Tastenknopf für Schreibmaschinen, Rechenmaschinen usw. und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Tastenknopf für Schreibmaschinen, Rechenmaschinen usw. Ursprünglich wurden solche Tastenknöpfe mit einem Metallrand versehen, der eine das Zei chen aufweisende Einlage auf dem Tasten knopf festhielt. Der Metallrand ist unbequem, da er sich der Fingerkuppe nicht harmonisch anschliesst. Es wurden daher in der Folgezeit Konstruktionen entwickelt, die diesen Nach teil vermieden und eine glatte, leicht konkave Oberfläche besassen, wobei man vor allem Kunststoff benutzte, zunächst Zelluloid. Die Zeichen wurden als Folien eingepresst, was sich aber nicht bewährte, da sieh die Folien beim Gebrauch öfters ablösten.
Auch Tasten knöpfe aus Pressmasse erlangten eine gewisse Bedeutung, haben jedoch den Nachteil grosser Sprödigkeit und eignen sich daher nicht zum Rufpressen auf den Tastenhebel.
In neuerer Zeit werden Tastenknöpfe fast nur noch aus thermoplastischen Kunststoffen im Spritzgussverfahren hergestellt. Unter den Spritzgussmassen gibt es weiche und harte Stoffe. Es ist aber gegenwärtig kein Kunst stoff bekannt, der bei hoher Oberflächenhärte gleichzeitig eine genügende Zähigkeit auf weist.
Eine grosse Oberflächenhärte für die Tastenknöpfe ist im Hinblick auf die Be nutzer erwünseht, um Beschädigungen bzw. Abnutzung und Rauhigkeit der Tastfläche nach längerem Gebrauch auszuschalten. Der beste Kunststoff in dieser Beziehung ist Polvacrylsäureester, ein Material, das eine sehr hohe Oberflächenhärte aufweist und dabei in allen Farben bezogen werden kann.
Seiner Benutzung steht jedoch der Umstand weit gehend entgegen, dass der Stoff sehr spröde und spannungsempfindlich ist, so dass die übliche Befestigung durch Aufpressen auf den Tastenhebel grosse Schwierigkeiten be reitet. - Die Stärke des Bleches, aus dem der Tastenhebel gestanzt wird, ist nämlich verhält nismässig grossen Schwankungen unterworfen, die mehrere Hundertstel-Millimeter betragen, und die durch die zulässige Dehnung des Kunststoffes nicht. aufgenommen werden kön nen.
Ein Kunststoff, der sehr zäh ist, steht in der Acetylzellulose zur Verfügung. Er kann, ohne da.ss man Rissbildung befürchten muss, grösseren Verformungen ausgesetzt werden. Tastenknöpfe aus diesem Stoff können un bedenklich fest auf den Tastenhebelschaft gepresst werden, auch wenn dieser Ungenauig keiten bis zu 0,1 mm aufweist. Dieser Kunst stoff ist ebenfalls in allen Farben lieferbar und gegen Benzin beständig. Als Nachteil weist er eine nur geringe Oberflächenhärte auf.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die genannten Schwierig keiten zu überwinden, indem sie einen Tasten- knopf schafft, der sowohl die gewünschte grosse Oberflächenhärte besitzt als auch die für die Anpassung an ungenaue Tastenhebel querschnitte erforderliche Zähigkeit, und gleichzeitig ein Verfahren zu dessen Herstel lung angibt.
Der erfindungsgemässe, aus mehreren Tei len zusammengesetzte Tastenknopf ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel aus einem durch grosse Härte gekennzeichneten Kunst stoff, der vom Mantel umsehlossene, den Tastenhebelschaft aufnehmende Tastenfuss aus einem Kunststoff von hoher Zähigkeit besteht.
Auf diese Weise wird eine Tastenoberfläche gewonnen, die eine starke mechanische Bean spruchung aushält, während die zähe Masse des Tastenfusses eine sichere Befestigung auf dem Tastenhebelschaft gewährleistet. Die Her stellung eines solchen Tastenknopfes ist im üblichen Spritzgussverfähren unter Benützung des ebenfalls Gegenstand der Erfindung bil denden Verfahrens möglich. Doch ist die Be nützung eines andern Herstellungsverfahrens nicht ausgeschlossen.
Die Fig. 1 bis 9 zeigen Ausführungsbei spiele des erfindungsgemässen Tastenknopfes. Es zeigen: Fig. 1 die Unteransicht eines Tastenfusses, Fig. 2 einen Querschnitt und Fig. 3 eine Draufsicht auf denselben, Fig. 4 einen gegenüber Fig. 2 um 90 ver setzten Querschnitt durch einen fertigen Tastenknopf, Fig.5 eine Draufsicht auf den Tasten knopf nach Fig. 4, Fig.6 einen Schnitt durch einen abgeän derten Tastenknopf, Fig. 7 einen gegenüber Fig. 6 um 90 ver setzten Querschnitt durch den Tastenknopf nach Fig. 6, Fig. 8 die Unteransicht eines weiterhin abgeänderten Tastenknopfes, Fig. 9 einen Querschnitt durch den Tasten knopf nach Fig. B.
In den Fig. 1 bis 5 ist der Körper eines aus Kunststoff von hoher Zähigkeit bestehen den Tastenfusses 1 sichtbar, der im Innern zur Aufnahme eines nicht dargestellten Tastenhebelsehaftes einen trogartigen Hohl raum 2 von reehteekigem Querschnitt besitzt. Der in Fig. 2 oben liegende Boden des Hohl raumes wird durch gitterartig angeordnete Stäbe 3 gebildet, zwischen denen sich Aus sparungen 4 befinden.
Wird der Tastenfuss körper 1 als Vorspritzling gemäss dem erfin dungsgemässen Verfahren hergestellt, so er möglichen diese Aussparungen den Zustrom von Spritzgussmasse zu allen Teilen eines Zei- ehens 5 und beim Umpressen des Vorspritz- lings mit einer andersfarbigen Masse den Zu strom der Spritzmasse auch zu den geschlos senen Innenräumen bzw. Inseln eines Zeichens. Der Tastenfusskörper ist bei 6 mit einer Nase versehen, die sieh etwa über seine halbe Höhe erstreckt.
Bei 7 besitzen die Schmalwände des Tastenfusskörpers rinnenförmige Aussparun gen, über die später beim Spritzen des Mantels gegebenenfalls eine dachartig geformte Brücke aus hartem Spritzmaterial gebildet wird. Der äussere Umruss des Tastenfusskörpers ist kreis förmig; an seinem obern Teil ist bei 8 zweck mässig ein Rand vorgesehen. In Fig. 2 ist bei 9 gestrichelt der Mantel aus durch hohe Härte ausgezeichnetem Kunststoff angedeutet.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt. durch den mit dem harten Mantel 9 umgebenen Tastenfuss körper 1 senkrecht zum Schnitt der Fig.2. Fig. 5 eine Draufsicht auf den fertigen Tasten knopf. Bei 10 ist zwischen Tastenfusskörper und Mantel ein ringförmiger Raum freige lassen, so dass der spannungsempfindliche Rand 11 des harten Mantels mechanisch ent lastet ist.
Der trogartige Hohlraum ist brei ter ausgeführt, als es für die Aufnahme des Tastenhebelsehaftes erforderlich wäre und der verbleibende Zwischenraum an den Längs seiten des innern Hohlraumes 2 durch hartes Material 12 ausgefüllt., so dass beim Aufpres- sen auf den Tastenhebel, der bei 13 angedeutet ist, eine Berührung im wesentlichen nur zwi schen dein Tastenhebel 13 und den - vorzugs weise flügelartigen, aber fest anhaftenden Auflagen 12 aus hartem Material,
das zweck mässig eine Kugeldruekhärte von etwa 1800 kg'em2 aufweist, stattfindet. Diese Aus bildung hat. den Vorteil, dass das gegenüber Kunststoff härtere Stahlmaterial in dem har ten Kunststoff besser als in weichem geführt wird. Ein Aufplatzen des harten Materials 12 wird durch die Umfassung durch den Tasten fusskörper 1 verhindert. Es ergeben sich also ähnliche Verhältnisse wie bei der Verwen dung von Einsatzstahl für Maschinenteile. Darüber hinaus erleichtert die Anbringung harter Schichten an den Längsseiten des Schlitzes im Tastenfuss gegebenenfalls beim Aufspritzen des harten Materials den Zufluss zu den Materialinseln bei geschlossenen Buch staben.
Die an den Schmalseiten des innern Hohlraumes vorgesehenen, seitlich sich bis über die Stirn der Auflagen 12 erstreckenden Aussparungen 7 sind ebenfalls mit hartem Ma terial ausgefüllt, zugleich sind ihnen benach bart axial gerichtete, radial aus dem Tasten fuss vorspringende Stege 14 und 15 aus hartem Stoff vorgesehen, so dass alle Teile, die aus hartem Material bestehen, miteinander verbun den sind und zugleich eine feste Verbindung und Verzahnung zwischen dem Tastenfuss körper 1 und dem Mantel 9 erzielt wird. Der Steg 14 umsehliesst gleichzeitig die Nase 6.
Wie Fig.5 erkennen lässt, besitzen der Tastenfusskörper und die Innenwandung des Mantels Kreisform, während für den Mantel aussen eine Herzform vorgesehen ist.
Als durch Zähigkeit ausgezeichneter Stoff für den Tastenfusskörper wird vorzugsweise die erwähnte Acetylzellulose und als durch Härte ausgezeichneter Stoff für den Tasten knopfmantel ein Polyacrylsäureester ver wendet.
Die Verbindung zwischen den verschieden harten Kunststoffen des Tastenfusses und des Mantels soll so gestaltet sein, dass die Teile fest aufeinander sitzen und auch bei grösserer Kraftanstrengung nicht voneinander getrennt werden können. Dennoch soll der weiche und zähe Kunststoff die Möglichkeit haben, sich auszudehnen, ohne dass in dem ihn umschlie ssenden harten Kunststoff Spannungen ent stehen. Die Ausdehnung des Fusses an einem Tastenknopf kann erheblich sein, wenn der Tastenhebelschaft Massabweichungen vom Sollmass besitzt, die in der Breite durch die Toleranzen des Bleches und in der Länge durch Ungenauigkeiten des Schnittwerkzeuges bedingt sein können.
Materialmangel kann dazu zwingen, auch wenig genau gewalzte Bän der oder Bleche zu verarbeiten, wofür die Ausführung nach Fig.1 bis 5 nicht immer ausreicht.
Um auch in solchen Fällen eine Überbean spruchung des Materials möglichst zu vermei den, kann man gemäss Fig. 6 und 7 einen das Zeichen enthalbenden Körper, der jetzt aus hartem oder weichem Material bestehen kann, von dem aus zähem und weichem Kunststoff bestehenden Tastenfusskörper getrennt aus bilden, wobei die beiden Körper durch den aus hartem Material bestehenden Mantel klammer artig zusammengehalten werden.
In den Fig. 6 und 7 ist ein Körper 21 wie im ersten Beispiel mit einem Buchstaben oder Zeichen 22 versehen, das durch die Oberfläche des Mantels 23 hindurchrast und dadurch sichtbar ist. Diesem Körper 21 angepasst ist der aus weichem und zähem Material beste hende Tastenfuss 24, der in der Mitte wie derum einen länglichen Schlitz 25 ztnn Ruf pressen auf den nicht dargestellten Tasten hebel aufweist.
Der Zeichenkörper 21 ist an seiner Unterseite mit Zapfen versehen, die in Löcher 26 des oben zu einem Flansch erwei terten Tastenfusses 24 (lose) eingreifen kön nen, so dass sich gegebenenfalls beide Körper bei der Ausführung als Vorspritzlinge sich ausserhalb der Spritzform zusammenfügen lassen, worauf nach dem Einlegen in die Form das Umspritzen mit der harten Masse des Mantels 23 erfolgen kann. Der Fuss bleibt grösstenteils frei, so dass hier das Material beim Rufpressen auf den Tastenhebel nachgeben kann. Dennoch sind die Teile 21 und der Flansch 27 des Tastenfusses von der harten Mantelmasse klammerartig fest umschlossen und bilden nach dem Umspritzen eine Einheit.
Die Berührungsfläche 28 zwischen Zeichen körper 21 und Flansch 27 des Tastenfusses 4 ist. jedoch glatt, so dass etwaige durch das Pressen im Flansch 27 auftretende Spannun gen sich ausgleichen können, ohne dass der Mantel unzulässig hoch beansprucht ist. Die Formänderungen werden zum grössten Teil im weichen Material aufgefangen.
Eine noch grössere Anpassung an irgend welche Sehwankungen in der Materialstärke des Tastenhebels lässt sieh erreichen, wenn der Tastenknopf am Umfang des im Tasten fuss befindliehen Schlitzes mit zusätzlichen Aussparungen versehen ist, die vom Tasten hebel nicht ausgefüllt werden und ein Aus weichen des zähen Kunststoffes bei Übermassen des Tastenhebelsehaftes ermöglichen. Durch das Ausweichen des durch den Tastenhebel verdrängten Materials in die seitlichen Ausspa rungen kann der Druck auf die Wände des Tastenknopfes in zulässigen Grenzen gehalten und können Rissbildungen vermieden werden. Fig.8 und 9 geben ein Ausführungsbeispiel wieder. Um einen Sehriftzeichenträger 32 von ersehiedener Farbe ist der aus hartem Ma terial bestehende Tastenknopfmantel unter inniger gegenseitiger Verankerung angeord net.
Der mit einer abgerundet quadratischen Tastfläche versehene Tastenknopfmantel 31 ist ferner um den Tastenfuss 33 herum angeord net, der aus etwas weieherem nachgiebigerem Material, z. B. Ultramid, besteht. Der Be festigungsschlitz 34 im Tastenfuss 33 ist an seinem Umfang durch zusätzliche Aussparun gen 35 an einer Reihe von Stellen vergrössert. Wird in den Schlitz 34 der Tastenhebel von rechteckigem Querschnitt eingeführt, so legt, sieh dieser an die rechteckige Grundform des Schlitzes 31 fest an, wobei das verdrängte Ma terial des Tastenfusses 33 die Möglichkeit hat, in die Aussparungen 35 auszuweichen. Durch diese Ausbildung werden in vorteilhafter Weise die Ausfälle beim Aufpressen selbst bei relativ grossen Toleranzüberschreitungen prak- tiseh aufgehoben.
Der Sehriftzeiehenträger kann hier wie derum aus härterem oder solchem Material be stehen, dessen Härte zwischen der des Tasten fusses und des Mantels liegt, da er wie im Bei spiel der Fig. 6 und 7 getrennt vom Tasten fuss 33 ausgebildet ist und etwaige beim Um pressen auftretende Spannungen sich ausglei chen können. Versuche haben ergeben, dass bei Verwen dung eines entsprechenden Kunststoffes, wie z. B. Ultramid, Formänderungen von z. B. 0,3 mm vom Tastenknopffuss noch gut auf genommen werden, ohne dass Risse entstehen. Die Nachgiebigkeit des Tastenknopffusses er laubt es sogar, den Tastenknopf mit ein und demselben Sehlitznennmass für Tastenhebel mit verschiedenen Sehaftnennabmessungen zu verwenden.
Zum Beispiel kann ein Tasten knopf, der für eine Schaftabmessung von 6 X 1 mm gefertigt ist, auch für einen Tasten hebel mit 6 X 1,2 mm Schaftabmessung ver wendet werden, wobei dann noch genügend Spielraum für die Toleranz der Bleche bleibt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Her stellung des Tastenknopfes ist dadurch ge kennzeichnet, dass zunächst ein zum Befestigen auf dem Tastenhebelschaft dienender Tasten fuss als Vorspritzling aus einer Kunststoffspritz gussmasse hergestellt wird, die sich durch hohe Zähigkeit auszeichnet, und dass dieser hernach mit einem Mantel aus durch grosse Härte aus gezeichneter Kunststoffspritzgussmasse um geben wird.
Ist der Schriftträger als vom Tastenfuss gesonderter Körper ausgebildet, so wird auch dieser als Vorspritzling hergestellt, und zwar aus einer Masse, die härter und weniger zäh sein darf als die für den Tasten fuss verwendete, und es werden hernach die beiden Vorspritzlinge ausserhalb der Spritz form mittels der beschriebenen Zapfen und Löcher 26 zusammengefügt, um nachher ge meinsam umspritzt zu werden.