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Es
ist bekannt, einen Trägermechanismus bereitzustellen,
der ein Gestänge
mit vier Stangen oder Parallelogrammgestänge, um eine technische Vorrichtung,
wie eine Tastatur, zur vertikalen Schwenkbewegung bezüglich einer
Basis wie eine Wand, eine Schreibplatte oder eine Tischplatte, zwischen
einer unteren und oberen Verwendungsposition; und eine Verriegelungsvorrichtung,
um die technische Vorrichtung in einer gewünschten Position lösbar zu
halten, einschließt.
Typischerweise schließt das
Gestänge
obere und untere Gestänge,
ein erstes Endgestänge
zum Montieren eines Tastaturträgers, ein
zweites an der Basis fixiertes Endgestänge und Schwenkverbindungen
zum schwenkbaren Verbinden der Gestängeenden zur Schwenkbewegung
um vier parallele Schwenkachsen ein; und schließt die Verriegelungsvorrichtung
ein Paar durch die Lenker getragene zusammenarbeitende Elemente
ein.
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Aus
der
US-Patentschrift 5 707 034 ist
ein Gestängesystem
zur Verbindung eines ersten Elements und eines zweiten Elements
bekannt.
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In
der US-Patentanmeldung 09/186 719 mit dem Titel KEYBOARD MOUNTING
MECHANISM und erteilt am 5. November 1998 (
US-Patentschrift 6 135 404 ) ist ein
verbesserter Mechanismus offenbart, wobei ein Parallelogrammgestänge durch
eine ihrer Schwenkverbindungen schwenkbar an einem separaten Basismontageelement
montiert ist und eine Verriegelungsvorrichtung Elemente einschließt, die durch
das Gestänge
und das Montageelement getragen werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Tastaturträgermechanismus,
in dem ein Gestänge
mit drei Stangen anstelle eines herkömmlichen Gestänges mit
vier Stangen zum Montieren eines Tastaturträgers zur vertikalen Schwenkbewegung
bezüglich
einer Basis in Kombination mit einer lösbaren Verriegelungsvorrichtung
zum Ermöglichen einer
vertikalen Bewegung des Tastaturträgers nach der Anwendung einer
Hebekraft darauf eingesetzt wird.
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Die
Art und der Betriebsmodus der vorliegenden Erfindung werden nun
in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen
vollständiger
beschrieben, wobei:
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1 eine
Seitenaufrissansicht von einem in einer unteren Verwendungsposition
angeordneten Tastaturträgermechanismus
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Seitenaufrissansicht von einem in einer oberen Verwendungsposition
angeordneten Tastaturträgermechanismus
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 3-3 in 1 verläuft;
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4 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 4-4 in 1 verläuft;
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5 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 5-5 in 4 verläuft;
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6 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 6-6 in 4 verläuft, den Mechanismus
jedoch in seine obere Verwendungsposition von 2 nach
oben geschwenkt darstellt; und
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7 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 7-7 in 4 verläuft, den Mechanismus
jedoch in einer Zwischenposition darstellt;
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Zuerst
wird Bezug auf 1 und 2 genommen,
wobei ein Tastaturträgermechanismus
der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen als 10 bezeichnet
und so dargestellt ist, dass er ein Montageelement 12,
das ausgelegt ist, um an eine in gestrichelten Linien dargestellte
Basis wie einen Tisch oder eine Schreibplatte oder eine andere Arbeitsoberfläche fixiert
zu werden; und ein Gestell mit drei Stangen 16 mit einem
ersten oder vorderen Ende 16a zum Montieren eines in gestrichelten
Linien dargestellten Tastaturträgers
bei 18 und einem mit dem Montageelement 12 verbundenen
zweiten oder hinteren Ende 16b zum Ermöglichen von vertikaler Schwenkbewegung
des Gestänges
mit drei Stangen und folglich des Tastaturträgers bezüglich des Montageelements zwischen
in 1 bzw. 2 dargestellten untersten und
obersten Verwendungspositionen einschließt.
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Das
Montageelement ist wie in der Form eines umgekehrten U-förmigen Bügels mit
Seitenwänden 20, 20 und
einer verbindenden oberen Wand 22 dargestellt.
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Wie üblich, kann
die obere Wand 22 unter der Basis 14 durch einen
Zwischenbügel 24 zur Schwenkbewegung
um eine vertikal angeordnete Achse oder sowohl zur Schwenkbewegung
als auch zur Gleitbewegung senkrecht zur Vorderkante 14a der
Basis durch eine an der Basis befestigte Führungsbahn, die im Allgemeinen
mit 28 bezeichnete und an ihrem vorderen Ende mit einer
Bahnabdeckung 28a geschlossen ist, aufgehängt sein.
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Die
seitlichen Bügelwände 20, 20 sind
mit fluchtenden Bohrungsöffnungen 20a, 20a und
eingedrehten Flanschen 20b, 20b, die dazu dienen,
fluchtende und nach hinten weisende Anlageflächen 20c, 20c zu
definieren, gebildet. Die obere Bügelwand 22 ist mit
einer nach unten weisenden Fläche 22b bereitgestellt.
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Das
Gestänge 16 mit
drei Stangen ist so dargestellt, dass es einen U-förmigen oberen
oder ersten Lenker 30; ein Paar an unteren oder zweiten
Lenkern 32, 32; ein erstes Ende oder einen dritten
Lenker 3, der ausgelegt ist, um an den Tastaturträger 18 geeignet
befestigt zu werden; und erste, zweite und dritte Schwenkverbindungen 38, 40 bzw. 42,
die zum schwenkbaren Verbinden der Lenker zur relativen Schwenk-
oder Schwenkbewegung um parallele Achsen dienen, einschließt. Wie
es klar ist, kann ein Paar an Lenkern den oberen Lenker 30 ersetzen
und kann ein einziger Lenker das Paar an unteren Lenkern 32, 32 ersetzen.
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Der
obere Lenker 30 weist einen Verbindungsflansch 30a,
der eine untere Anlagefläche 30b definiert;
und ein Paar an parallelen Seitenwandflanschen 30c, 30c,
die in der Nähe
des ersten Gestängeendes 16a mit
einem Paar an fluchtenden Bohrungsöffnungen 30d, 30d und
in der Nähe
des zweiten Gestängeendes
mit einem Paar an fluchtenden Bohrungsöffnungen 30e, 30e gebildet
sind, auf. Die unteren Lenker 32, 32 sind in der
Nähe des
ersten Gestängeendes 16a mit
einem Paar an fluchtenden Bohrungsöffnungen 32a, 32a und
in der Nähe
des zweiten Gestängeendes 16b mit
einem Paar an fluchtenden Lageröffnungen 32b, 32b,
die Lageröffnungen 32c, 32c und
Endanlageflächen 32d, 32d definieren;
nach unten vorstehenden Anlagefingern 32e, 32e;
und kurvenförmigen
Kantenflächen 32f, 32f gebildet.
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Das
erste Ende des Lenkers 34 ist in 1, 2 und 3 so
dargestellt, dass es ein Paar im Allgemeinen L-förmiger seitlicher Wandflange 34a, 34a,
die mit einem Paar an oberen fluchtenden Bohrungsöffnungen 34b, 34b und
einem Paar an unteren fluchtenden Bohrungsöffnungen 34c, 34c gebildet sind;
und einen Verbindungsflansch 34d aufweist. Seitliche Wandflange 34a, 34a sind
zum Anbringen des Trägers 18 mit
nicht dargestellten Montageöffnungen
bereitgestellt. Alternativ dazu kann das erste Lenkerende 34 ausschließlich eingesetzt
werden, um den oberen Lenker 30 mit den unteren Lenkern 32 und
einem nicht dargestellten separaten Zwischenlenker, der eingesetzt
wird, um den Träger 18 an
die Schwenkverbindungen 38 und 42 zu koppeln,
um einstellbare negative und positive Neigungsbewegungen des Trägers bezüglich des
ersten Gestängeendes 16a zu
ermöglichen,
schwenkbar zu koppeln, wie in der vorstehend erwähnten US-Patentanmeldung offenbart.
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Der
Begriff negative Neigung bedeutet, wie in 1 zu sehen,
die Neigung des Trägers 18 weg von
einem Bediener oder im Uhrzeigersinn vom Gestängeende 18a und positive
Neigung bedeutet die Neinung zum Bediener hin.
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Die
erste Schwenkverbindung 38 ist vorzugsweise durch Anbringen
eines ersten Schwenkstifts 38a innerhalb der Bohrungsöffnungen 30d, 30d und 34b, 34b definiert.
Die zweite Schwenkverbindung 40 ist vorzugsweise durch
Anbringen eines zweiten Schwenkstifts 40a innerhalb der
Bohrungsöffnungen 20a, 20a und 30e, 30e definiert,
und die dritte Schwenkverbindung 42 ist vorzugsweise durch Anbringen
eines dritten Schwenkstifts 42a innerhalb der Bohrungsöffnungen 32a, 32a und 34c, 34c definiert.
Der zweite Schwenkstift 40a ist auch so angeordnet, dass
er durch die Lageröffnungen 32b, 32b zu
läuft.
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Während einer
oder mehrere der Schwenkstifte 38a, 40a und 42a durch
ein Paar an kurzen, axial fluchtenden kurzen Schwenkwellen ersetzt
werden können,
ist es bevorzugt, die vergrößert veranschaulichte
Schwenkstiftanordnung im Hinblick auf Festigkeitsbetrachtungen einzusetzen,
und für
den Fall eines zweiten Schwenkstifts 40a, um Mittel zum
Montieren einer Schraubenfeder 50 mit gegenüber liegenden
Enden 50a und 50b, die zum Aufliegen an der Montageelementfläche 22b bzw.
an der unteren Fläche 30b des
unteren Lenkers angeordnet sind, bereitzustellen. Die Feder 50 kann
zum Ausgleichen eines Teils des Gewichts des Gestänges 16 und
des Trägers 18 eingesetzt
werden, um das Heben des Trägers
durch einen Bediener zu erleichtern.
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Der
Mechanismus 10 schießt
zusätzlich
eine Verriegelungsvorrichtung 60 ein, die zum Verriegeln des
Trägers 18 in
einer gewünschten
Verwendungsposition unter dem Einfluss der Schwerkraft ausgelegt
ist, und um freigegeben oder entriegelt zu werden, um eine Bewegung
des Trägers
nach unten durch die Anwendung einer manuellen Hebekraft auf den
Träger
zu ermöglichen.
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In
der gegenwärtig
bevorzugten Konstruktion sind die Lagerflächen 32c, 32c nach
unten weisende konkave Flächen,
die zur Gleitbewegung zum und Schwenkbewegung um den Schwenkstift 40a angeordnet
sind; und schließt
die Verriegelungsvorrichtung eine erste Verriegelungsfläche, die
durch die vorstehend erwähnten
nach oben weisenden konvexen Lenkerflächen 32f, 32f,
hier nachstehend Verriegelungsflächen 32f, 32f,
definiert ist; und eine zweite Verriegelungsfläche, die durch die vorstehend
erwähnte
ebene und nach unten weisende Montageelementfläche 22b, hier nachstehend
Verriegelungsfläche 22b,
definiert ist, ein. Vorzugsweise sind die Lagerflächen 32c, 32c und
die Verriegelungsflächen 32f, 32f konzentrisch
und bezüglich
der Verriegelungsfläche 22b so
angeordnet, dass es ermöglicht wird,
dass die Gegenwart des Gestänges
mit drei Stangen als Parallelogrammgestänge wirkt, wobei das gesamte
Gestänge
um den einzelnen Schwenkstift 40a schwenkt und der Träger 18 in
im Wesentlichen konstanter Lage, die vorzugsweise horizontal ist,
in ihren gesamten vertikal beabstandeten Verwendungspositionen angeordnet
ist. Insbesondere kann dies durch eine in 7 dargestellte
Anordnung erzielt werden, wobei das Zentrum des Schwenkstifts 40a;
die Lagerflächen 32c, 32c;
und die Verriegelungsflächen 32f, 32f durch
Abstände
R1, R2 und R3 von einem Zentrum der Krümmung C
beabstandet sind. Die Platzierung des Zentrums der Krümmung C
entspricht derjenigen eines vierten Schwenkstifts von einem Parallelogrammgestänge, das
durch Hinzufügen
eines nicht dargestellten vierten Lenkers zum Gestänge mit
drei Stangen, das durch einen ersten Lenker 30, einem zweiten
Lenker 32 und einem ersten Lenkerende 34 definiert
ist, d.h. ein Gestänge
mit vier Stangen, in welchem die Länge des zweiten Lenkers 32,
wie zwischen der Achse des Schwenkstifts 42a und der Achse
eines derartigen vierten Schwenkstifts gemessen, gleich der Länge des
ersten Lenkers 30, wie zwischen den Achsen der Schwenkstifte 38a und 40a gemessen,
ist, und die Länge
eines derartigen vierten Lenkers, wie zwischen den Achsen des Schwenkstifts 40a und
einem derartigen vierten Schwenkstift, gleich der Länge des ersten
Lenkerendes 34, wie zwischen den Achsen des ersten Schwenkstifts 38a und
des dritten Schwenkstifts 42a gemessen, ist, gebildet ist.
Ist der Wert von R1 ermittelt, kann der
Wert von R2 durch Auswahl des Durchmessers
vom Schwenkstift 40a bestimmt werden. Für einen Satz an vorgegebenen Werten
für die
Abstände
zwischen der Achse des zweiten Schwenkstifts 40a und der
Verriegelungsfläche 22b und
zwischen der Achse des zweiten Schwenkstifts und dem Zentrum der
Krümmung
C, kann der Wert von R3 auf einer Basis
von Versuch und Irrtum ausgewählt
werden, um zu bewirken, dass der Träger 18 in seinen verschiedenen
Verwendungspositionen eine im Wesentlichen horizontale Lage annimmt.
Für kleinere
Werte von R3 würde der Träger 18 gezwungen,
eine positive Neigung anzunehmen und für größere Werte für R3 würde
der Träger 18 gezwungen,
eine negative Neigung anzunehmen. Es wird erwogen, dass die vorstehenden
Werte größer oder
kleiner gemacht und die vorstehenden Flächen in einer Vielfalt an Wegen
geändert
werden können,
um gewünschte
konstante oder variable Orientierungen des Trägers 18 in seiner
unteren und oberen Position, sowie alle Positionen dazwischen, bereitzustellen.
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Zum
Vereinfachen der Beschreibung des Betriebs des Mechanismus 10,
wie folglich weiter beschrieben, wird angenommen, dass der Tastaturträger 18 in
seiner vorstehend beschriebenen, in 1 dargestellten,
untersten Verwendungsposition ruht. In dieser Position steht das
rechte Ende der Verriegelungsflächen 32f, 32f in
Reibungseingriff mit der Verriegelungsfläche 22b; steht das
rechte Ende der Lagerflächen 32c, 32c und
die Endanlageflächen 32d, 32d in
Eingriff mit dem zweiten Schwenkstift 40a; und liegt die
obere Fläche
des Trägers 18 im
Wesentlichen horizontal. Zwei mögliche
Betriebsmodi sind zum Zweck des Bewegens des Trägers 18 nach oben in
eine ausgewählte
Verwendungsposition aufgezeigt, nämlich kann ein Bediener den
Träger
greifen und anheben, während
er in seiner ursprünglichen horizontalen
Orientierung bleibt, oder kann ein Bediener den Träger einfach
anheben, während
es dem Träger
ermöglicht
wird, eine negative Neigung anzunehmen, als ein Vorgang, zu dem
die Verriegelungsflächen 32f, 32f weg
vom Reibungseingriff mit der Verriegelungsfläche 22b in eine sich
im Uhrzeigersinn erstreckende Richtung um einen Eingriffspunkt der
Flächen 32c, 32c mit
dem Schwenkstift 42, wie in 5 dargestellt,
geschwenkt werden. Das Ausmaß an
negativer Neigung kann z.B. durch Eingriff der Enden von Fingern 32e, 32e mit
den Anlageflächen 20c, 20c,
beschränkt
werden.
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Im
ersten Betriebsmodus gleiten die Verriegelungsflächen 32f, 32f vorwärts über die
Verriegelungsfläche 22b und
die Schwerkraft wirkt zum automatischen Verriegeln des Trägers 18 in
jeder beliebigen erhöhten
Verwendungsposition, wann immer die Hebekraft entfernt wird.
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Im
zweiten Betriebsmodus ist es für
einen Bediener erforderlich, den Träger vorwärts oder in einem positiven
Sinn um die Achse des ersten Schwenkstifts 38a zu neigen,
um erneut seine horizontale Lage anzunehmen, wenn eine gewünschte Verwendungsposition
erreicht wurde und vor dem Freigeben der Hebekraft, da die unteren
Lenkerverriegelungsflächen
nicht zum Reibungsverriegelungseingriff mit der Verriegelungsfläche 22b zurückkehren,
bis der Träger
zu seiner ursprünglichen
horizontalen Lage zurückgekehrt
ist. In beiden Betriebsmodi bewegen sich die Teile der aufgezeigten
Verriegelungsflächen 32f, 32f zum
Kontakt mit der Verriegelungsfläche 22b zum
Verriegelungszweck und von den aufgezeigten Lagerflächen 32c, 32c zum
Eingriff mit dem Schwenkstift 40a stufenweise nach links oder
gegen den Uhrzeigersinn, wie der Reihe nach in 5, 7 und 6 zu
sehen ist, bis die oberste Verwendungsposition erreicht ist. Diese
letztere Position kann verschiedenartig definiert sein, wie z.B. durch
Eingriff des Lenkers 30 in die Bahnführung 28a.
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Wird
es gewünscht,
den Träger 18 nach
unten in eine untere Verwendungsposition zu bewegen, muss ein Bediener
den Träger
greifen und dann denselben nach hinten oder in die Richtung der
negativen Neigung neigen, die ausreicht, um die unteren Verriegelungsflächen 32f, 32f aus
dem Verriegelungseingriff mit der Fläche 22b zu entfernen,
den Träger
zu einer gewünschten
Verwendungsposition senken und dann den Träger nach vorne neigen, um erneut
seine horizontale Lage anzunehmen, um den Wiedereingriff der Verriegelungsflächen 32f, 32f mit der
Verriegelungsfläche 22b zu
bewirken.
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Während die
vorliegende Erfindung insbesondere zur Montage einer Tastatur ausgelegt
ist, ist es klar, dass sie ebenso zum Tragen jeder beliebigen anderen
technischen Vorrichtung, wie einer Arbeitsfläche zur Verwendung als Schreibfläche oder
zum Tragen einer Mausunterlage, von der gewünscht wird, dass sie vertikal
zwischen einer Anzahl an Verwendungspositionen bewegt wird, ausgelegt
ist.