltung erreicht wird. Dies macht sich besonders stark bemerkbar, wenn von der Bedienungsperson Eingabetastaturen, die auf unterschiedlich hohen Bedienungsflächen angebracht shd, betätigt werden. Die neue Taste ermöglicht eine Reduzierung der Höhe auf über die Hälfte der bisher im praktischen Betrieb benutzten Tasten. Trotz der geringen Höhe ist der Tastenschalter funktionssicher und kostengünstig herstellbar. Der Tastenschalter besteht aus wenigen Einzelteilen, die auf einfache Weise zusammengefügt werden. Die Herstellung und der Zusammenbau in einem Fertigungsautomaten ist möglich. Die mechanische Kontaktgabe ist besonders sicher und es besteht ein geringer Übergangswiderstand zwischen den geschlossenen Kontaktelementen. Durch die Verwendung der schraubenförmigen.Rückführfeder, wird ein gleichmäßiges Druckverhalten bei der Betätigung der Taste erzielt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der neuen Drucktaste besteht darin, daß die beiden Abschnitte der schraubenförmigen Feder unterschiedliche Windungsdurchmesser aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß die Federkennlinien für die beiden Federabschnitte unterschiedlich gewählt werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der neuen Drucktaste besteht darin, daß der erste Abschnitt einen kleineren und der zweite Abschnitt der Feder einen größeren Windungsdurchmesser aufweist. Dies hat den Vorteil, daß durch den Federabschnitt mit dem größeren Durchmesser ein besonders weiches Ansprechen des Kontaktes erreicht wird, obwohl bei der Kontaktgabe der erforderliche Mindestkontaktdruck gegeben ist. Der Federabschnitt mit dem größeren Durchmesser ist auch zur Dämpfung des Rückschlages für den Tastenstößel bei der Rückkehr aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung verwendbar.
  • Um bei der Verlötung der Taste mittels eines Lötbades die Taste selbst vor Einwirkungen durch das Lötbad zu schützen, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung um die zu schützende Stelle an der Taste ein Schutzkragen angeordnet, der in Richtung zum Lötbad offen ist und über die zu schützende Stelle hinausragt.
  • Einzelheiten der Erfindung werden anhand von in den Figuren .dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispielen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung den grundsätzlichen Aufbau und die Wirkungsweise des neuen Tastenschalters anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels
    • Fig. 2 und Fig. 3 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des neuen Tastenschalters und
    • Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Tastenschalters mit einem Schutzkragen gegen Einwirkungen des Lötbades .bei der Herstellung.
  • Anhand der Fig. 1 wird das neue Tastenprinzip erläutert. Der neue Tastenschalter besteht aus einem Tastenstößel 1, der in einem Tastengehäuse 6 in einer Führung 7 bei der Betätigung der Taste bewegbar ist. Im oberen Bereich des Tastenstößels 1 ist ein Bund 2 fest angebracht, der in der Ruhestellung der Taste die Bewegung des Stößels 1 nach oben begrenzt. Gleichzeitig wird die Auflagefläche 2a des Bundes 2 zum Abstützen der Rückführfeder 4 verwendet. Die schraubenförmige Feder 4 besteht auszvei Abschnitten 4a und 4b, die unterschiedliche Windungsdurchmesser aufweisen. Der erste Federabschnitt 4a mit dem kleineren Windungsdurchmesser wird als Druckfeder verwendet, während der zweite Abschnitt 4b mit dem größeren Windungsdurchmesser zur Kontaktgabe verwendet wird. Der zweite Federabschnitt 4b, der aus mindestens einer Windung besteht, liegt mit einer Vorspannung an der Mitnehmernase 5 auf, die fest mit dem Bund 2 des Tastenstößels verbunden ist. Die Vorspannung wird so gewählt, daß der erforderliche Kontaktdruck bei der Kontaktgabe auftritt. Mit Hilfe des Windungsdurchmessers kann die Charakteristik der Feder eingestellt werden. Durch den gegenüber dem Abschnitt 4a gewählten größeren Windungsdurchmesser wird eine weiche Federwirkung erreicht, so daß für die Bedienungsperson kein harter Druckpunkt bei der Kontaktgabe entsteht. Die Feder 4 wird als bewegliches Kontaktelement verwendet, wobei das Ende als Kontaktanschluß 9 ausgebildet ist. Der Gegenkontakt 3 mit seinem Kontaktanschluß 8 ist im Gehäuse 6 ortsfest als starres Kontaktelement im Bewegungsbereich des zweiten Federabschnittes 4b angeordnet. Der Gegenkontakt 3 ist vorteilhaft als einfaches Blechplättchen ausgeführt. Das Tastengehäuse 6 und der Tastenstößel 1 mit dem fest angebrachten Bund 2 und der Auflagefläche 2a sowie der Mitnehmernase 5, sind auf einfache Weise als Kunststoffteile herstellbar.
  • Die bei der Kontaktgabe des Tastenschalters aufeinanderliegenden Kontaktflächen des Gegenkontaktes 3 und des Windungsteiles 10 des zweiten Federabschnittes 4b, werden zur besseren Kontaktgabe mit einer die Leitfähigkeit erhöhenden Schicht, beispielsweise Gold oder Palladium überzogen.
  • In dem in Fig. 1 gezeichneten Zustand befindet sich der Tastenschalter in der Ruhestellung, d.h. vor der Betätigung der Taste. Bei der Tastenbetätigung wird der Tastenstößel 1 mittels des angebrachten Tastenknopfes durch einen Fingerdruck der Bedienperson in die Pfeilrichtung A bewegt. Der Tastenstößel gleitet in der Führung 7 im Gehäuse 6 ente lang. Dabei wird der Federabschnitt 4a zusammengedrückt. Mit dem Tastenstößel 1 bewegt sich der Bund 2 mit der fest angebrachten Mitnehmernase 5 in Richtung zum Gegenkontakt 3. Die Mitnehmernase 5 wird an der Kontaktfläche des Gegenkontaktes vorbeibewegt und der Windungsteil 10 des Federabschnittes 4b kommt mit der Kontaktfläche des Kontaktes 3 in Berührung. In diesem Zeitpunkt ist der Kontakt geschlossen und es besteht über den Kontaktanschluß 9, die Federabschnitte 4a und 4b, den.Gegenkontakt 3 und den Kontaktanschluß 8 eine elektrisch leitende Verbindung. Aufgrund der Vorspannung des Federabschnittes 4b, liegt der Windungsteil 10 bei der Kontaktgabe mit dem erforderlichen Kontaktdruck auf dem Gegenkontakt auf. Dadurch wird prellfrei der Kontakt des Tastenschalters geschlossen. Der Tastenstößel 1 wird noch weiter bewegt, so daß die Mitnehmernase 5 unterhalb der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 3 zu liegen kommt. Dadurch liegt der Windungsteil 10 frei auf der Kontaktfläche des Gegenkontaktes auf. Dadurch werden Störungen bei der Bedienung durch ungleichmäßiges Drücken, ein Nachlassen des Fingerdruckes oder ein Zittern beim Betätigen der Taste vermieden. Der Tastenstößel hat dann seine Endstellung, die Arbeitsstellung erreicht, wobei die Bewegung entweder durch die Bodenfläche der Führung 7 oder durch den nicht mehr weiter zusammendrückbaren Federabschnitt 4a begrenzt wird.
  • Beim Loslassen des Tastenknopfes durch die Bedienungsperson, kehrt der Tastenstößel 1 aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurück. Der zusammengedrückte Federabschnitt 4a, der einerseits durch das Gehäuse 6 und andererseits durch die Auflagefläche 2a am Bund 2 begrenzt wird, drückt den Tastenstößel über den Bund 2 in die Pfeilrichtung R. Die Kontaktgabe wird sicher unterbrochen, wenn die Mitnehmernase 5 an der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 3 sich vorbeibewegt. Der Federabschnitt 4b liegt dann wieder mit der festgelegten Vorspannung an der Mitnehmernase 5 auf. Die Rückkehrbewegung des Tastenstößels wird entweder durch den Federweg des Federabschnittes 4a oder durch das Gehäuse, an dem der Bund 2 anstößt, begrenzt. Der Aufprall des Tastenstößels 1 am Gehäusedeckel bei der Rückkehrbewegung wird vorteilhaft durch den Federabschnitt 4b gedämpft.
  • Während in Fig. 1 der Aufbau unddie Wirkungsweise des Tastenschalters für einen Arbeitskontakt dargestellt ist, zeigen die Figuren 2 und 3 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Tastenschalters als Umschaltkontakt, der zwischen einem Ruhekontakt und einem Arbeitskontakt umschaltbar ist.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Tastenschalters im Schnitt. Die Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 2 im Schnitt in der Ansicht von oben.
  • Die Drucktaste besteht aus einem Tastenknopf 11, der am Tastenstößel 1 befestigt ist. Der Tastenstößel 1 wird im Tastengehäuse 6 bewegt. Die für die Schaltfunktion des Umschaltkontaktes erforderlichen Bauteile sind im Tastengehäuse 6 enthalten, das durch den Tastendeckel 14 abgeschlossen ist. Der Tastendeckel 14 wird beim Aufsetzen auf das Gehäuse 6 über die am Gehäuse angebrachten Rastnasen 14a und 14b durch Einrasten formschlüssig verbunden. Das Gehäuse 6 ist in einer Ausnehmung einer Trägerplatte 13 über die Rastfedern 19 und 20 eingerastet, die die Montage- und Eintastkräfte aufnimmt. An der Unterseite des Tastengehäuses 6 ist eine Leiterplatte 12 angeordnet, an der die Kontaktanschlüsse 8 und 9 verlötet sind. Die durch das Tastengehäuse 6 und einen Tastendeckel 14 gebildete Kammer schützt die Kontakte und die damit in Verbindung stehenden beweglichen Teile vor Fremdeinwirkungen wie Staub oder Dämpfen, die beispielsweise beim automatischen Lötvorgang der Leiterplatten entstehen.
  • Der Tastenstößel 1 wird bei der Betätigung in der Führung 7 im Gehäuse und einer Führung 15 im Tastendeckel 14 geführt. Am Tastenstößel 1 ist fest ein Bund 2 angebracht. An der Auflagefläche 2a an der Unterseite des Bundes 2, ist der erste Federabschnitt 4a abgestützt. Der zweite Federabschnitt 4b der schraubenförmigen Feder 4 weist einen grösseren Durchmesser als der Federabschnitt 4a auf und ist über die Auflagefläche 2a hinaus weitergeführt. Das andere Ende des ersten Federabschnittes 4a stützt sich an der Bodenfläche des Tastengehäuses 6 ab. Am Bund 2 sind die Mitnehmernasen 5 und 17 angebracht. Im Tastengehäuse 6 sind ortsfest die Kontakte 3 und 16 angeordnet, deren Kontaktanschlüsse mit der Leiterplatte 12 verbunden sind.
  • Im Ruhezustand ist der Ruhekontakt geschlossen, so daß über den-Kontaktanschluß 9 und dε Federabschnitte 4a und 4b, eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Kontakt 16 und dessen nicht dargestellten Kontaktanschluß an der Leiterplatte 12 besteht. In diesem Zustand liegt die oberste Windung 18 des zweiten Federabschnittes 4b mit dem erforderlichen Kontaktdruck an der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 16 auf. Dazu ist es erforderlich, daß die Kontaktfläche des Gegenkontaktes 16 unterhalb der Unterseite der Mitnehmernase 17 zu liegen kommt, und die Federspannung so gewählt ist, daß die oberste Windung mit dem für eine einwandfreie Kontaktgabe erforderlichen Kontaktdruck an der Kontaktfläche aufliegt. Im Ruhezustand des Tastenschalters liegt die unterste Windung 10 des zweiten Federabschnittes 4b an der Oberseite der Mitnehmernase 5 unter Vorspannung auf. Die Vorspannung ist so gewählt, daß sie dem erforderlichen Kontaktdruck bei der Kontaktgabe im Arbeitszustand entspricht.
  • Bei der Betätigung der Taste in der Pfeilrichtung A, wird der Tastenstößel 1 nach unten bewegt, und dadurch der erste Federabschnitt 4a zusammengedrückt. Bei der Abwärtsbewegung des Tastenstößels, wird der zweite Federabschnitt 4b mitbewegt. Dabei hebt die Mitnehmernase 17 die oberste Windung 18cbs zweiten Federabschnittes 4b von der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 16 ab. Die oberste Windung 18 liegt ab diesem Zeitpunkt mit einer dem Kontaktdruck bei der Kontaktgabe entsprechenden Vorspannung an der Unterseite der Mitnehmernase 17 an.
  • Beim Erreichen der Arbeitsstellung kommt die unterste Windung 10 des zweiten Federabschnittes 4b auf der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 3 zu liegen. Der Kontaktdruck,-:- mit dem die unterste Windung auf der Kontaktfläche aufliegt, entspricht dabei der Vorspannung, mit der die unterste Windung 10 auf der Mitnehmernase 5 aufgelegen hat. Damit dies erreicht wird, ist es jedoch erforderlich, daß die Oberseite der Mitnehmernase 5 in der Arbeitsstellung der Drucktaste unterhalb der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 3 zu liegen kommt. In der Arbeitsstellung ergibt sich zwischen den Kontaktanschlüssen 8 und 9 über den ersten Federabschnitt 4a, die unterste Windung 10 des zweiten Federabschnittes 4b und den Gegenkcntakt 3 eine elektrisch leitende Verbindung.
  • Beim Loslassen des Tastenknopfes 11, kehrt die Drucktaste durch die Federkraft des ersten Federabschnittes 4a in die Ruhestellung zurück. Bei der Bewegung des Tastenstössels in Pfeilrichtung R, hebt die Mitnehmernase 5 die unterste Windung 10 des Federabschnittes 4b von der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 3 ab. Die unterste Windung 10 des Federabschnittes 4b, liegt dann mit einer dem Kontaktdruck bei der Kontaktgabe entsprechenden Vorspannung auf der Mitnehmernase 5 auf. Beim Erreichen der Ruhestellung kommt die oberste Windung 18 des zweiten Federabschnittes 4b mit dem erforderlichen Kontaktdruck,der der Vorspannung an der Mitnehmernase 17 entspricht, auf der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 16 zu liegen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Unterseite der Mitnehmernase 17 oberhalb der Kontaktfläche des Gegenkontaktes 16 zu liegen kommt. Die Bewegung nach oben wird durch die Oberseite des Bundes 2, die am Tastendeckel 14 anstößt, begrenzt. Im Ruhezustand besteht die leitende Verbindung über die Kontaktelemente 16, 4b, 4a und 9. ,
  • Die Fig. 4 zeigt ein Schnittbild des Tastenschalters mit einem Schutzkragen gegen Einwirkungen des Lötbades.
  • Um die Stößelführung 7`ist am Kunststoffgehäuse 6 der Taste ein zum Lötbad offener Schutzkragen 19 angeformt. Mit Hilfe dieser als Schutzkragen 19 ausgebildeten Schutzeinrichtung, wird verhindert, daß die Stößelführung 7 beim Eintauchen der Taste mit der Leiterplatte 12 in ein Schlepp-oder Tauchlötbad unter der Hitzeeinwirkung des Lots verformt wird, und damit die Führungsfunktion beeinträchtigt wird.
  • Beim Eintauchen der Taste mit der Leiterplatte 12 in das Lötbad, wird in dem Hohlraum zwischen der Stößelführung 7 und dem Schutzkragen 19 ein Luftpolster gebildet, das das Eindringen des Lots in den durch den Schutzkragen 19 gebildeten Hohlraum verhindert und als Wärmeisolator wirkt, der Hitzeschäden an der Stößelführung 7 verhindert. Um zu verhindern, daß das Lot bis zur Stößelführung 7 vordringt, ist es dabei notwendig, daß der Schutzkragen 19 über die Stößelführung 7 hinausragt. Beim Löten in einem Tauchlötbad muß der Schutzkragen 19 nur geringfügig über die zu schützende Stelle, nämliche die StöBelführung 7 hinausragen. Beim Löten in einem Schlepplötbad, beispielsweise einem Schwallötbad, ist es dagegen erforderlich, daß der Schutzkragen 19 so weit über die Stößelführung 7 hinausragt, daß die Ausbildung eines Luftpolsters sichergestellt ist. Ein Verziehen oder eine Beschädigung des Schutzkragens 19 sind ohne Bedeutung, da er auf die Funktion der Taste keinen Einfluß hat. Es ist auch denkbar, den Schutzkragen 19 nach dem Lötvorgang zu entfernen. Zum Erleichtern des Entfernens kann der Schutzkratgen 19 beispielsweise lösbar mit der Taste verbunden sein.
  • Der Schutzkragen 19 ist im einfachsten Fall ringförmig um die zu schützende Stelle, nämlich die Stößelführung 7 angeordnet. Es ist auch denkbar, daß er die Form von anderen geometrischen Figuren aufweist. Zweckmäßigerweise wird er aus demselben Material gebildet, wie die Unterseite des Tastenschalters.

Claims (16)

1. Tastenschalter, insbesondere für Tastaturen in Schreibmaschinen und ähnlichen Einrichtungen, beispielsweise Fernschreibmaschinen und Datenstationen, mit einem Tastenstössel, der bei der Tastenbetätigung gegen die Federkraft einer zwischen dem Tastengehäuse und einer Auflagefläche des Tastenstößels angebrachten schraubenförmigen Feder aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegbar ist, wobei die Feder das bewegliche Kontaktstück bildet, das bei der Kontaktgabe mit einem ortsfesten Gegenkontakt in Verbindung gebracht wird, und dessen Tastenstößel nach der Kontaktgabe noch weiter bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Feder (4) zwei Abschnitte (4a,4b) aufweist, von denen der erste Abschnitt (4a) in an sich bekannter Weise als Druckfeder für die Rückführung des Tastenstößels (1) am der Arbeitsstellung in die Ruhestellung ausgebildet ist, daß der zweite Federabschnitt (4b) auf der vom ersten Federabschnitt (4a) abgewandten Seite der Auflagefläche (2a) mit einer bestimmten Vorspannung aufliegt, und daß der Gegenkontakt (3) im Bewegungsbereich des über die Auflagefläche (2a) des Tastenstößels (1) weitergeführten schraubenförmigen zweiten Abschnittes (4b) der Feder angeordnet ist.
2. Tastenschalter nach Anspruch 1-,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federabschnitte (4a,4b) der schraubenförmigen Feder (4) unterschiedliche Windungsdurchmesser aufweisen.
3. Tastenschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federabschnitt (4a) einen kleineren und der zweite Federabschnitt (4b) einen größeren Windungsdurchmesser aufweist.
4. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Federabschnitt (4a) aus mindestens einer Windung besteht.
5. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Windung (10) des zweiten Federabschnittes (4a) auf einer am Tastenstößel (1) fest angebrachten Mitnehmernase (5) unter Vorspannung aufliegt.
6. Tastenschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernase (5) bei der Kontaktgabe den zweiten Federabschnitt (4b) freigibt.
7. Tastenschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß am Tastenstößel (1) eine erste und eine zweite Mitnehmernase (5,17) angebracht sind, zwischen denen der zweite Federabschnitt (4b) angeordnet ist, daß im Ruhezustand die unterste Windung (10) des zweiten Federabschnittes (4b) an der ersten Mitnehmernase (5) unter Vorspannung aufliegt, daß die oberste Windung (18) unter Vorspannung am ersten Gegenkontakt (16) aufliegt und daß in der Arbeitsstellung die oberste Windung (18) des zweiten Federabschnittes (4b) unter Vorspannung an der zweiten Mitnehmernase (17) aufliegt und die unterste Windung (10) des zweiten Federabschnittes unter Vorspannung am zweiten Gegenkontakt (3) aufliegt.
8. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche des zweiten Federabschnittes (4b) und die Kontaktfläche des Gegenkontaktes (3) mit einer die Leitfähigkeit der Kontaktstellen erhöhenden Schicht überzogen sind.
9. Tastenschalter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenstößel (1) nach der Kontaktgabe noch einen Nachlauf aufweist.
10. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das von der Auflagefläche (2a) abgewendete Ende des zweiten Federabschnittes (4b) den Anstoß des Tastenstößels bei der Rückkehrbewegung aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung am Tastendeckel (14) dämpft.
11. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung dem erforlichen Kontaktdruck bei der Kontaktgabe entspricht.
12. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federabschnitte (4a,4b) der Gegenkontakt (3) und der die Auflagefläche (2a) aufweisende Teil des Tastenstößels (1) in einer allseitig geschlossenen Kammer (6,14) angeordnet sind.
13. Tastenschalter nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer durch einen einrastbaren Tastendeckel (14) abgeschlossen ist.
14. Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Schutzeinrichtung um den durch die Leiterplatte durchragenden Teil vor Einwirkungen durch das Lötbad zu schützen,
dadurch gekennzeichnet, daß um die zu schützende Stelle (7) am Tastenschalter ein Schutzkragen (19) angeordnet ist, der in Richtung zum Lötbad offen ist und über die zu schützende Stelle (7) hinausragt.
15. Tastenschalter nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daB der Schutzkragen (19) ringförmig um die zu schützende Stelle (7) angeordnet ist.
16. Schutzeinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkragen (19) aus Kunststoff besteht und an das Gehäuse (6) des Tastenschalters angeformt ist.
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