NL7920142A - Besturingstoetsenbord voor een elektrische of elektronische inrichting. - Google Patents

Description

I 7920142 - VO 759

Besturingstoetsenbord voor een elektrische of elektronische inrichting.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een besturingstoetsenbord voor een elektrische of elektronische inrichting, welk toetsenbord is voorzien van een rooster of een plaat waarin zich een aantal openingen bevindt, in welke openingen toetsen aan-5 wezig zijn, welke bestemd zijn om wanneer zij worden ingedrukt, elk één of een aantal elektrische contacten te besturen.

Bij de bekende inrichtingen worden de toetsen in het algemeen door veren in hun ruststand teruggebracht. Het gebruik van veren leidt tot een aantal bezwaren: het verloren gaan van de stijf-10 heid van de veer, het vermoeidheidsverschijnsel, de resonantiefre- quentie, het slechte gedrag bij trillingen en versnellingen, de gevoeligheid voor corrosie, het verschijnsel van dansen bij het tot stand brengen van elektrische contacten, enz.

Men heeft reeds voorgesteld het grootste deel van deze be-15 zwaren te elimineren door de terugstelveren te vervangen door magne tische terugstelorganen, die gedeeltelijk door de toetsen zelf worden ondersteund en gedeeltelijk door de genoemde geperforeerde plaat of het rooster worden ondersteund of gevormd.

Deze oplossing vertoont hoewel deze een groot aantal voorde-20 len ten opzichte van de bekende inrichtingen bezit, toch het be zwaar, dat de contacten, welke bestemd zijn om door de toetsen te worden beïnvloed wanneer deze worden ingedrukt, worden ondersteund door een onafhankelijke plaat, in het algemeen een gedrukt-ketenpa-neel, dat zich onder de geperforeerde plaat of het rooster bevindt, 25 waarin de toetsen zijn aangebracht. Een toetsenbord omvat derhalve drie reeksen elementen: de toetsen, de geperforeerde plaat, welke de toetsen ondersteunt, en het gedrukte ketenpaneel, waarop zich de bij de toetsen behorende contact- of commutatie-elementen bevinden. De montage van een dergelijk toetsenbord dient relatief nauwkeurig 7920142 - 2 - te geschieden aangezien het nodig is, dat het gedrukte ketenpaneel waarop zich de contactelementen bevinden, zich op een vooraf bepaalde afstand van het rooster onder.dit rooster bevindt.

Een ander bezwaar van de bekende inrichtingen is, dat de 5 duur van het elektrische signaal, overeenkomende met het sluiten van een contact, dat verkregen wordt bij het indrukken van de toets, zeer kort is ten opzichte van de totale bedieningstijd van een toets. Om bepaalde technische redenen en meer in het bijzonder de elektronische verwerking van deze signalen, is het dikwijls nodig, dat de 10 duur van het op deze wijze opgewekte signaal tenminste gelijk is aan 60% van de bedieningstijd van de toets.

De uitvinding beoogt voor al deze problemen een oplossing te geven, waarbij tegelijkertijd de bezwaren van de bekende inrichtingen worden vermeden.

15 De uitvinding stelt zich meer in het bijzonder ten doel een toetsenbord van het monolytische type te verschaffen, waarbij de geperforeerde plaat, waarop zich de. toetsen bevinden, en de plaat, welke de contactelementen ondersteunt, tot één geheel met elkaar zijn verenigd.

20 De uitvinding beoogt voorts te voorzien in een toetsenbord van het bovenbeschreven type, waarbij de duur van een signaal, dat wordt opgewekt door het indrukken van een toets, veel meer dan 60% van de totale bedieningstijd van de toets bedraagt en in bepaalde gevallen gelijk is aan de totale bedieningstijd.

25 Daartoe voorziet de uitvinding in een besturingstoetsenbord voor een elektrische of elektronische inrichting, voorzien van een samengestelde plaat of samengesteld rooster, voorzien van openingen door welke openingen zich de schachten van toetsen uitstrekken, welke bestemd zijn om elk één of meer elektrische contacten te besturen, 30 welke contacten worden gesloten wanneer de betreffende toets zich in een van de bedrijfs- of ruststanden daarvan bevindt en welke open zijn wanneer de toets zich in de andere stand bevindt, waarbij de plaat of het rooster is voorzien van door magnetische aantrekking werkzame toetsterugstelorganen, die samenwerken met elementen, zoals 35 week ijzeren platen of ringen, die een geheel vormen met de binnen- 7920142 - 3 - ste uiteinden van de schachten van de toetsen, welke elementen onder de genoemde plaat zijn opgesteld en normaliter hiermede in aanraking worden gehouden door een magnetische aantrekking, waardoor op deze wijze de ruststand van de toetsen wordt bepaald met als 5 kenmerk, dat de genoemde door devtoetsen bestuurde contacten tenmin ste gedeeltelijk worden ondersteund door een van de zijden van de samengestelde plaat en samenwerken met voor sluiten of openen dienende bedieningsorganen, welke bij de genoemde toetsen behoren.

Volgens de uitvinding verkrijgt men een monolytisch toetsen-10 bord waarin de plaat, welke de..'.toetsen ondersteunt, en de plaat welke de contactelementen ondersteunt, tot één geheel met elkaar zijn verenigd.

Volgens de uitvinding zijn de contacten normaliter gesloten wanneer de toetsen zich in de ruststand bevinden en worden de con-15 tacten geopend zodra de toetsen deze ruststand verlaten.

Men verkrijgt op deze wijze een toetsenbord waarin de duur van een signaal, dat wordt opgewekt door het indrukken van een toets, gelijk is aan de totale bedieningstijd van de toets d.w.z. de som van de indrukkingstijd van de toets en de tijd waarin de toets weer 20 naar zijn oorspronkelijke stand terugkeert.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig.l schematisch een dwarsdoorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een toetsenbord volgens de uitvinding met contacten, 25 die normaliter in de ruststand zijn gesloten; fig.2 schematisch een doorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van een toetsenbord volgens de uitvinding met afgedichte contacten, die normaliter in de ruststand zijn gesloten; fig.3 een vergrote doorsnede van een contactelement, dat 30 bij het toetsenbord volgens fig.2 wordt toegepast; fig.4 schematisch een gedeeltelijke doorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een toetsenbord volgens de uitvinding met afgedichte contacten, die normaliter in de ruststand zijn geopend; en 35 fig.5 schematisch een gedeeltelijke doorsnede van een vier- 7920142 - 4 - de uitvoeringsvorm van een toetsenbord volgens de uitvinding met afgedichte contacten, die normaliter zijn geopend.

In fig.l vindt men een schematische gedeeltelijke doorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een toetsenbord volgens de 5 uitvinding. Dit toetsenbord omvat in wezen een geperforeerde samen gestelde plaat 10, toetsen 11, die zich in de openingen van de plaat of het rooster 10 bevinden, en contactelementen 12, die op het binnenvlak van de samengestelde plaat 10 zijn gemonteerd.

Het is duidelijk, dat de plaat 10 het voorvlak of een gedeel-10 te van het voorvlak van een elektrische of elektronische inrichting kan vormen en dat met de plaat een aantal toetsen 11 samenwerkt ofschoon in de tekening slechts een enkele toets is weergegeven.

De samengestelde plaat 10 omvat een bovenste metalen plaat 13 met geringe dikte, welke bestemd is om aan de plaat een voldoen-15 de stijfheid te geven. Op het binnenvlak van de metalen, plaat 13, welke b.v. uit ijzer, week ijzer of staal bestaat, is een plaat 14 van een magnetisch materiaal zoals een multipolaire magnetische elastomeer geplakt, van welke plaat 14 de dikte een functie is van de magnetische aantrekkings- of afstotingskracht, die men op de 20 toetsen wenst uit te oefenen.

De contactelementen 12 bestaan b.v. uit metalen of gemetalliseerde contactplaten, die in het algemeen uit een elektrisch geleidend materiaal bestaan en welke deel uitmaken van een elektrisch geleidend netwerk 15, dat op het binnenvlak van een film of een 25 dunne plaat 16 'van isolatiemateriaal, zoals een kunststofmateriaal, is gevormd. De film of de dunne plaat 16 is door middel van een geschikt middel op het binnenvlak van de uit een magnetische elastomeer bestaande plaat 14 bevestigd.

De film of dunne plaat 16, die op een vlak van het elek-30 trisch geleidende netwerk 15 en de contactplaten 12 aanwezig is, kan bestaan uit een buigzaam kunststofmateriaal blad, zoals "Mylar” welk materiaal men kan gebruiken voor het vervaardigen van een gedrukte keten, 'hetzij door op een zijde van dit blad een elektrisch geleidende inkt te brengen, hetzij door deze zijde te metalliseren 35 en op een gebruikelijke wijze te behandelen.

/920142 - 5 -

Het is duidelijk, dat het elektrisch geleidende netwerk 15 met uitzondering van de platen 12 weer is bekleed met een film of een zeer dunne laag van isolatiemateriaal, b.v. een isolerende lak.

Elke toets 11 omvat een kop of kap 17, die b.v. op een elas-5 tische wijze op het buitenste uiteinde van een schacht 1B is gemon teerd, die zich in het inwendige van een van de openingen 19, welke in de samengestelde plaat 10 zijn gevormd, uitstrekt. Aan het binnenste uiteinde is de schacht 18 b.v. door palwerking, door ultrasoon klinken of op een andere geschikte wijze bevestigd aan een 10 dunne plaat of ring 20, die b.v. uit week ijzer bestaat of uit een ander materiaal bestaat, dat door de uit een magnetische elastomeer bestaande plaat 14 magnetisch kan worden aangetrokken.

Het blijkt, dat de contactplaten 12, die op het dunne blad 16 zijn gevormd, zich in de onmiddellijke nabijheid van de openin-15 gen 19 bevinden en dat op het oppervlak tegenover de plaat of de ring 20 overeenkomstige verdikkingen of uitsteeksels 21 zijn gevormd.

Het toetsenbord werkt op de volgende wijze:

In de normale ruststand bevindt elke toets 11 zich in de in fig.l afgebeelde positie, waarin de plaat of ring 20 van week ijzer, 20 die één geheel met de schacht 1Θ vormt, magnetisch door de uit een magnetische elastomeer bestaande plaat 14 wordt aangetrokken en op deze wijze tegen de binnenzijde van het dunne blad 16 steunt. In deze stand rusten de verdikkingen of uitsteeksels 21 van de plaat of ring 20 direct tegen de contactplaten 12 en brengen een elektri-25 sche verbinding tussen deze elementen tot stand. De contacten zijn derhalve normaliter in de ruststand van de toetsen 11 gesloten.

Wanneer een gebruiker een toets 11 indrukt met een kracht, welke groter is dan de magnetische aantrekkingskracht, die door de elastomere plaat 14 op de week ijzeren ring 20 wordt uitgeoefend, 30 beweegt de toets 11 zich naar binnen totdat de binnenrand van de kop 17 van de toets tegen de bovenste metalen plaat 13 komt te rusten. Het is duidelijk, dat de magnetische aantrekkingskracht, die op de plaat of de ring 20 wordt uitgeoefend, afneemt naarmate de toets verder naar binnen beweegt en wel over de gehele lengte van 35 de slag van de toets. Deze slag is betrekkelijk gering, b.v. van de orde van ongeveer 3 mm, zodat de magnetische aantrekkingskracht 7920142 - 6 - die door de elastomere plaat 14 op de ring 20 wordt uitgeoefend, steeds veel groter is dan het totale gewicht van de toets 11.

Zodra de toets 11 de ruststand daarvan verlaat, welke ruststand in fig.l is weergegeven, bewegen de uitsteeksels of verdik-5 kingen 21 zich van de contactplaten 12 af. De weerstand van de keten tussen de twee met elkaar samenwerkende platen 12 wordt derhalve oneindig groot en blijft op een oneindig grote waarde totdat de toets 11 de in fig.l afgebeelde ruststand daarvan weer heeft bereikt.

10 Het is duidelijk, dat op deze wijze de duur van het signaal, dat wordt opgewekt door het indrukken van de toets 11, gelijk is aan de totale bedieningstijd van de toets 11 bij het indrukken daarvan en het weer terugkeren naar de ruststand daarvan. In wezen komt het signaal overeen met het openen van.de contacten 12 - 21, 15 welke worden gesloten wanneer de toets de ruststand weer inneemt.

Het is verder duidelijk, dat de kwaliteit van het signaal, dat wordt opgewekt door het indrukken van de toets 17, absoluut onafhankelijk is van de kwaliteit van het contact tussen de platen 12 en de verdikkingen 21, of van de overeenkomstige contactweer-20 standswaarde, en wel omdat het opwekken van dit signaal door het indrukken van de toets 11 overeenkomt met een oneindig grote con- tactweerstandswaarde.

Men elimineert op deze wijze ook alle dansverschijnselen, die zouden kunnen hebben plaats vinden vóór het moment waarop het 25 signaal door het sluiten van twee contacten wordt opgewekt.

Bij wijze van voorbeeld en niet in beperkende zin kan de bovenste metalen plaat 13 bestaan uit een plaat van week ijzer of staal met een dikte, die tussen 0,5 en 1,5 mm kan variëren, kan de plaat 14 bestaan uit een plaat van een multipolaire magnetische 30 elastomeer waarvan de dikte kan variëren tussen 1 - 2 mm overeen komstig de magnetische aantrekkingskracht, welke men wenst te verkrijgen, kan het dunne blad 16 met het elektrisch geleidende netwerk 15 en de contactplaten 12 een dikte van ongeveer 1/10 mm hebben, kan de plaat of ring 20 van week ijzer een dikte van 1 mm 35 hebben, kunnen de contactplaten 12 een diameter van ongeveer 5 mm 7920142 - 7 - hebben, Kan de slag van de toets 11 ongeveer 3 mm bedragen, Kan de magnetische aantreKKingsKracht, die door de plaat 14 op de weeK ijzeren plaat 20 wordt uitgeoefend, tussen 40 en 150 g variëren en Kan de diKte van de plaat 14 tussen 1 en 2 mm variëren.

5 In alle gevallen is de magnetische aantreKKingsKracht, die door de elastomere plaat 14 op de ring 20 wordt uitgeoefend, veel groter dan het totale gewicht van de toets 11 en Kan weerstand worden geboden aan versnellingen, die aanmerKelijK groter zijn dan 10 δ- ΙΟ In fig.2 vindt men een variant van een toetsenbord volgens de uitvinding, dat daarin van de uitvoeringsvorm volgens fig.l verschilt, dat de door de toetsen 11 beïnvloede contacten volledig zijn afgedicht.

Bij de halve doorsnede aan de linKer zijde van fig.l is de 15 toets in de ruststand weergegeven, terwijl aan de rechter zijde de toets in de werKzame stand of aan het eind van de slag is weergegeven.

Deze uitvoeringsvorm volgens fig.2 omvat evenals de voorafgaande, een toets 11, welKe is voorzien van een Kop 17, die op een 20 geschiKte wijze b.v. door een elastische palwerKing, op het bovenste uiteinde van een schacht 1Θ is gemonteerd, welKe schacht zich vrij in een opening 31 van een geperforeerde samengestelde plaat of een rooster 30 uitstreKt, en van welKe schacht het binnenste uiteinde één geheel vormt met een plaat of ring 20, die b.v. uit weeK ijzer 25 bestaat, onder de samengestelde plaat 30 is opgesteld en aan het bovenvlaK is voorzien van uitsteeKsels of verdiKKingen 21.

De samengestelde plaat 30 omvat een bovenste metalen plaat 13, een plaat 14 van b.v. een multipolaire magnetische elastomeer, en een dun blad 16 van isolatiemateriaal waarvan de binnenzijde is 30 voorzien van een eleKtrisch geleidend netwerK 15 en contactplaten 12, zoals ooK het geval is bij de uitvoeringsvorm volgens fig.l.

AfwijKend van de uitvoeringsvorm volgens fig.l is, zoals het best uit fig.3 blijKt, een dun blad 32 van isolatiemateriaal op het binnenvlaK van het dunne blad 16 en op het eleKtrisch gelei-35 dende netwerK 15 bevestigd. Dit dunne blad 32 Kan evenals het bin- 7920142 - 8 - nenblad 16 uit ’’Mylar” bestaan en bezit in wezen dezelfde dikte Cb.v. 0,1 mm). Het dunne blad 32 is, als aangegeven bij 33, ter hoogte van de contactplaten 12 van het dunne blad 16 weggesneden.

Op de binnenzijde van dit dunne blad 32 bevindt zich weer 5 een dun blad 34, dat b.v. gelijk is aan het eerste dunne blad 16 en op het bovenvlak waarvan zich eveneens een elektrisch geleidend netwerk 15 en contactplaten 12 bevinden. De dunne bladen 16, 32, 34 zijn zodanig gesuperponeerd, dat de contactplaten 12 van de twee bladen tegenover elkaar zijn gelegen en wel ter hoogte van de 10 weggesneden gedeelten 33 van het tussengelegen blad 32. De drie bladen kunnen op een geschikte wijze aan elkaar worden bevestigd b.v. door plakken, ultrasoon lassen, enz.

Wanneer het binnenste dunne blad 34 uit een buigzame kunststof bestaat is het duidelijk, dat men slechts een geringe naar 15 boven gerichte druk op dit blad ter hoogte van de plaat 12 be hoeft uit te oefenen om de plaat 12 van het binnenblad 34 te deformeren en in aanraking te brengen met de plaat .12 van het bovenblad 16. Wanneer de bladen 16 en 34 uit "Mylar” bestaan en een dikte van ongeveer 0,1 mm hebben, is het gebleken, dat men bij een kracht 20 van 5 g, die op het blad 16 of 34 wordt uitgeoefend, de twee platen 12 in aanraking met elkaar kan brengen.

De in fig.2 afgebeelde uitvoeringsvorm van het toetsenbord volgens de uitvinding werkt op de volgende wijze:

Wanneer de toets 11 zich in de ruststand bevindt (linker 25 helft van de doorsnede) rusten de uitsteeksels of verdikkingen 21 van de ring 20 tegen het binnenblad 34 ter hoogte van de platen 12 en wel met een kracht, die veel groter is dan de kracht van 5 g, welke nodig is om de platen 12 van de bladen 34 en 16 met elkaar in contact te brengen. Wanneer twee tegenover elkaar gelegen pla-30 ten 12 met elkaar contact maken, wordt het betreffende contact, dat men met behulp van de toets 11 wenst te bewerkstelligen, gesloten. Het is voldoende op de toets 11 een kracht uit te oefenen, welke groter is dan de magnetische aantrekkingskracht, die door de slasto-mere plaat 14 op de ring 20 wordt uitgeoefend, om de toets naar be-35 neden te bewegen. Zodra de toets 11 de ruststand daarvan verlaat, oefenen de verdikkingen of uitsteeksels 21 geen drukkracht meer uit 7920142 - 9 - op het dunne binnenblad 34 en dit blad herneemt tengevolge van de elasticiteit daarvan zijn normale positie, welke in de rechter helft van fig.2 en in fig.3 is weergegeven. De platen 12, die tegenover elkaar zijn gelegen, worden derhalve van elkaar gescheiden 5 en de contacten zijn open. Wanneer men de toets 11 niet meerNin- drukt, keert deze naar de ruststand daarvan terug en worden de contaeten opnieuw gesloten.

Het is duidelijk, dat de contacten, die op deze wijze door de superpositie van drie bladen 16, 32 en 34 worden gevormd, vol-10 maakt zijn afgedicht en tijdens de gehele gebruiksduur van het toet senbord afgedicht blijven.

De in fig.4 afgebeelde uitvoeringsvorm komt in hoofdzaak overeen met die volgens fig.2 en 3 en verschilt daarvan slechts daarin, dat de door de toetsen beïnvloede contacten in de rust-15 stand van de toetsen normaal open zijn.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig.4 bevinden zich in de samengestelde plaat 40 of het rooster twee nauwe openingen 41, en omvat elke toets 42 een kop 43, die op een geschikte wijze op het . bovenste uiteinde van twee evenwijdige stangen 44 is gemonteerd, 20 welke stangen zich vrij in de openingen 41 kunnen bewegen. Aan het binnenste uiteinde vormen de twee stangen 44 één geheel met een plaat of ring 45 van week ijzer of een ander geschikt overeenkomstig materiaal.

Evenals eerder omvat de samengestelde plaat of het rooster 25 40 een dunne metalen plaat 46 op het binnenvlak waarvan een plaat 47 van een magnetisch materiaal b.v. een multipolaire magnetische elastomeer is bevestigd.

Een stelsel van dunne bladen 16, 32 en 34, precies overeenkomende met dat, weergegeven in fig.2 en 3, is bevestigd aan of 30 rust op het bovenvlak van de metalen plaat 46, waarbij het dunne binnenblad 34 b.v. aan de metalen plaat 46 is bevestigd.

Bij de in fig.4 weergegeven uitvoeringsvorm bevinden twee contactplaten 12, die door de respectieve bladen 16 en 34 worden ondersteund, zich tussen de twee stangen 44 van de toets 42 en de 35 kop 43 van deze toets omvat aan het binnenvlak een uitsteeksel 48, 7820142 - 10 - dat naar beneden is gericht en zich op de verticaal van de platen 12 bevindt.

Het is duidelijk, dat wanneer de gebruiker op de toets 42 drukt om deze uit de in fig.4 weergegeven ruststand naar de be-5 drijfsstand daarvan te bewegen, het uitsteeksel 48 tegen het dunne bovenblad 16 komt te rusten en de door het blad 16 ondersteunde contactplaat 12 in aanraking brengt met de door het binnenblad 34 ondersteunde plaat 12. Wanneer de gebruiker geen druk meer op de toets 42 uitoefent, brengt de magnetische aantrekkingskracht,die 10 door de el-astomere plaat 47 op de uit week ijzer bestaande plaat of ring 45 wordt uitgeoefend, de toets 42 in de ruststand terug zodat het uitsteeksel 48 zich van het dunne bovenblad 16 af beweegt en dit blad door elasticiteit zijn in fig.4 weergegeven normale positie weer inneemt, waarin de twee contactplaten 12 van elkaar 15 zijn gescheiden.

Het is duidelijk, dat bij deze uitvoeringsvorm het stelsel van de drie dunne bladen 16, 32 en 34, die op het bovenvlak van de metalen plaat 46 zijn gemonteerd, tegen uitwendige stoten kan wor- ) den beveiligd door een in de tekening niet weergegeven rooster, 20 dat de koppen 43 van de toetsen 42 omgeeft en het voorvlak van het toetsenbord vormt.

De in fig.5 afgebeelde uitvoeringsvorm heeft eveneens betrekking op een toetsenbord met contacten, die in de ruststand normaliter open zijn en waarbij de duur van het signaal, dat wordt 25 opgewekt door het sluiten van de normaal open zijnde contacten, slechts iets kleiner is dan de totale bedieningsduur van de toets.

Bij deze uitvoeringsvorm is elke toets 50 voorzien van een kop 51, die op een geschikte wijze op het bovenste uiteinde van een stang 52 is gemonteerd, welke stang zich vrij in een opening 53 30 in een samengestelde plaat 54 kan bewegen en welke stang aan het binnenste uiteinde daarvan één geheel vormt met een plaat of ring 55 van week ijzer of een ander geschikt overeenkomstig materiaal, op welke plaat een bovenplaat 56 van een magnetisch materiaal, zoals een multipolaire magnetische elastomeer, is aangebracht.

35 De samengestelde plaat 54 omvat een metalen plaat 57 op het 7920142 - 11 - bovenvlak waarvan een stelsel van drie dunne bladen 16, 32 en 34 is bevestigd, welke stelsel precies overeenkomt met dat volgens fig.4. Op het dunne bovenblad 16 van dit stelsel is een metalen rooster 58 aangebracht of daaraan bevestigd, welk rooster het voor-5 vlak van het toetsenbord vormt en van openingen is voorzien waarvan de afmeting in hoofdzaak overeenkomt met die van de kop 51 van de toets 50.

De uitvoeringsvorm volgens fig.5 verschilt van die volgens fig.4 daarin, dat een opening 59 met een betrekkelijk geringe door-10 snede in de metalen plaat 57 en het stelsel van de drie dunne bla den 16, 32 en 34 ter hoogte van de contactplaten 12, die door de bladen 16 en 34 worden ondersteund, is gevormd. Een vrije zuiger 60, die voorzien is van een axiale schacht 61, een kop 62 en een voet 63, is zodanig in deze opening 59 gemonteerd, dat de kop 62 15 op het dunne bovenblad 16 rust zonder daarop een druk uit te oefe nen wanneer de toets zich in de ruststand bevindt, waarbij de voet 63 van de vrije zuiger 60 zich dan bevindt in een holte 64, die hiertoe in de metalen plaat 57 is gevormd. De lengte van de schacht 61 is zodanig, dat in deze stand de voet 63, welke uit een materi-20 aal zoa]s:week ijzer bestaat, door magnetische aantrekking op het bovenvlak van de uit een magnetische elastomeer bestaande plaat 56 rust.

De werking van deze uitvoeringsvorm is als volgt:

Zodra de gebruiker op de toets 50 een druk uitoefent en deze 25 de in de tekening weergegeven ruststand daarvan verlaat, beweegt de plaat 56 van magnetisch elastomeer, welke is bevestigd aan het binnenste uiteinde van de schacht 52 van de toets, zich van de plaat 57 af. De magnetische aantrekkingskracht, die door deze plaat 56 op de voet 63 van de vrije zuiger 60 wordt uitgeoefend, is veel 30 groter dan de kracht, welke men op het bovenste dunne blad 16 moet uitoefenen om dit te deformeren en de plaat 12 ii aanraking te brengen met de overeenkomstige plaat 12, die door het dunne binnenblad 34 wordt ondersteund. Zodra derhalve de toets 50 wordt ingedrukt, en de ruststand daarvan verlaat, volgt de vrije zuiger 60 de bewe-35 ging van deze toets totdat de plaat 12 van het bovenblad 16 in aan- 7920142 - 12 - raking komt met de plaat 12 van het binnenblad 34. De vrije zuiger 60 wordt dan geblokkeerd en kan zich niet verder naar beneden bewegen. De zuiger blijft in deze stand totdat de toets 50 de initiële ruststand daarvan weer herneemt.

5 Het is duidelijk, dat bij deze uitvoeringsvorm de duur van het signaal, dat wordt opgewekt door het sluiten van het contact, in hoofdzaak gelijk is aan of iets kleiner is dan de totale bedie-ningsduur van de toets 50.

Het is voorts duidelijk, dat bij alle zojuist beschreven uit-10 voeringsvormen het toetsenbord een monolytische opbouw heeft, d.w.z.

dat het samengestelde rooster met de openingen door welke openingen zich de toetsen uitstrekken, en de plaat of de bladen, die de contacten ondersteunen, welke bestemd zijn om door de toetsen te worden beïnvloed, een uit één geheel bestaand stelsel vormen, waardoor 15 de vervaardiging van deze toetsenborden.sterk wordt vereenvoudigd en de kostprijs daarvan op een zeer belangrijke wijze wordt gereduceerd.

Het is verder-duidelijk, dat bij de beschreven uitvoeringsvormen de metalen platen 13, 40 en 57 een dubbele functie hebben: 20 zij dienen als verstijvingselement en geven aan de op deze wijze verkregen samengestelde plaat een stijfheid, en zij zijn steeds juist boven de platen 14, 47 en 56 van een magnetische elastomeer gelegen, waardoor het magnetische veld boven deze platen kan worden opgeheven en onder deze platen op een zeer belangrijke wijze wordt 25 versterkt.

Tenslotte is het duidelijk, dat de magnetische terugstel-krachten, die op de toetsen worden uitgeoefend, om deze in hun ruststand terug te brengen of in hun ruststand te houden, steeds veel groter zijn dan het gewicht van de toetsen, zodat het toetsen-30 bord volgens de uitvinding weerstand kan bieden aan grote versnel lingen en trillingen. Verder wordt opgemerkt, dat de in de fig.2, 4 en 5 afgebeelde uitvoeringsvormen volgens de uitvinding aan uitgebreide proefnemingen zijn onderworpen. Deze proefnemingen hebben

Q

aangetoond, dat na 10 manipulaties de toetsenborden geen enkel te-35 ken van verslechtering of vermoeidheid vertoonden.

7920142

Claims (13)

1. Besturingstoetsenbord voor een elektrische of elektronische inrichting, voorzien van een samengesteld rooster of samengestelde plaat met openingen, door welke openingen zich de schachten van toetsen uitstrekken, welke bestemd zijn om steeds één of meer elek- 5 trische contacten te besturen, welke contacten worden gesloten wanneer de betreffende toets zich in een van de bedrijfs- en ruststanden daarvan bevindt en welke worden geopend wanneer de toets zich in de andere stand daarvan bevindt, waarbij het rooster of de plaat is voorzien van organen voor het terugstellen van de toetsen 10 door magnetische aantrekking, welke organen samenwerken met elemen ten, zoals platen of ringen van week ijzer, die één geheel vormen met de binnenste uiteinden van de schachten van de toetsen, welke elementen onder de genoemde plaat zijn opgesteld en normaliter hiermede in contact worden gehouden door een magnetische aantrekking 15 en op deze wijze de ruststanden van de toetsen bepalen, met het kenmerk, dat bepaalde contacten van tenminste de genoemde contacten, die door de toetsen worden bestuurd, worden ondersteund door de samengestelde plaat en samenwerken met voor sluiten of openen bestemde beïnvloedingsorganen, die met de genoemde toetsen samen-20 werken.

2. Toetsenbord volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde contacten normaliter gesloten zijn wanneer de toetsen zich in de ruststand daarvan bevinden, en geopend worden zodra de toetsen de ruststand daarvan verlaten.

3. Toetsenbord volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ge noemde contacten normaliter open zijn wanneer de toetsen zich in de ruststand daarvan bevinden en gesloten worden wanneer de toetsen zich in de bedrijfsstand daarvan bevinden.

4. Toetsenbord volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 30 contacten, welke door de samengestelde plaat worden ondersteund, zijn voorzien van elektrisch geleidende platen, welke door een dun blad of een film van een elektrisch isolerend materiaal worden on 7920142 Ir - 14 - dersteund, welk.blad of wélke film op een van de zijden van de samengestelde plaat is bevestigd en eveneens een elektrisch geleidend netwerk ondersteunt, dat het mogelijk maakt de genoemde platen met elektrische of elektronische ketens te verbinden.

5 . 5. Toetsenbord volgens conclusie 4, met het kenmerk , dat het genoemde blad van isolatiemateriaal op de binnenzijde van de samengestelde platen is bevestigd en de elektrisch geleidende platen daarvan samenwerken met contactuitsteeksels of -verdikkingen, die op de platen of ringen van week ijzer zijn gevormd, welke een ge-10 heel vormen met de schachten van de toetsen, een en ander zodanig, dat. de genoemde contacten normaliter zijn gesloten wanneer de toetsen zich in de ruststand daarvan bevinden.

6. Toetsenbord volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat op één zijde van de samengestelde plaat een stelsel van contacten is be- 15 vestigd, dat is voorzien van een eerste dun blad van elektrisch isolerend materiaal, dat op één vlak van de plaat is bevestigd, . en aan de andere zijde is voorzien van een elektrisch geleidend netwerk en contactplaten, een dun tussenblad van elektrisch isolerend materiaal, dat op het eerste blad is bevestigd, en een tweede 20 dun blad van buigzaam elektrisch isolerend materiaal, dat aan één ' zijde op het tussenblad is bevestigd en aan deze zijde is voorzien van een elektrisch geleidend netwerk en contactplaten, waarbij de contactplaten van de eerste en tweede bladen tegenover elkaar zijn gelegen', en het tussenblad ter hoogte van deze contactplaten van 25 uitsnijdingen is voorzien, een en ander zodanig, dat de tegenover elkaar gelegen contactplaten met elkaar in aanraking kunnen worden gebracht door op het tweede blad ter hoogte van de betreffende con-tactplaat een druk uit te oefenen.

7. Toetsenbord volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het 30 stelsel van drie dunne bladen op het binnenvlak van de samengestel de plaat is bevestigd, en de platen of ringen van week ijzer, welke één geheel vormen met de schachten van de toetsen, zijn voorzien van uitsteeksels of verdikkingen, welke bestemd zijn om de contactplaten van de eerste en tweede dunne bladen tegen elkaar te bren-35 gen wanneer de toetsen zich in de ruststand bevinden. 7820142 Λ * - 15 -

8. Toetsenbord volgens conclusie 6, met het Kenmerk, dat het stelsel van de drie dunne bladen op het buitenvlak van de samengestelde plaat is bevestigd en de kappen van de toetsen zijn voorzien van uitsteeksels, die naar beneden zijn gericht en bestemd 5 zijn om de contactplaten van de eerste en tweede dunne bladen tegen elkaar te bewegen wanneer de toetsen in de bedrijfsstand worden gebracht.

9. Toetsenbord volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het stelsel van de drie dunne bladen en de samengestelde plaat zijn 10 voorzien van openingen, waarin zich vrije zuigers bevinden waarvan de koppen op het buitenvlak van het tweede dunne blad ter hoogte van de genoemde contactplaten rusten en waarvan de voeten magnetisch worden aangetrokken door magnetische aantrekkingsorganen, die één geheel vormen met de binnenste uitsteeksels van de schachten van 15 de toetsen, een en ander zodanig, dat de zuigerkoppen de contact platen met elkaar in aanraking brengen door het uitoefenen van een druk op het tweede dunne blad zodra de toetsen de ruststand daarvan verlaten.

10. Toetsenbord volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de 20 genoemde magnetische aantrekkingsorganen bestaan uit platen van een magnetisch elastomeer, die door de platen of ringen van week ijzer, welke één geheel vormen met de schachten van de toetsen, worden ondersteund.

11. Toetsenbord volgens een der conclusies 6-10, met het ken- 25 merk, dat het stelsel van contacten is afgedicht.

12. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de magnetische aantrekkingskrachten, die op de beweegbare delen van het toetsenbord worden uitgeoefend, tenminste 10- /. maal zo groot zijn als het gewicht van deze beweegbare delen.

13. Toetsenbord volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de samengestelde plaat is voorzien van een metalen, b.v. uit ijzer of staal bestaande plaat, die een plaat van een magnetisch materiaal, zoals een multipolaire magnetische elastomeer, bedekt, die de organen voor het terugstellen van de toetsen in de 35 ruststand daarvan vormt. 7 9 2 0 1 42