EP0053264A2 - Tastenvorrichtung - Google Patents

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EP0053264A2
EP0053264A2 EP81108523A EP81108523A EP0053264A2 EP 0053264 A2 EP0053264 A2 EP 0053264A2 EP 81108523 A EP81108523 A EP 81108523A EP 81108523 A EP81108523 A EP 81108523A EP 0053264 A2 EP0053264 A2 EP 0053264A2
Authority
EP
European Patent Office
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joint
key projection
key
spring
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81108523A
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English (en)
French (fr)
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Inventor
Henry Carl Harbers, Jr.
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Bizerba SE and Co KG
Original Assignee
Bizerba Werke Wilhelm Kraut GmbH and KG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/036—Return force
    • H01H2221/044—Elastic part on actuator or casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S84/00—Music
    • Y10S84/07—Electric key switch structure

Definitions

  • the invention relates to key devices or key elements, such as are used in keyboards or key fields.
  • the invention relates to a significantly improved key construction with unusual advantages.
  • the joint, the plunger and the spring are preferably parts of a unitary molded (injection molded or molded) unit, which can furthermore also have a carrier for the key projection.
  • a carrier for the key projection This favors the removal and replacement of the button.
  • the carrier and the button can have detachable snap connections, preferably in the form of tongue and groove connections.
  • the key projection can have a stop acting on the housing structure in order to limit an upward pivoting of the key projection about the hinge axis and to bias the spring.
  • the latter can protrude forward from the body of the unit and have the shape of a flat spring which rests on the underside of a housing wall or housing plate.
  • biasing means can also be provided for the carrier connected to the key projection by snap connection.
  • FIGS. 1 and 2 show key devices or key elements 1o which are arranged on the structure of a housing or frame 11o.
  • a key member 1o as a unit comprises a plastic molded body 11 and a key projection 12 connected to this body.
  • the key projection 12 is in one direction relative to the body 11 (for example in FIGS. 2 and 3) to the right) and is supported and carried by a support 13 which is extended to the right and which is integral with the body 11.
  • the aforementioned elements 11, 13, 14, 15, 16 and 17 are parts of a single, unitarily molded plastic unit and protrude in different directions in such a way that they function in an optimal manner, without thereby to bother each other.
  • Such training also facilitates the manufacture of the unit (by injection molding or casting).
  • the cylindrical pivot pins 14 and 15 protrude in opposite directions and are received by bearing pans which are provided in the frame structure 11o.
  • the pins are received downwards by bearing slots 20 and lie against bearing edges 21 and 22 which extend somewhat below opposite sides of the pins, so that a support is provided for the purpose of slightly rotating these pins with low friction.
  • the common axis 23 of the pins 14, 15 extends horizontally in the preferred embodiment of the invention.
  • a wall 24 of the housing or frame inclined to the left and upward forms an underside 24a, against which the tip 17a of the spring 17 bears in such a way that the bearing pins are pressed downward in their bearing seats against the edges 21 and 22 or are held.
  • the flat, self-supporting spring 17 extends with respect to the hinge pins 14, 15 generally to the left at 17b and upwards at 17c, so that the spring resists an anti-clockwise movement of the key device when the key projection is depressed .
  • the key projection 12 has at its front end 12d a section which is essentially at a spatial distance above the joint formed by the pins 14, 15 and one Stop 12e forms, which strikes shoulder 3o on the housing structure. This mutual striking limits an upward pivoting of the key projection and keeps the flat spring 17 slightly bent, ie "preloaded".
  • the key projection 12 and the carrier 13 preferably have a releasable, mutual connection, so that the key projection is attached to the carrier and can be easily removed for the purpose of cleaning or replacement.
  • the mutual connection can comprise first tongue and groove elements in the vicinity of a connection point of the carrier 13 to a central part of the unit 11.
  • second tongue and groove elements can be provided in the vicinity of an end face of the carrier, which is arranged at a distance from the plunger 16 and the pins 14, 15.
  • the first tongue and groove elements have the shape of tongue edges 34 (see FIGS.
  • a flange 36 which in turn is connected to an upper plate 37 of the key projection 12 is in one piece and protrudes downwards from it.
  • the flanges 36 have cam surfaces 36a which run obliquely in the direction with respect to the insertion of the body and the carrier 13 into a recess 38 formed by the key projection 12, cf. the arrow 39 in Fig. 5.
  • the flanges 36 snap, which resiliently during insertion Side spread back, moving towards each other.
  • the key projection is releasably hooked onto the body 11 and the carrier 13.
  • the flanges 36 are manually spread to the side and the key projection is raised, cf. in this regard, Figures 5 and 6.
  • the second tongue and groove elements have, as shown, the shape of a tongue or lip by protruding below 4 0, which is arranged on an insert or spacer 41st This spacer 41 is in turn held on the underside of the plate 37.
  • the insert or spacer 41 can be considered part of the key tab 12.
  • a groove 43 is formed in the carrier 13, which receives the lip 4o with a snug fit when the key projection is applied downward to the carrier 13 and is thereby assembled with it, as can be seen from FIG. 3.
  • the elements 4o and 43 are first connected to each other so that there is a joint. Subsequently, the key projection is pressed down into the carrier so that these parts are connected to one another by a snap connection when the elements 34 and 35 engage with one another. In this way, very easy and quick assembly is possible.
  • the tongue and groove connection formed by parts 34 and 35 is "preloaded". This is done, for example, by a protrusion 44 which is in one piece with the body 11 and which is arranged in the vicinity of the pivot pins 14, 15 and projects upwards (see FIGS. 1 and 3) such that it is on the underside of the insert 41 of the key protrusion on the Spot 45 attacks.
  • the top 11a of the body 11 also engages the insert 41.
  • the downwardly projecting contact or push rod 16 is shifted downward until it engages with a switching element 49 or interacts with it.
  • the switching element 49 is connected to a circuit 51 at 50, so that a signal reaches the latter when the pusher 16 engages or approaches the element 49.
  • the element 49 can be designed in any way, for example as a switching contact, capacitor plate, etc.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein für eine Tastatur geeignetes Tastenglied. Um ein solches Tastenglied leichter herstellbar und austauschbar auszubilden, sind folgende Merkmale vorgesehen: ein Gelenk 14, 15; ein bezüglich des Gelenks 14,15 nach einer Richtung hin abstehender und mit dem Gelenk verbundener Tastenvorsprung 12; ein bezüglich des Gelenks 14,15 nach einer anderen Richtung hin abstehender und mit dem Gelenk verbundener Stößer 16 und eine Feder 17, die derart angeordnet ist, daß sie sich verbiegt, wenn der Tastenvorsprung 12 um die Achse 23 des Gelenks 14, 15 schwenkend nach unten gedrückt ist, und hierdurch diesem nach unten erfolgenden Drücken einen Widerstand entgegensetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft Tastenvorrichtungen oder Tastenglieder, wie sie in Tastaturen oder Tastenfeldern verwendet werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine erheblich verbesserte Tastenkonstruktion mit ungewöhnlichen Vorteilen.
  • In Geräten mit Tastaturen besteht ein ständiger Bedarf an verbesserten Tastengliedern. Hierzu gehören ein günstigerer und vereinfachter Aufbau der Tastenglieder, so daß eine leichte Herstellung, eine höhere Zuverlässigkeit, eine bequemere Betätigung (beispielsweise "berührungsfunktionell") und Austauschbarkeit gewährleistet sind. Darüber hinaus gibt es auch noch andere Verbesserungsmöglichkeiten.
  • Es ist in erster Linie Aufgabe der Erfindung, ein Tastenglied vorzuschlagen, welches den obigen Bedürfnissen abhilft.
  • Grundsätzlich umfaßt eine Tastenvorrichtung gemäß der Erfindung folgende Merkmale:
    • a) ein Gelenk,
    • b) einen bezüglich des Gelenks nach einer Richtung hin abstehenden und mit dem Gelenk verbundenen Tastenvorsprung,
    • c) einen bezüglich des Gelenks nach einer anderen Richtung hin abstehenden und mit dem Gelenk verbundenen Stößer und
    • d) eine Feder, die derart angeordnet ist, daß sie sich verbiegt, wenn der Tastenvorsprung um die Achse des Gelenks schwenkend nach unten gedrückt ist, und hierdurch diesem nach unten erfolgenden Drücken einen Widerstand entgegensetzt.
  • Wie noch ersichtlich werden wird, sind das Gelenk, der Stößer und die Feder vorzugsweise Teile einer einstückig aus Kunststoff geformten (gespritzten oder gegossenen) Einheit, die weiterhin auch einen Träger für den Tastenvorsprung aufweisen kann. Hierdurch wird die Abnahme und ein Austauschen der Taste begünstigt. Zu diesem Zweck können der Träger und die Taste lösbare Schnappverbindungen aufweisen, vorzugsweise in Gestalt von Nut- und Federverbindungen.
  • Weiterhin kann der Tastenvorsprung einen am Gehäuseaufbau angreifenden Anschlag aufweisen, um eine nach oben erfolgende Verschwenkung des Tastenvorsprungs um die Gelenkachse zu begrenzen und die Feder vorzuspannen. Die letztere kann nach vorne von dem Körper der Einheit abstehen und die Gestalt einer flachen Feder haben, welche an der Unterseite einer Gehäusewand oder Gehäuseplatte anliegt. Ferner können auch Vorspannungsmittel für den mit dem Tastenvorsprung durch Schnappverbindung verbundenen Träger vorgesehen sein.
  • Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer an einem Gehäuse oder Gestell angebrachten Tastenvorrichtung;
    • Fig. 1a eine Seitenansicht einer Lagerpfanne zur Aufnahme von an der Tastenvorrichtung vorgesehenen Lagerzapfen;
    • Fig. 2 eine Untenansicht der Tastenvorrichtung;
    • Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
    • Fig. 4 eine Stirnansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;
    • Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3;
    • Fig. 6 eine Untenansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 3 und
    • Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 5 mit "7" bezeichneten Bereiches.
  • In den Figuren 1 und 2 sind Tastenvorrichtungen oder Tastenglieder 1o dargestellt, die am Aufbau eines Gehäuses oder Gestells 11o angeordnet sind. Wie am besten aus den Figuren 2 bis 7 hervorgeht, umfaßt ein Tastenglied 1o als Einheit einen aus Kunststoff geformten Körper 11 und einen mit diesem Körper verbundenen Tastenvorsprung 12. Der Tastenvorsprung 12 steht relativ zum Körper 11 in einer Richtung (beispielsweise in Figur 2 und 3 nach rechts) ab und ist von einem nach rechts hin verlängerten Träger 13 abgestützt und getragen, der mit dem Körper 11 einstückig ist.
  • Ebenfalls in einem Stück ist an der Einheit des Körpers 11 ein Gelenk in Gestalt zweier Zapfen 14 und 15, ein nach unten abstehender Kontakt oder Stößer 16 sowie eine Feder 17 vorgesehen, wobei die Feder 17 so angeordnet ist, daß sie sich elastisch verbiegt, wenn der Tastenvorsprung nach unten gedrückt wird (vgl. die strichpunktierten Linien 12a, 12b und 12c in Fig. 1). Die Verbiegung der Feder ist dabei so, daß sie dem nach unten erfolgenden Niederdrücken der Tastenvorsprünge einen Widerstand entgegensetzt. Auf diese Weise sind die vorgenannten Elemente 11, 13, 14, 15, 16 und 17 bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Teile einer einzigen, einstückig aus Kunststoff geformten Einheit und stehen nach verschiedenen Richtungen derart ab, daß sie in optimaler Weise funktionieren, ohne dabei einander zu stören. Durch eine solche Ausbildung ist auch die Herstellung der Einheit (durch Spritzen oder Gießen) erleichtert.
  • Wie aus Fig. 2 und 6 hervorgeht, stehen die zylindrischen Gelenkzapfen 14 und 15 nach entgegengesetzten Richtungen hin ab und werden von Lagerpfannen aufgenommen, die im Gestellaufbau 11o vorgesehen sind. Wie die Figuren 1 und 1a zeigen, werden die Zapfen nach unten hin von Lagerschlitzen 2o aufgenommen und liegen dabei an Lagerkanten 21 und 22 an, die etwas unterhalb einander gegenüberliegender Seiten der Zapfen verlaufen, so daß sich zum Zwecke einer leichten Verdrehung dieser Zapfen eine Abstützung mit geringer Reibung ergibt. Die gemeinsame Achse 23 der Zapfen 14, 15 erstreckt sich bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung horizontal. Bei dieser Ausbildung bildet eine nach links und oben hin geneigte Wand 24 des Gehäuses oder Gestells eine Unterseite 24a, gegen welche sich die Spitze 17a der Feder 17 derart anlegt, daß die Lagerzapfen nach unten hin in ihren Lagersitzen gegen die Kanten 21 und 22 gedrückt oder gehalten sind. Hierzu erstreckt sich die flache, frei tragend angeordnete Feder 17 mit Bezug zu den Gelenkzapfen 14, 15 bei 17b allgemein nach links und bei 17c nach oben, so daß die Feder einer Bewegung der Tastenvorrichtung im Gegenuhrzeigersinn einen elastischen Widerstand entgegensetzt, wenn der Tastenvorsprung niedergedrückt wird.
  • Der Tastenvorsprung 12 weist an seinem vorderen Stirnende 12d einen Abschnitt auf, der im wesentlichen in räumlichem Abstand über dem von den Zapfen 14, 15 gebildeten Gelenk liegt und einen Anschlag 12e bildet, welcher an der Schulter 3o am Gehäuseaufbau anschlägt. Dieses gegenseitige Anschlagen begrenzt eine nach oben gerichtete Verschwenkung des Tastenvorsprungs und hält die flache Feder 17 etwas verbogen, d. h. "vorgespannt".
  • Der Tastenvorsprung 12 und der Träger 13 weisen vorzugsweise eine lösbare, gegenseitige Verbindung auf, so daß der Tastenvorsprung am Träger befestigt ist und zum Zwecke einer Reinigung oder einer Auswechslung leicht entfernt werden kann. Hierzu kann die gegenseitige Verbindung erste Nut- und Federelemente in der Nähe einer Verbindungsstelle des Trägers 13 mit einem mittleren Teil der Einheit 11 umfassen. Ferner können zweite Nut- und Federelemente in der Nähe einer Stirnseite des Trägers vorgesehen sein, die entfernt vom Stößer 16 und den Zapfen 14, 15 angeordnet ist. Wie dargestellt, haben die ersten Nut- und Federelemente die Gestalt von am Körper 11 vorgesehenen Zungenkanten 34 (vgl. Fig. 5 und 7), welche in Einsparungen oder Nuten 35 eines Flansches 36 einschnappen, der seinerseits mit einer oberen Platte 37 des Tastenvorsprungs 12 einstückig ist und von dieser nach unten absteht. Die Flansche 36 weisen Nockenflächen 36a auf, die in Richtung bezüglich des Einsetzens des Körpers und des Trägers 13 in eine vom Tastenvorsprung 12 gebildete Aussparung 38 schräg verlaufen, vgl. den Pfeil 39 in Fig. 5. Wenn Körper und Träger voll von der Aussparung 38 aufgenommen sind, schnappen die Flansche 36, welche während des Einführens elastisch zur Seite gespreizt werden, zurück, wobei sie sich aufeinander zubewegen. Hierdurch ist der Tastenvorsprung lösbar auf dem Körper 11 und dem Träger 13 eingehakt. Um den Tastenvorsprung zum Zwecke eines Austauschs zu entfernen, werden die Flansche 36 manuell zur Seite gespreizt und der Tastenvorsprung angehoben, vgl. in dieser Hinsicht die Figuren 5 und 6.
  • Die zweiten Nut- und Federelemente haben, wie dargestellt, die Form einer nach unten abstehenden Zunge oder Lippe 40, die an einem Einsatz oder Abstandshalter 41 angeordnet ist. Dieser Abstandshalter 41 ist seinerseits an der Unterseite der Platte 37 gehalten. Der Einsatz oder Abstandshalter 41 kann als ein Teil des Tastenvorsprungs 12 angesehen werden. Im Träger 13 ist eine Nut 43 ausgebildet, welche die Lippe 4o mit Paßsitz aufnimmt, wenn der Tastenvorsprung nach unten gerichtet auf den Träger 13 aufgebracht und hierdurch mit diesem zusammengebaut wird, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Während des Zusammenbaus werden die Elemente 4o und 43 zunächst so miteinander verbunden, daß sich ein Gelenk ergibt. Anschließend wird der Tastenvorsprung nach unten in den Träger hineingedrückt, so daß diese Teile durch eine Schnappverbindung miteinander verbunden werden, wenn die Elemente 34 und 35 in gegenseitigen Eingriff treten. Auf diese Weise ist ein sehr leichter und rascher Zusammenbau ermöglicht.
  • Die von den Teilen 34 und 35 gebildete Nut- und Federverbindung ist "vorgespannt". Dies erfolgt beispielsweise durch einen mit dem Körper 11 einstükkigen Vorsprung 44, welcher in der Nähe der Gelenkzapfen 14, 15 angeordnet ist und nach oben so vorsteht (siehe Fig. 1 und 3), daß er an der Unterseite des Einsatzes 41 des Tastenvorsprungs an der Stelle 45 angreift. Die Oberseite 11a des Körpers 11 greift dabei ebenfalls am Einsatz 41 an.
  • In Abhängigkeit von dem nach unten erfolgenden Niederdrücken des Tastenvorsprungs 12 in Fig. 1 wird der nach unten abstehende Kontakt oder Stößer 16 nach unten verschoben, bis er an einem Schaltelement 49 angreift oder mit diesem in Wechselwirkung tritt. Das Schaltelement 49 ist bei 5o mit einer Schaltung 51 verbunden, so daß ein Signal zu letzterar gelangt, wenn der Stößer 16 am Element 49 angreift oder sich diesem nähert. Das Element 49 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Schaltkontakt, Kondensatorplatte, usw.

Claims (10)

1. Tastenvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) ein Gelenk (14,15);
b) ein bezüglich des Gelenks (14,15) nach einer Richtung hin abstehender und mit dem Gelenk verbundener Tastenvorsprung (12);
c) ein bezüglich des Gelenks (14,15) nach einer anderen Richtung hin abstehender und mit dem Gelenk verbundener Stößer (16) und
d) eine Feder (17), die derart angeordnet ist, daß sie sich verbiegt, wenn der Tastenvorsprung (12) um die Achse (23) des Gelenks (14,15) schwenkend nach unten gedrückt ist und hierdurch diesem nach unten erfolgenden Drücken einen Widerstand entgegensetzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gelenk (14,15), Stößer (16) und Feder (17) Teile einer einstückig geformten Einheit sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Einheit (11) einstückiger Träger (13) vorgesehen ist, der sich in Richtung des Tastenvorsprungs (12) erstreckt, daß der Träger (13) den Tastenvorsprung (12) abstützt, und daß die Feder (17) von dem einen Stirnende (12d) des Tastenvorsprungs (12) räumlich getrennt absteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenvorsprung (12) und die Einheit (11) lösbar miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur lösbaren Verbindung des Tastenvorsprungs (12) mit der Einheit (11) in der Nähe der Verbindungsstelle von Träger (13) und einem Mittelteil der Einheit (11) erste Nut-und Federmittel (34,35) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur lösbaren Verbindung des Tastenvorsprungs (12) mit der Einheit (11) in der Nähe einer Stirnseite des Trägers (13), die entfernt vom Stößer (16) und Gelenk (14,15) angeordnet ist, zweite Nut- und Federmittel (4o,43) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößer (16) im wesentlichen nach unten, der Tastenvorsprung (12) im wesentlichen nach rechts und die als flache Blattfeder ausgebildete Feder (17) im wesentlichen nach links und oben hin abstehen.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Stirnende (12d) des Tastenvorsprungs (12) das Gelenk (14,15) mit räumlichem Abstand überlappt und einen mit einem Gestell (110) zusammenwirkenden Anschlag (12e) bildet, durch den ein nach oben erfolgendes Verschwenken des Tastenvorsprungs (12) begrenzt ist.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (11) einen Vorsprung (11a) aufweist, der zum Zwecke einer Vorspannung der Nut- und FederVerbindungen (34,35;40,43) am Tastenvorsprung (12) angreift.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zwei Zapfen (14,15) aufweisende Gelenk von Lagermitteln des Gestells (110) aufgenommen ist, daß die Zapfen (14,15) an von den Lagermitteln gebildeten Kanten (21,22) anliegen, und daß das Gestell (110) eine Unterseite (24a) aufweist, an der die Feder (17) derart angreift, daß die Zapfen (14,15) gegen die Kanten (21,22) gedrückt sind.
EP81108523A 1980-12-03 1981-10-20 Tastenvorrichtung Withdrawn EP0053264A3 (de)

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EP81108523A Withdrawn EP0053264A3 (de) 1980-12-03 1981-10-20 Tastenvorrichtung

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