DE4212562A1 - Folientastatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Folientastatur, mit einer metallischen Grundplatte, mit einer darauf befestigten flexiblen Trägerschicht aus elektrisch isolierendem Material, die in vorge­ gebenen Bereichen mit gedruckten elektrischen Kontakten sowie ein- oder beidseitig mit gedruckten Leitern versehen ist, mit den vorgegebenen Bereichen zugeordneten und mit einer die Oberfläche der Tastatur dicht verschließenden Abdeckfolie, mit der durch Druckausübung auf die vorgegebenen Bereiche die sich selbst zu­ rückstellenden Schnappscheiben betätigbar sind.

Solche Folientastaturen sind bekannt und haben sich in der Praxis als preiswerter Ersatz der herkömmlichen mechanischen Tast- und Schaltelemente in elektrischen und elektronischen Gerä­ ten bewährt.

Es gibt jedoch auch Anwendungsgebiete, in denen der Einsatz von Folientastaturen problematisch ist, z. B. bei Spiel­ geräten, öffentlichen Telefonapparaten, also überall dort, wo die Gefahr einer mutwilligen Beschädigung oder Zerstörung gegeben ist. Die herkömmlichen Folientastaturen können durch brennende Zigaretten, durch mechanische Einwirkung mittels Schraubenzieher oder anderer Werkzeuge und häufig auch durch Flüssigkeit un­ brauchbar gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine Folientastatur zu schaffen, die sich durch hohe Ro­ bustheit und hohe Lebensdauer auszeichnet, und die extreme Ein­ satzbedingungen zuläßt, die bei den üblichen Folientastaturen ein hohes Risiko darstellen.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der Deckfolie eine aus Metall bestehende und mit der Grundplatte fest verbundene Frontplatte angeordnet ist, die in den vorgegebenen Bereichen mit Löchern zur Aufnahme von eben­ falls aus Metall bestehenden Druckknöpfen versehen ist, und daß die Löcher und die Druckknöpfe so bemessen sind, daß sich die Druckknöpfe im Ruhezustand auf der Abdeckfolie über den Schalt­ kuppeln der Schnappscheiben einerseits und an der Frontplatte andererseits, vorzugsweise unter leichter Vorspannung, abstützen.

Durch die metallische Frontplatte und die metallischen Druckknöpfe bieten sich praktisch keine Ansatzstellen mehr durch eine Beschädigung durch Hitze oder mechanische Einwirkung, so daß die Tastatur weitgehend vandalensicher ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Löcher an der den Schnappscheiben zugekehrten Seite einen etwa der Größe der Schnappscheiben entsprechenden Durchmesser aufwei­ sen, der unter Bildung einer Hinterschneidung in einen Abschnitt geringeren Durchmessers übergeht. Hierdurch sind die Schnapp­ scheiben in den Löchern der Frontplatte versenkt, so daß sie nicht vorstehen und die Frontplatte flächig auf der Abdeckfolie aufliegen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die in ihrer Achsrichtung in dem Abschnitt geringeren Durchmessers be­ wegbaren Druckknöpfe an ihrer den Schnappscheiben zugekehrten Seite einen Ansatz auf, dessen Durchmesser dem größeren Loch­ durchmesser angepaßt ist. Hierdurch werden die Druckknöpfe am Herausfallen gehindert und gegen Verkanten gesichert.

Vorzugsweise schließt sich an den Ansatz ein Stößel an, dessen Durchmesser so viel kleiner ist als der Lochdurchmesser, daß ein Druck nur auf den mittleren Teil der Schnappscheiben aus­ übbar ist und dadurch die Reibung klein gehalten wird, wenn die Schaltkuppeln aus ihrer gewölbten Ausgangsposition in eine flache Arbeitsposition gebracht werden.

Es ist von Vorteil, wenn die Schnappscheiben von einer entsprechend ausgestanzten beidseitig klebenden Distanzfolie um­ geben sind, deren Dicke etwa der Dicke der Kontaktfüße der Schnappscheiben entspricht. Hierdurch ergibt sich die Möglich­ keit, auf der Distanzfolie unter der Abdeckfolie eine weitere beidseitig klebende Kunststoff-Folie, die ebenfalls durch Anbrin­ gung von Ausstanzungen die Schnappscheiben umgibt, in ebener Form anzuordnen, wobei aber die Ausstanzungen so viel kleiner als die Ausstanzungen der Distanzfolie sind, daß die Kontaktfüße der Schnappscheiben auf der flexiblen Trägerschicht fixiert werden.

Wenn dann die Frontplatte mit der Abdeckfolie mittels eines trägerlosen Montageklebers verklebt und die Frontplatte mit der Grundplatte verschraubt wird, erhält man eine kompakte und vollständig gegen ein Eindringen von Flüssigkeit geschützte Fo­ lientastatur.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Folien­ tastatur und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die vollständige Folientastatur.

Die in Fig. 1 dargestellte Folientastatur enthält eine Grundplatte 1 aus Metall, auf die mittels einer Folie 2 mit beid­ seitigen Klebeschichten 2a bzw. 2b eine flexible Trägerfolie 3 aufgeklebt ist, die auf ihrer Oberseite aufgedruckte Kontakte 4 bzw. 6 aufweist, deren Oberfläche mit einer Graphitschicht 5 bzw. 7 veredelt ist. Die Trägerfolie 3 enthält ferner nicht darge­ stellte gedruckte Leiterbahnen, die eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 4, 6 und einer Schaltung eines nicht dar­ gestellten elektronischen Gerätes herstellen. Diese Leiterbahnen können auf der flexiblen Trägerschicht 3 ein- oder beidseitig an­ geordnet sein.

Auf den Kontakten 4, 5 liegen die Kontaktfüße 9 von Schnappscheiben 8 auf, wobei die Schnappscheiben vorzugsweise vier Füße 9 enthalten. Über den Schnappscheiben 8 ist eine die Folientastatur insgesamt überdeckende Abdeckfolie 10 angeordnet. Auf der flexiblen Trägerschicht 3 ist eine Kunststoff-Folie 18 mit beidseitigen Klebeschichten 18a und 18b angebracht, die mit Ausstanzungen solchen Durchmessers versehen ist, daß die Schnapp­ scheiben 8 jeweils vollständig umgeben werden, wobei die Dicke der Distanzfolie 18 etwa der Dicke der Kontaktfüße 9 der Schnapp­ scheiben 8 entspricht. Auf der Distanzfolie 18 ist eine Kunst­ stoff-Folie 19 mit ebenfalls beidseitigen Klebeschichten 19a und 19b angeordnet, die wie die Distanzfolie 18 Ausnehmungen im Be­ reich der Schnappscheiben 8 hat, wobei diese Ausnehmungen jedoch im Durchmesser so viel geringer sind als der Durchmesser der Aus­ stanzungen der Distanzfolie 18, daß die Kontaktfüße 9 der Schnappscheiben 8 auf der flexiblen Trägerschicht 3 fixiert wer­ den.

Die insoweit beschriebene Folientastatur enthält eine Frontplatte 11 aus Metall, die mittels eines trägerlosen Montage­ klebers 20 mit der Abdeckfolie verklebt ist, die ihrerseits mit der Klebschicht 19a der Folie 19 verbunden ist.

Die Frontplatte 11 enthält im Bereich der Schnappschei­ ben 8 Löcher 12, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser der Schnappscheiben 8 entspricht. Diese Löcher 12 gehen an ihrem den Schnappscheiben abgekehrten Ende in einen Bereich 13 mit kleine­ rem Durchmesser über, so daß eine Hinterschneidung 14 gebildet wird. In den Löchern 12, 13 sind Druckknöpfe 15 angeordnet, wobei die Druckknöpfe von beliebiger Form sein können und beispielswei­ se rotationssymmetrisch wie bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel oder auch eckig ausgebildet sein können. Die Druckknöpfe 15 sind in dem Abschnitt 13 mit kleinerem Durchmesser in ihrer Achs­ richtung bewegbar, wobei die Druckknöpfe 15, wie dargestellt, über die Frontplatte 11 vorstehen können oder mit dieser ab­ schließen oder in diese versenkt sind. Die Druckknöpfe 15 weisen an ihrer den Schnappscheiben 8 zugekehrten Seite einen Ansatz 16 auf, der einen größeren Durchmesser als die Druckknöpfe 15 auf­ weist und an den Durchmesser des Loches 12 mit dem vergrößerten Durchmesser angepaßt ist. Am unteren Ende des Ansatzes 16 befin­ det sich ein Stößel 17, dessen Durchmesser wesentlich kleiner als der des Ansatzes 16 ist, damit der Stößel 17 bei Betätigung des Druckknopfes 15 nur mit der Abdeckfolie über dem zentralen Teil der Schaltkuppel der Schnappscheibe in Berührung kommt, wenn der Druckknopf 15 betätigt wird und die Schnappscheibe 8 aus ihrer dargestellten gewölbten Lage in eine etwa gestreckte Lage bewegt wird, in der sie mit dem zentralen Kontakt 6 und der auf diesem aufgebrachten Graphitveredelung 7 in Berührung kommt und einen Schaltvorgang auslöst.

Im Ausgangszustand liegt der Stößel 17 vorzugsweise auf der Abdeckfolie 10 auf, so daß der Druckknopf 15 durch die Rück­ stellkraft der Schnappscheibe 8 mit seinem Ansatz 16 gegen die Hinterschneidung 14 der Frontplatte 11 gedrückt wird. Bei betä­ tigtem Druckknopf bleibt der Kontakt bis zum Loslassen des Knop­ fes geschlossen. Beim Loslassen bewirkt die Federspannkraft der gedrückten Schnappscheibe ein Rückstellen der Schaltkuppel in den Ausgangszustand, wobei die Federspannung mindestens so groß sein muß, daß die Masse des Bedienknopfes in den Ausgangszustand be­ wegt wird.

Die Frontplatte 11 ist mit der Grundplatte durch Gewin­ destifte, die an der Unterseite der Frontplatte befestigt sind und darauf aufgeschraubten Muttern verbunden, wobei die Schrauben natürlich auch durch andere Befestigungselemente wie Nieten er­ setzt werden können. Die Zuleitungen 21 zu der Folientastatur sind aus der Grundplatte herausgeführt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung der Folientastatur liegt darin, daß mit ihr auch moderne flexible Schaltsysteme verwirklicht werden können, bei denen sogenannte SMD-Bauelemente eingesetzt werden. In diesem Fall können relativ dicke Abstandsfolien entfallen, weil in der Frontplatte eine ent­ sprechend große und tiefe Ausfräsung auf der Rückseite vorgesehen werden kann, die die SMD-Bauelemente versenkt und mechanisch ge­ schützt übergreift.

Die äußere Gestaltung der erfindungsgemäßen Tastatur, wie z. B. Beschriftung und Dekorierung, erfolgt mittels direktem Siebdruck oder durch Gravur bzw. mit nachträglich oder in einem Zwischenschritt aufgeklebten rückseitig mit Siebdruck versehenen Kunststoff-Dekorfolien, wie z. B. Polykarbonat oder Polyester. Die Sichtbarmachung integrierter optoelektronischer Komponenten wie LED′S, LCD oder anderen Anzeige-Bauelementen ist über ausgefräste Frontplatten mit Acrylgas z. B. und/oder hinter Dekorfolien mit Transparent-Fenstern möglich.

Claims (8)

1. Folientastatur, mit einer metallischen Grundplatte, mit einer darauf befestigten flexiblen Trägerschicht aus elektrisch isolierendem Material, die in vorgegebenen Bereichen mit gedruck­ ten elektrischen Kontakten sowie ein- oder beidseitig mit ge­ druckten Leitern versehen ist, mit den vorgegebenen Bereichen zu­ geordneten Schnappscheiben, und mit einer die Oberfläche der Ta­ statur dicht verschließenden Abdeckfolie, mit der durch Druckaus­ übung auf die vorgegebenen Bereiche die sich selbst zurückstel­ lenden Schnappscheiben betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abdeckfolie (10) eine aus Metall bestehende und mit der Grundplatte (1) verbundene Frontplatte (11) angeordnet ist, die in den vorgegebenen Bereichen mit Löchern (12) zur Aufnahme von ebenfalls aus Metall bestehenden Druckknöpfen (15) versehen ist, und daß die Löcher (12) und die Druckknöpfe (15) so bemessen sind, daß sich die Druckknöpfe im Ruhezustand auf der Abdeckfolie (10) über den Schaltkuppeln der Schnappscheiben (8) einerseits und an der Frontplatte (11) andererseits, vorzugsweise unter leichter Vorspannung, abstützen.

2. Folientastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (12) an der den Schnappscheiben (8) zugekehrten Seite einen etwa der Größe der Schnappscheiben entsprechenden Durchmesser aufweisen, der unter Bildung einer Hinterschneidung (14) in einen Abschnitt (13) geringeren Durchmessers übergeht.

3. Folientastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Abschnitt (13) geringeren Durchmessers in ihrer Achsrichtung bewegbaren Druckknöpfe (15) an ihrer den Schnapp­ scheiben (8) zugekehrten Seite einen Ansatz (16) aufweisen, des­ sen Durchmesser dem größeren Lochdurchmesser angepaßt ist.

4. Folientastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Ansatz (16) ein Stößel (17) anschließt, dessen Durchmesser so viel kleiner als der Lochdurchmesser ist, daß ein Druck nur auf den mittleren Teil der Schaltkuppeln der Schnapp­ scheiben (8) ausübbar ist.

5. Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappscheiben (8) von einer entsprechend ausgestanzten, beidseitig klebenden Kunststoff- Distanzfolie (18) umgeben sind, deren Dicke etwa der Dicke der Kontaktfüße (9) der Schnappscheiben (8) entspricht.

6. Folientastatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappscheiben (8) von einer weiteren beidseitig kle­ benden, mit Ausstanzungen versehenen Kunststoff-Folie (19) umge­ ben sind, die auf der Distanzfolie (11) unter der Abdeckfolie (9) angeordnet ist, und deren Ausstanzungen so viel kleiner als die Ausstanzungen der Distanzfolie (19) sind, daß die Kontaktfüße (9) der Schnappscheiben (8) auf der flexiblen Trägerschicht (3) fixiert werden.

7. Folientastatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (11) mit der Abdeckfolie (10) mittels eines trägerlosen Montageklebers (20) verklebt ist.

8. Folientastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (11) mit der Grund­ platte (1) verschraubt ist.