[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktaster für elektrische Geräte, der aus
einem Gehäuseunterteil und einem gegenüber diesem entgegen der Kraft einer Druckfeder
verschiebbaren Druckstück besteht, das mittels einer Kontaktbrücke mit Schaltkontakten
zusammenwirkt und der insbesondere für Schreibtastaturen verwendbar ist.
[0002] Drucktaster dieser Art sind in zahlreichen Ausgestaltungen bekannt und haben sich
in der Praxis auch sehr gut bewährt. Da die Kraft der bei einer Betätigung des Druckstückes
zu überwindenden Druckfeder hierbei linear ansteigt, ist nicht ohne weiteres feststellbar,
in welchem Verstellbereich des Druckstückes die Kontakte zur Anlage kommen. Mitunter
werdmdaher, da der Kontaktgabe kein Druckpunkt zugeordnet ist, durch unzureichende
Verstellungen des Druckstückes keine Schaltungen ausgelöst.
[0003] Um derartige Fehlbetätigungen auszuschließen, ist es des weiteren bekannt, an dem
Gehäuseunterteil eines Drucktasters eine Scheibe zu lagern, die mittels eines an dem
Druckstück angebrachten Schaltgliedes, das in in die Scheibe eingeformter Nuten einführbar
ist, verschwenkt wird. Außerdem ist an der Scheibe mittels einer Zugfeder ein Kontaktglied
in Form einer Kontaktbrücke befestigt, mittels der, sobald die Scheibe während des
Schwenkvorganges eine bestimmte Lage einnimmt und somit der Druckpunkt überwunden
ist, eine Schnellschaltung vorgenommen wird.
[0004] Ein mit einer derartigen Sprungschaltung ausgerüsteter Drucktaster weist somit zwar
einen Druckpunkt auf, da die Kraft der das Kontaktglied haltenden Zugfeder mit zu
überwinden ist, der Bauaufwand ist jedoch erheblich. Außerdem können, da jeweils mehrere
Glieder zusammenwirken, Störungen auftreten. Auch kann bei diesem Taster der Druckpunkt
nur relativ weich eingestellt werden, so daß dieser mitunter nicht exakt genug fixiert
ist.
[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Drucktaster der vorgenannten Gattung zu
schaffen, bei dem mit äußerst einfachen Mitteln ein Druckpunkt vorzusehen ist, ohne
daß dadurch aber eine Schnellumschaltung auftritt. Außerdem soll hierbei der dem Druckstück
zugeordnete Druckpunkt genau festzulegen sein. Des weiteren soll der Bauaufwand, mit
dem dies zu bewerkstelligen ist, äußerst gering gehalten werden, so daß nicht nur
eine wirtschaftliche Fertigung, sondern auch eine hohe Betriebssicherheit und eine
lange Lebensdauer sowie eine vielseitige Verwendbarkeit gegeben sind.
[0006] Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Drucktaster der vorgenannten Art dadurch
erreicht, daß zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Druckstück eine weitere bügelförmig
gestaltete, in Neutralstellung des Drucktasters zu dessen Längsachse geneigt verlaufende
Feder eingesetzt ist, die mit einem Ende an dem Gehäuseunterteil und mit dem anderen
Ende an dem Druckstück abgestützt und durch dieses um die Abstützung an dem Gehäuseunterteil
über eine achssenkrechte Totpunktlage hinaus verschwenkbar ist.
[0007] Hierbei ist es zweckmäßig, die Bügelfeder in Form eines Ovals mit vorzugsweise zwei
einander gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Abschnitten auszubilden, dessen Längsseiten
die an dem Gehäuseunterteil und dem Druckstück abgestützten Enden bilden, und wobei
eine der Längsseiten in zwei Endstücke unterteilt sind. Auf diese Weise ist nicht
nur eine Zentrierung gegeben, sondern es kann auch die zu überwindende Druckkraft
verhältnismäßig groß gewählt werden.
[0008] Nach einer andersartigen Ausgestaltung kann die Druckfeder aber auch als halbkreisförmiger
Ring ausgebildet werden, an dem die sich an dem Gehäuseunterteil und dem Druckstück
abstützenden, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Enden angeformt sind.
[0009] Vorteilhaft ist es des weiteren, die Enden der Bügelfeder jeweils in einer schlitzartigen,
vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Drucktasters verlaufenden Ausnehmung des
Gehäuseunterteils und des Druckstückes zu halten, so daß sich die Bügelfeder im Bereich
der Enden elastisch verformen kann.
[0010] Ferner ist es angebracht, zur Abstützung der Bügelfeder an dem Gehäuseunterteil an
diesem nach innen ragende Laschen anzuformen, in die die schlitzartigen Ausnehmungen
zur Aufnahme der Federenden eingearbeitet sind.
[0011] Durch den gemäß der Erfindung vorgesehenen Einbau einer Bügelfeder in einem Drucktaster
wird dessen Druckstück ein exakt definierter Druckpunkt zugeordnet, so daß fehlerhafte
Betätigungen nahezu ausgeschlossen sind. Wird nämlich die bügelförmig gestaltete Feder
verschwenkbar zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Druckstück eingesetzt, so wird
durch Niederdrücken des Druckstückes die Bügelfeder, um die Abstützung an dem Gehäuseunterteil
verschwenkt und gleichzeitig so lange gespannt, bis diese sich in einer achssenkrechten
Lage zur Verstellrichtung des Druckstückes befindet. Dabei steigt die zu dessen Verstellung
erforderliche Kraft entsprechend der gewählten Feder überproportional an und fällt
stark ab, sobald nach Überschreiten des Druckpunktes die Bügelfeder über die Totpunktlage
hinaus verschwenkt wird. Die Kontaktgabe kann somit unmittelbar nach Überwindung des
Druckpunktes, der durch die Höhe der Gegenkraft der Bügelfeder bestimmt ist, erfolgen.
[0012] Dabei ist von besonderem Vorteil, daß durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Bügelfeder
das Kontaktsystem des Drucktasters nicht beeinflußt wird. Auch bei einer höheren Betätigungskraft,
die durch die Kraft der Druckfeder festlegbar ist, sowie durch die Bügelfeder bestimmbarer
und damit wählbarer Kraft zur Überwindung des Totpunktes kann dennoch eine geringe
Kontaktkraft, um die Kontakte zu schonen, vorgesehen werden. Auch kann die Kraft,
mit der die Kontakte zur Anlage gebracht werden, stets konstant gehalten werden. Die
Kontaktkraft ist demnach unabhängig von der Betätigung des Drucktasters zu wählen.
[0013] Der dazu erforderliche Bau- und Fertigungsaufwand ist äußerst gering, da lediglich
zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Druckstück eine in besonderer Weise ausgebildete
Bügelfeder einzusetzen ist. Und wird bei einem solchen Drucktaster kein Druckpunkt
benötigt, so wird einfach die Bügelfeder nicht eingebaut. Eine hohe Betriebssicherheit
und lange Lebensdauer sind demnach, da lediglich ein Teil erforderlich ist, um einen
Druckpunkt zu schaffen, bei wirtschaftlicher Fertigung gegeben.
[0014] In der Zeichnung ist ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Drucktaster in unterschiedlichen
Betriebsstellungen dargestellt und nachfolgend erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 den aus einem Gehäuseunterteil und einem axial verschiebbaren Druckstück gebildeten
Drucktaster in Ausgangsstellung, im Schnitt,
Fig. 2 die bei dem Drucktaster nach Fig. 1 zusätzlich vorgesehene Bügelfeder in Draufsicht,
Fig. 3 den Drucktaster nach Fig. 1 in Mittellage des Druckstückes,
Fig. 4 die Bügelfeder in der in Fig. 3 gezeigten Betriebsstellung,
Fig. 5 den Drucktaster nach Fig. 1 in Schaltstellung,
Fig. 6 die Bügelfeder in der in Fig. 5 gezeigten Schaltstellung des Drucktasters und
Fig. 7 ein Kraftwegdiagramm.
[0015] Der in den Fig. 1, 3 und 5 in unterschiedlichen Betriebsstellungen und jeweils im
Schnitt dargestellte,mit 1 bezeichnete Drucktaster besteht im wesentlichen aus einem
ortsfest anzuordnenden Gehäuseunterteil 2, in dem miteinander zu verbindende Kontakte
4 und 5 eingesetzt sind, und einem axial entgegen der Kraft einer Druckfeder 1
0 verschiebbaren Druckstück 6, das mit einer mit den Kontakten 4 und 5 zusammenwirkenden
Kontaktbrücke 11 versehen ist. Das Druckstück 6 ist hierbei aus einer Kappe 7 und
einem Zwischenstück 8 gebildet, das einen angeformten Zapfen 9 aufweist, der in eine
in dem Gehäuseunterteil 2 vorgesehene Führungsbohrung 3-eingreift. Die die Kontakte
4 und 5 verbindende Kontaktbrücke 11 ist in einer Nut 13 eingesetzt und von ebenfalls
in dieser angeordneten Federn 12 mit konstanter Kontaktkraft beaufschlagt.
[0016] Um dem Druckstück 6 einen Druckpunkt zuzuordnen, ist zwischen diesem und dem Gehäuseunterteil
2 eine bügelförmig gestaltete Feder 21 eingesetzt, die in Ausgangsstellung des Druckstückes
6 zu dessen Längsachse A geneigt verlaufend angeordnet ist. Gemäß den Fig. 2, 4 und
6 ist die Druckfeder 21 oval ausgebildet und besteht aus zwei Kreisbogenstücken 22
und 22', die.an einer Seite durch einen Schenkel 24 mit einander verbunden sind, an
den anderen Seiten sind dagegen abstehende Schenkel 23 und 23' an diesen angeformt.
Das Zwischenstück 24 sowie die Schenkel 23 und 23' bilden somit die Enden der Bügelfeder
21, die sich an dem Druckstück 6 sowie dem Gehäuseunterteil
2abstützen.
[0017] Um dies zu bewerkstelligen, sind an dem auf das Gehäuseunterteil 2 aufgesetzten Ringteil
2' abstehende Laschen 1
4 angebracht, in denen langlochartige Ausnehmungen 25 und 25' für die Schenkel 23 und
23' eingearbeitet sind. Und in dem Zwischenstück 8 ist eine Freisparung 26 vorgesehen,
in die die Bügelfeder 21 mit dem Schenkel 24 eingesetzt ist. Die Bügelfeder 21 kann
somit durch die Verstellbewegung des Druckstückes 6 gespannt werden.
[0018] Wird das Druckstück 6, um einen Schaltvorgang vorzunehmen, niedergedrückt, so ist
dabei die Kraft der Druckfeder 1
0 und die überproportional ansteigende Kraft der Bügelfeder 21 zu überwinden. Die Kraft
der Bügelfeder 21 steigt dabei zunächst bis zu einem Höchstwert an. In dieser Stellung
nimmt die Bügelfeder 21 die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Form an, d. h. sie verläuft
achssenkrecht zu der Längsachse A des Druckstückes 6 und deren Enden sind verformt.
[0019] Sobald das Druckstück 6 über diese Totpunktlage hinaus verschoben wird, unterstützt
die Kraft der gespannten Bügelfeder 21 die Betätigungskraft, so daß nunmehr die Kontaktbrücke
11 rasch an den Kontakten 4 und 5 zur Anlage kommt. Durch die überproportional ansteigende
Kraft der Bügelfeder 21 wird somit ein Druckpunkt geschaffen, nach dessen Überschreitung
die Schaltung erfolgt. Dennoch wird die Kontaktkraft, die durch die Federn 13 erzeugt
wird, weder durch die Kraft der Druckfeder 1o noch durch die Kraft der Bügelfeder
21 beeinflußt. Vielmehr bleibt die Kontaktkraft unabhängig davon, wie die Betätigungskraft
bzw. die Kraft, um den Totpunkt zu überwinden, gewählt wurde, stets konstant.
[0020] Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Kraft-Wegdiagramm steigt in dem Kurvenbereich a)
die Betätigungskraft überproportional, und zwar bis zur Totpunktlage der Bügelfeder
21 an, bei b fällt die Betätigungskraft, da die Bügelfeder 21 nach Überschreiten des
Totpunktes entspannt wird, bis auf den durch den linear verlaufenden Kurventeil c
bestimmten Wert, der der Druckkraft der Druckfeder 1
0 entspricht, ab.
[0021] Die Rückführung des Druckstückes 6 wird, sobald auf dieses keine Druckkraft mehr
ausgeübt wird, durch die Druckfeder 1o bewerkstelligt. Dazu ist diese selbstverständlich
in ihrer Federkraft derart zu bemessen, daß die Kraft der Bügelfeder 21 überwunden
wird.
1. Drucktaster für elektrische Geräte, insbesondere für Schreibtastaturen, bestehend
aus einem Gehäuseunterteil und einem gegenüber diesem entgegen der Kraft einer Druckfeder
verschiebbaren Druckstück, das mittels einer Kontaktbrücke mit Schaltkontakten zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet ,
daß zwischen dem Gehäuseunterteil (2) und dem Druckstück (6) eine weitere bügelförmig
gestaltete,in Neutralstellung des Drucktasters (1) zu dessen Längsachse (A) geneigt
verlaufende Feder (21) eingesetzt ist, die mit einem Ende (23, 23') an dem Gehäuseunterteil
(2) und mit dem anderen Ende (24) an dem Druckstück (6) abgestützt und durch dieses
um die Abstützung an dem Gehäuseunterteil (2) über eine achssenkrechte Totpunktlage
hinaus verschwenkbar ist.
2. Drucktaster nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Bügelfeder (21) in Form eines Ovals, vorzugsweise mit zwei einander gegenüberliegenden
kreisbogenförmigen Abschnitten (22, 22') ausgebildet ist, dessen einander gegenüberliegenden
Längsseiten die an dem Gehäuseunterteil (2) und dem Druckstück (6) abgestützten Enden
(23, 23' bzw. 24) bilden, und daß eine der Längsseiten in zwei Endstücke (23, 23')
unterteilt ist.
3. Drucktaster nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß- die Bügelfeder (21) als halbkreisförmiger Ring ausgebildet ist, an dem die sich
an dem Gehäuseunterteil (2) und dem Druckstück (6) abstützenden, vorzugsweise parallel
zueinander verlaufenden Enden angeformt sind.
4. Drucktaster nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Enden (23, 23') der Bügelfeder (21) jeweils in einer schlitzartigen, vorzugsweise
senkrecht zur Längsachse (A) des Drucktasters (1) verlaufenden Ausnehmung (25, 25'
bzw. 26) des Gehäuseunterteils (2) und des Druckstückes (1) gehalten sind.
5. Drucktaster nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß zur Abstützung der Bügelfeder (21) an dem Gehäuseunterteil (2) an diesem nach
innen ragende Laschen(14) angeformt sind, in die die schlitzartigen Ausnehmungen (25,
25') zur Aufnahme der Federenden (23, 23') eingearbeitet sind.