DE1572987C - Tastatur, insbesondere für Waagen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tastatur, insbesondere für Waagen mit auf L-förmigen, federbelasteten Hebeln befestigten Tasten, Sperrelementen und Übertragungsorganen.

Die Erfindung hat sich die Schaffung einer Tastatur zum Ziel gesetzt, die abnützungs-, reibungs-, geräusch- und wartungsarm arbeitet und in bezug auf Korrosion und Schmutz nicht empfindlich ist, geringen Tiefgang aufweist und mit geringer Kraft betätigt werden kann. j

Es ist bereits bekannt, einen Hebel mittels einer i Feder bistabil zu lagern. Ebenfalls bekannt ist das ι Montieren von hintereinander angeordneten, zusammenspielenden Sperr- und Übeftragungsteilen.

Die üblichen Tastaturen weisen in der Regel nebst den erwähnten Elementen auch Gleitführungen und Schleifkontakte auf.

Der Kontaktdruck kann mit Rücksicht auf Verschmutzung usw. nicht beliebig klein gehalten werden. was wiederum vermehrte Reibung in den Gleitführungen verursacht. Die Rückstellung einer gedrückten Taste erfolgt in der Regel durch eine Feder, welche beim Drücken der Taste gespannt wird. Die Rückstellkraft einer solchen Feder muß erheblich sein. Sie muß so kräftig sein, daß sie die Reibung der Gleitführungen und Schleifkontakte bei der Rückbewegung der Taste mit großer Sicherheit überwindet, wobei dem Umstand Rechnung zu tragen ist, daß infolge Verbrauch des Schmiermittels, Abnützung und 5 Korrosion die Reibung mit der Zeit erheblich ansteigen kann. Dies hat zur Folge, daß die Kraft zur Betätigung einer Taste verhältnismäßig groß wird. Da bei den meisten Kontaktanordnungen außerdem der notwendige Weg der Taste verhältnismäßig groß ist, wird die zur Betätigung einer Taste notwendige Arbeit ebenfalls groß. Beim Auslösen einer gedrückten Taste wird folglich eine erhebliche Arbeit frei, welche infolge der notwendig eingerechneten Sicherheit beim Rückwärtsgang nicht durch Reibung, sondern durch Anschlagen der Taste in der Nullstellung vernichtet werden muß. Die Folge ist, daß solche Tastaturen ziemlich geräuschvoll arbeiten. Die gegenseitige Verriegelung der Tasten (es soll nur eine einzige Taste jeder Dekade in Schaltstellung bleiben können) ist in der Regel so ausgeführt, daß über keilartig wirkende Sperrelemente hinweg die zurückzustellende Taste ausgelöst wird, was infolge des schlechten Wirkungsgrades von Keilen den Kraftbedarf beim Drücken der Taste nochmals erhöht. Alle geschilderten Reibungs-5 vorgänge sind selbstverständlich mit einer starken Abnützung verbunden und sonstigen unangenehmen Veränderungen z. B. Verschmutzen und Verharzen von Schmiermitteln.

Die Tastatur gemäß der Erfindung erlaubt, diese Nachteile zu beheben. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Taste auf dem kürzeren, waagrechten, eine seitliche Nocke aufweisenden Arm eines schwenkbar gelagerten, L-förmigen Hebels befestigt ist. dessen längerer, einen Anschlag aufweisender Arm an 5 seinem unteren Ende mit einer Feder und zwei Anschlägen derart zusammenwirkt, daß der Hebel bistabil gelagert ist, daß auf jedem Hebel ein Sperrhebel mit einem drehbar gelagerten Übertragungsorgan, dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Abstand der Achsen zweier aufeinander folgender Hebel ist, schwenkbar gelagert ist, welcher Sperrhebel eine mit der Nocke des waagrechten Armes der nächsthöheren Taste zusammenwirkende Nase aufweist, das Ganze derart, daß beim Niederdrücken einer Taste der Anschlag ihres Hebels den zugehörigen Sperrhebel derart verschwenkt, daß er entweder die nächsthöhere Taste, falls die niedergedrückt war, durch Einwirken auf ihre Nocke in Nullstellung rückstellt oder

über sein Übertragungsorgan und dasjenige des Sperr-. hebeis der nächsten Taste seine Schwenkbewegung auf diesen Sperrhebel überträgt, wobei die Nocke der gedrückten Taste gleichzeitig auf die Nase des Sperrhebels der nächst unteren Taste derart einwirkt, daß dieser Sperrhebel über den Anschlag seines eigenen Hebels die nächst untere Taste in Nullstellung rückstellt, ■ falls sie niedergedrückt war, oder über sein Übertragungsorgan und dasjenige des Sperrhebels der übernächsten unteren Taste überträgt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles einer Dekade, F i g. 2 schematisch eine Variante und

F i g. 3 ein Detail.

In an sich bekannten und daher nicht dargestellten Seitenschildern sind mittels Achsen 1, la, L-förmige Hebel 2 schwenkbar gelagert, die je einen annähernd senkrechten Arm 3 und annähernd waagrechten U-förmigen Arm 4 aufweisen. Am U-förmigen Arm 4 ist je eine Taste 5 angebracht, welche die Kennzeichen (beispielsweise Ziffern) trägt. Der Ausschlag des Armes 3 ist durch Anschläge 6 eines rechenförmigen Körpers 7 begrenzt, der in an sich bekannter Weise mit dem Gestell verbunden ist. Der Arm 3 weist an seinem unteren Ende eine prismatische Kerbe 8 auf. Entsprechende Aussparungen 9 sind am Körper 7 angebracht. Je eine vierfach abgebogene Feder 10 ist als Druckfeder ausgebildet und greift in die Kerben 8 und 9. Damit sind die Hebel 2 in ihrer Lage bistabil bestimmt. Die Druckfeder 10 hat das Bestreben, den Arm 3 und mit ihm den Hebel 2 entweder in der einen oder der anderen Richtung an den einen oder 3 anderen Anschlag 6 zu pressen. Eine Zwischenstellung ist praktisch unmöglich, da einerseits die Reibung um die Achsen 1, la sehr klein ist und da in den Kerben 8 und 9 die Reibung verhältnismäßig noch kleiner ist. Die Hebel 2 mit den Achsen 1, la, sind zwecksmäßig aus Kunststoff hergestellt, ebenso der Körper 7. Auch in den Kerben 8 und 9 besteht somit nur die Paarung Metall (Feder) und Kunststoff (Hebel 2 und Körper 7), womit in bezug auf Reibung und Abnützung günstigste Voraussetzungen bestehen. Auf der Achse 1 jedes Hebels 2 ist ein Sperrhebel 11 schwenkbar gelagert, der eine Winkelform aufweist. Auf diesem Sperrhebel 11 sind ungefähr auf gleicher Höhe wie die Achse 1 eine Nase 12 und ungefähr senkrecht unter Achse 1 ein Anschlag 13 vorhanden. Am unteren verlängerten Ende 14 des Sperrhebels 11 befindet sich eine Achse 15, aufweicher eine Übertragungsscheibe 16 drehbar gelagert ist. Der Durchmesser der Übertragungsscheiben 16 entspricht dem Abstand der Achse 1 zweier aufeinan- 5 derfolgender Tasten. Die Nocke 13 jedes Sperrhebels 11 wirkt mit einem Anschlag 23 des Hebels 2 zusammen, auf dem der Sperrhebel 11 gelagert ist, während die Nase 12 des Sperrhebels 11 der Nocke 22 des Hebels 2 der nächst höheren Taste entspricht.

In Fig. 1 ist die Taste mit der Zahl »5« gedrückt. Dadurch wird über den Anschlag 23a des Hebels 2a und die Nocke 13a der Sperrhebel Ha im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt, was wiederum zur Folge hatte, daß damit über die Nase 12a und die Nocke 6 22c der Tasthebel 2c und mit ihm die Taste mit der Zahl »6« zurückgestellt werden.

Wird nun beispielsweise die Taste 5 mit der Zahl »3« gedrückt, so wird über den Anschlag 23 und Nocke 13 der Sperrhebel 11 im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Hierbei wird über die Übertragungsscheiben 16, 16b der Sperrhebel 116 im gleichen Sinne verschwenkt, was bewirkt, daß die Nase 12b des Sperrhebels Hb über die Nocke 22a des Hebels 2a diesen in die Nullstellung zurückstellt. Wird wiederum von der in Fig. 1 gezeichneten Stellung — Taste »5« gedrückt — ausgegangen und die Taste mit der Zahl »6« gedrückt, so ist leicht ersichtlich, daß über die Nocke 22c des Hebels 2c die Nase 12a des Sperrhebels 11a nach unten gedrückt wird, womit der Sperrhebel 11a über die Nocke 13a und den Anschlag 23a des Hebels 2a diesen in die Nullstellung zurückbringt.

Aus der vorgenannten Beschreibung geht hervor, daß bei normalem Manipulieren, d. h. Drücken irgendeiner Taste, die vorher gedrückte Taste herausspringen muß und somit nur eine einzige Taste in Schaltstellung stehen kann. Das Überspringen geht leicht und sicher. Die Elastizität der betätigenden Fingerbeeren und des aus Kunststoff bestehenden Tasthebels bewirkt, auch bei sehr langsamen Niederdrücken, daß der Übergang wie bei einem Kippschalter plötzlich erfolgt und einstellen auf den Totpunkt auf diese Weise nicht möglich ist. Wird versucht, das richtige Funktionieren absichtlich zu stören, so ergibt sich das Folgende:

Wird in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung der Tasten die Taste mit der Zahl »5« angehoben (was übrigens durch entsprechende Formgebung des Tastknopfes verhindert werden kann) so ist kein Wert eingetastet. Wird schaltungstechnisch dafür gesorgt, daß diese Stellung dem Wert »0« entspricht, oder damit ein gesamtes Ausschalten bewirkt, so ist keine Fehlschaltung möglich. Durch Drücken irgendeines Tastwertes wird dieser im normalen Betrieb niemals auftretende Zustand behoben. Man kann sich auch denken, daß versucht wurde, Fehlschaltungen dadurch zu provozieren, daß zwei Tasten, beispielsweise »0« und »9«, gleichzeitig gedrückt werden. Infolge der bistabilen und sehr reibungsarmen Lagerung wird es kaum gelingen, die Tasten »0« und »9« gleichzeitig gegeneinander genau in die Totpunktlage zu bringen. Sofort nach Loslassen werden entweder die beiden gedrückten Werte in die Nullstellung springen, was den schon beschriebenen ungefährlichen Zustand zur Folge hätte, oder es wird sich sofort nach Loslassen der eine oder andere Schaltzustand »0« oder »9« einstellen. Sollte es trotzdem gelingen, den Totpunktzustand der zwei gedrückten Werte zu stabilisieren und soll eine solche böswillige Störung verunmöglicht werden, so soll durch die Totpunktlage über schaltungstechnische Maßnahmen ein gesamtes Abschalten bewirkt werden.

Die letzten Ausführungen sollen zeigen, daß, allerdings mit besonderen Maßnahmen, sogar absichtlich versuchte Fehlschaltungen ausgeschlossen werden können. Fehlschaltungen durch Fehlmanipulieren, also beispielsweise versehentliches Drücken zweier Tasten hingegen können unter keinen Umständen Störungen verursachen.

In Fig. 2 sind die Sperrhebel 11 einer ganzen Tastenreihe vereinfacht dargestellt. Es wird gezeigt, daß die Übertragungsscheiben 16 auch prismatische Teile sein können. Von den zugehörigen Hebeln 2 sind nur die Nasen 22 und die Anschläge 23 gezeichnet. Es ist dabei ersichtlich, daß der letzten Taste mit der Zahl »9« kein Hebel 11 und keine Übertragungs-

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scheibe 16 zugeordnet sein muß, da die Nocke 22d des Hebels der Taste »9« direkt die Nase \2d des Hebels 11 d betätigt und eine Betätigung in Richtung einer höheren Stelle als »9« nicht notwendig ist.

F i g. 3 zeigt beispielsweise, wie an Stelle der Druckfeder 10 in Fig. 1 eine Druckfeder 31 eingesetzt werden kann, welche einerseits wie in Fig. 1 in einer Kerbe 8 des Armes 3 des Hebels 2 gelagert ist, andererseits in die Kerbe 32 eines Schaltstückes 33 aus Kunststoff greift, welches (ein oder) mehrere Kontakte 34 trägt und somit nach Art eines Kippschalters mit geringster Reibung betätigt werden kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt, wie mit der beschriebenen Tastatur über Kontakte elektrische Signale gegeben werden können. Selbstverständlich sind auch andere reibungsarme Kontaktanordnungen denkbar. Statt elektrische Kontakte können vorzugsweise Lichtkanäle gesteuert oder kapazitive oder induktive Fühler oder dergleichen betätigt werden.

Die beschriebene Tastatur hat gegenüber Tastaturen bekannter Bauart folgende Vorteile:

a) Die kraftleitenden _ Teile sind als Teile mit Schwenkbewegung ausgeführt, wobei die Schwenkbewegung in Schneiden- oder kleinen Zapfenlagern stattfindet.

b) Die Sperr-, Koppel- oder Auslöseteile sich unter

sich oder mit anderen Teilen vorzugsweise durch Druckübertragung gekoppelt, so daß keine wesentliche Gleitung der Teilung aufeinander notwendig ist. Übliche Keilanordnung für die genannten Teile sind vermieden.

c) Die bewegten Teile können vorwiegend aus Kunststoff ausgeführt werden.

d) Wenn notwendig, kann die Schaltbewegung gegenüber dem Weg des Tastenknopfes erheblich vergrößert werden.

e) Die Lage der Winkelhebel ist mittels einer Feder bistabil gestaltet.

0 Beim Drücken einer neuen Taste ist zur Rückstellung der schon gedrückten Taste lediglich direkt die Arbeit des Umstellens in den neuen bistabilen Zustand zu leisten, was fast ohne Reibungsverluste und ohne Kraftspeicherung geschehen kann.

g) Bei allen kraftleitenden beweglichen Teilen ist nur die Paarung Kunststoff/Kunststoff oder Kunststoff/Metall vorhanden, so daß eine Schmierung wie bei Metall auf Metall nicht notwendig ist.

h) Der geringe Tiefgang der Tasten, die geringe Masse der Winkelhebel und deren sehr geringes Trägheitsmoment verglichen mit einer erheblich schwereren, über einen größeren Weg gradlinig bewegten Taste, bei viel geringerer Antriebskraft, ergeben einen extrem leisen Gang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 57Z Patentansprüche:

1. Tastatur, insbesondere für Waagen mit auf L-förmigen, federbelasteten Hebeln befestigten Tasten, Sperrelementen und Übertragungsorganen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Taste (5) auf dem kürzeren, waagrechten, eine seitliche Nocke (22) aufweisenden Arm (4) eines schwenkbar gelagerten, L-förmigen Hebels (2) befestigt ist, dessen längerer, einen Anschlag (23) aufweisenden Arm (3) an seinem unteren Ende mit einer Feder (10 bzw. 31) und zwei Anschlägen (6) derart zusammenwirkt, daß der Hebel (2) bistabil gelagert ist, daß auf jedem Hebel (2) ein Sperrhebel (11) mit einem drehbar gelagerten Übertragungsorgan (16), dessen wirksamer Durchmesser gleich dem Abstand der Achsen (1) zweier aufeinanderfolgender Hebel (2) ist, schwenkbar gelagert ist. welcher Sperrhebel (U) eine mit der Nocke (22) des waagrechten Armes (4) der nächst höheren Taste (5) zusammenwirkenden Nase (12) aufweist, ' das Ganze derart, daß beim Niederdrücken einer Taste (5) der Anschlag (23a) ihres Hebels (2) den zugehörigen Sperrhebel (12a) derart verschwenkt, daß er entweder die nächst höhere Taste (5), falls sie niedergedrückt war, durch Einwirken auf ihre Nocke (22c) in Nullstellung rückstellt, oder über sein Übertragungsorgan (16a) und dasjenige des Sperrhebels (2c) der nächsten Taste (5) seine Schwenkbewegung auf diesen Sperrhebel (2c) überträgt, wobei die Nocke (22c) der gedrückten Taste (5) gleichzeitig auf die Nase (126) des Sperrhebels (116) der nächst unteren Taste (5) derart einwirkt, daß dieser Sperrhebel (116) über den Anschlag (236) seines eigenen Hebels (2) die nächst untere Taste (5) in Nullstellung rückstellt, falls sie niedergedrückt war, oder über sein Übertragungsorgan (166) und dasjenige des Sperrhebels (2) der übernächsten Taste (5) seine Schwenkbewegung auf diesen Sperrhebel (2) überträgt.

2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (10) einerseits in Kerben (8) des Hebels (2), andererseits in Kerben (9) eines am Gestell befestigten Körpers (7) eingreift, so daß sie beim Durchschalten, mindestens annäherungsweise in der Mitte der zwei Endstellungen, über eine Totpunktlage hinweg bewegt wird.

3. Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) einerseits in eine Kerbe (3) des Hebels (2), andererseits in die Kerbe (32) eines Schaltstückes (33) eingreift, so daß sie beim Durchschalten über eine Totpunktlage hinweg bewegt wird, dermaßen, daß das Schaltstück (33) vor Erreichen der Endlage des Hebels (2) in die entgegengesetzte Endlage überspringt. ^: