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STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schalttafel für elektronische
Geräte
und ein Verfahren zur Herstellung derselben. Insbesondere hat die Erfindung
eine Schalttafel für
elektronische Geräte zum
Gegenstand, die durch Spritzgießen
aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist. Weiter betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Schalttafel für
elektronische Geräte.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Die
EP-A-0 747 195 A1 beschreibt
ein Verfahren für
den Aufbau einer Schalttafel eines elektronischen Geräts, bei
dem der Schalttafelkörper
in ein Paar Formplatten eingebracht wird, die mit dem Körper zusammen
Hohlräume
bilden. Die Hohlräume sind
voneinander unabhängig
und zu einer zur Oberfläche
der Schalttafel senkrechten Achse symmetrisch angeordnet. Geschmolzenes
Elastomer wird eingespritzt, fließt in die Hohlräume und
expandiert in diesen. Dieses geschmolzene Material und aufgeschmolzene
harte Materialien der Schalttafel werden miteinander verschmolzen
und bilden nach dem Abkühlen
eine feste Lösung.
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Weiter
ist in der
EP-A-0 859
388 A2 ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchttaste
beschrieben mit den Schritten:
Einsetzen einer Folie mit einem
Muster auf einer Seite in eine Form, Einspritzen eines lichtdurchlässigen Harzmaterials
in die Form zur Bildung einer Tastenoberseite, Befestigen einer Folie
mit einem Muster auf der Oberseite und den Seitenflächen des
transparenten Harzes des Tastenoberteils, Abtrennen von über den
unteren Umfang des Tastenoberteils hinausragenden Folienteilen mittels
einer Vorrichtung und Befestigen der Oberseite des Tastenbedienbereichs aus
transparentem Gummi oder thermoplastischem Elastomer auf der Unterseite
des Tastenoberteils mittels eines transparenten Klebers.
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Angesichts
der immer stärker
werdenden Verbreitung von Einrichtungen für Rechner- und Kommunikationssysteme
erhebt sich die Forderung nach einer extremen Kostensenkung für Dateneingabevorrichtungen
wie beispielsweise Schalttafeln zur Eingabe von Informationen in
derartige Einrichtungen sowie Entnahme aus diesen. Andererseits
ist bei der Herstellung von hochpräzisen Elektronikteilen eine
absolute Dichtheit gefordert, damit ein staubsicherer Aufbau gewährleistet
ist und ein Ausfall elektronischer Teile aufgrund statischer Elektrizität verhindert
wird. So müssen
beispielsweise bei Schalt- bzw. Bedientafeln für elektronische Geräte wie Mobiltelefone
und Personalcomputer die Kosten bis aufs Äußerste gesenkt werden, um diese
elektronischen Geräte
preisgünstig
vertreiben zu können.
Besonders für
Schaltelemente einschließlich
Leiterplatten sind Kostensenkungen gefordert.
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Seitens
der Anmelderin hierzu wurde bereits eine Schalttafel für elektronische
Geräte
vorgeschlagen (siehe
Japan-Offenlegungsschrift
(KOKAI) Nr. 9-259696 . In der vorgeschlagenen Schalttafel
sind im Wesentlichen ein fingerbetätigter Knopfkörper aus
einem synthetischen Harzmaterial und normalerweise aufgedruckte
Zeichen auf der Oberseite desselben vorgesehen. Weil aber die Zeichen
oft mit den Fingern berührt
werden, können
diese sich durch Reibung vom Knopfkörper ablösen. Zur Lösung dieser Probleme sind bereits
mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, wobei jedoch bei keinem
von diesen eine Folie eingesetzt wird. Bei der Anwendung eines solchen
vorgeschlagenen Verfahrens erhöht sich
deshalb die Zahl der Mann-Stunden,
die auch größer wird,
wenn ein derartiges Verfahren unter Einsatz einer billigen Tastenfolie
durchgeführt
wird. Somit wird der Vorteil der Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens
um die Hälfte
reduziert.
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Zur
Erfüllung
dieser Forderungen wurde seitens der Anmelderin hierzu bereits eine
Technik vorgeschlagen, mit der Druckknöpfe und eine Schalttafel durch
Spritzgießen
zusammengefügt
werden (siehe beispielsweise das
Japan-Patent
Nr. 2649025 ). Bei dieser vorgeschlagenen Technik wird der
Zwischenraum zwischen jedem Druckknopf und einer Öffnung in
der Schalttafel, in welcher der Druckknopf angeordnet ist, wegen
der Struktur der für
das Spritzgießen
eingesetzten Form unvermeidlich groß. Im Hinblick auf die Struktur
und die konstruktive Gestaltung elektronischer Geräte und auf
ein Verhindern des Eindringens von Fremdkörpern sollte der Zwischenraum
so klein sein, wie dies für
die Erfüllung der
Funktion des Druckknopfs überhaupt
möglich
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor
dem oben beschriebenen technischen Hintergrund sollen mit der vorliegenden
Erfindung die folgenden Aufgaben gelöst werden:
Eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Schalttafel
für elektronische
Geräte, bei
welcher der Zwischenraum zwischen jeder Öffnung in der Schalttafel und
dem jeweils in die Öffnung
eingesetzten Druckknopf verringert ist, sowie eines Verfahrens zur
Herstellung dieser Schalttafel für
elektronische Geräte.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Bereitstellung
einer Schalttafel für
elektronische Geräte,
bei welcher die Forderungen nach Dichtheit, Klarheit der Zeichen
und einfacher Bedienung erfüllt
sind und dennoch eine Kostenminderung möglich ist, sowie eines Verfahrens zur
Herstellung einer solchen Schalttafel für elektronische Geräte.
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Schließlich besteht
eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung noch in der
Bereitstellung einer Schalttafel für elektronische Geräte, die
in hervorragender Weise für
eine Massenherstellung geeignet ist, und eines Verfahrens zur Herstellung
einer derartigen Schalttafel für
elektronische Geräte.
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Erfindungsgemäß wird ein
erstes Verfahren zur Herstellung einer Schalttafel für elektronische Geräte bereitgestellt.
Nach diesem ersten Verfahren wird eine Folie zur Ausbildung einer
Anzahl von Ausnehmungen darin durch thermisches Formen hergestellt.
Diese Ausnehmungen bilden Druckknopf-Außenschichten.
Die mit den Ausnehmungen geformte Folie wird in eine Spritzgussform
eingesetzt und es wird zur Bildung einer Tastenfolie geschmolzenes Harzmaterial
in die Ausnehmungen eingefüllt.
Ein Schalttafelelement zum Einsetzen der Tastenfolie in diese und
die Tastenfolie selbst werden in eine Spritzgussform eingebracht
und es wird ein geschmolzenes synthetisches Harzmaterial in einen Hohlraum
eingespritzt, der durch die Tastenfolie, das Schalttafelelement
und die Spritzgussform begrenzt ist, um den Hohlraum mit dem geschmolzenen
syntheti schen Harzmaterial zu füllen
derart, dass eine Druckknopfunterstützung gegossen wird.
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Als
Folienmaterial wird unter dem Kostengesichtspunkt eine Allzweckfolie
aus im Wesentlichen transparentem Harzmaterial bevorzugt. Ein Folie
aus mit anderen synthetischen Harzmaterialien verschmelzendem Kunstharzmaterial
ist besonders geeignet.
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Weiter
wird durch die vorliegende Erfindung ein zweites Verfahren zur Herstellung
einer Schalttafel für
elektronische Geräte
bereitgestellt. Bei diesem zweiten Verfahren wird eine Folie zur
Ausbildung einer Anzahl von Ausnehmungen darin durch thermisches
Formen hergestellt. Diese Ausnehmungen bilden Druckknopf-Außenschichten.
Die Folie wird in einzelne Druckknopf-Außenschichten unterteilt. Ein Schalttafelelement
zum Einsetzen der Druckknopf-Außenschichten
in dieses und die Druckknopf-Außenschichten
werden in eine Spritzgussform eingesetzt und es wird ein geschmolzenes
synthetisches Harzmaterial in einen Hohlraum eingespritzt, der durch
die jeweiligen Druckknopf-Außenschichten,
das Schalttafelelement und die Spritzgussform begrenzt wird, um
die Ausnehmung und den Hohlraum mit dem geschmolzenen synthetischen
Harzmaterial zu füllen
und damit eine Druckknopf-Unterstützung zu gießen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen ersten
oder zweiten Verfahren zur Herstellung einer Schalttafel für elektronische
Geräte
sollten das Schalttafelelement und ein Druckknopf-Außenschichtkragen,
der um einen äußeren Umfang
einer jeden der Druckknopf-Außenschichten
gebildet wird, jeweils Kontaktbereiche aufweisen, in denen sich
der Druckknopf-Außenschichtkragen
und die Oberfläche
des Schalttafelelements berühren,
so dass der Strom des geschmolzenen Harzmaterials blockiert wird.
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Darüber hinaus
wird durch die vorliegende Erfindung ein drittes Verfahren zur Herstellung
einer Schalttafel für
elektronische Geräte
bereitgestellt. Bei diesem dritten Verfahren werden eine Anzahl
von Druckknöpfen
gegossen, die miteinander verbunden sind, und die gegossenen Druckknöpfe durch Schneiden
voneinander getrennt. Ein Schalttafelelement und die Druckknöpfe werden
in eine Spritzgussform eingesetzt und es wird ein geschmolzenes
synthetisches Harzmaterial in einen Hohlraum eingespritzt, der durch
die Druckknöpfe,
das Schaltelement und die Spritzgussform begrenzt wird, so dass eine
Druckknopf-Unterstützung gegossen
wird.
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Bei
dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung einer Schalttafel für elektronische Geräte weisen
das Schalttafelelement und ein Druckknopf-Kragen, der um einen äußeren Umfang
eines jeden der Druckknöpfe
gebildet wird, jeweils Kontaktbereiche auf, an denen der Druckknopf-Kragen
und die Oberfläche
des Schalttafelelements einander berühren, so dass der Strom des
geschmolzenen synthetischen Harzmaterials blockiert wird. Auch sollten die
Druckknöpfe
vorzugsweise aus einem transparenten synthetischen Harzmaterial
hergestellt und sollte eine Anzeigeschicht für jeden der Druckknöpfe auf
die Druckknopf-Rückseite
in dem Zustand aufgedruckt werden, da die Druckknöpfe durch
beim Gießen
der Druckknöpfe
gebildete Angusskanäle
noch miteinander verbunden sind.
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Bei
dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung einer Schalttafel für elektronische Geräte sollten
die Druckknöpfe
und die Druckknopf-Unterstützungen
nicht zu einer Einheit verbunden sein. Hierzu werden die Druckknöpfe vorzugsweise
mit einem Antischmelzmittel beschichtet, welches ein thermisches
Verschmelzen der Druckknöpfe und
der Druckknopf-Unterstützung
während
des Spritzgießens
verhindert.
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Die
vorstehend beschriebenen sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
derselben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines die Erfindung beinhaltenden Mobiltelefons;
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2 eine
Draufsicht auf eine als Außenschichten
der Druckknöpfe
dienenden Folie;
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3 eine
schematische Darstellung des Verfahrensablaufs beim thermischen
Formen von Ausnehmungen in dieser Folie, welche die Rückseiten
von Vorsprüngen
bilden;
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4 eine
Schnittansicht, aus welcher der Verfahrensablauf bei der Herstellung
einer Tastenfolie ersichtlich ist;
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5 eine
Schnittansicht, welche den Verfahrensablauf bei der Herstellung
einer Schalttafel für elektronische
Geräte
nach einer ersten Ausführungsform
zeigt;
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6 eine
Schnittansicht des Verfahrensablaufs bei der Herstellung einer Schalttafel
für elektronische
Geräte
nach einer zweiten Ausführungsform;
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7 eine
schematische Darstellung des Verfahrensablaufs bei der Herstellung
einer Schalttafel für
elektronische Geräte
nach einer dritten Ausführungsform;
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8 eine
schematische Darstellung des Verfahrensablaufs bei der Herstellung
einer Schalttafel für
elektronische Geräte
nach einer vierten Ausführungsform;
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9 eine
Schnittansicht, welche den Verfahrensablauf bei der Herstellung
einer Schalttafel für elektronische
Geräte
nach einer fünften
Ausführungsform
zeigt; und
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10 eine
Schnittansicht einer Spritzgussform zum Verbinden einer Druckknopf-Unterstützung und
einer Abdeckung, die einen Herstellungsprozess nach einer sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
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Erste Ausführungsform
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Nachstehend
sei ein Beispiel für
den Einsatz einer erfindungsgemäßen Schalttafel
für elektronische
Geräte
in einem Mobiltelefon beschrieben. 1 ist eine
Perspektivansicht des Mobiltelefons mit einer erfindungsgemäßen Schalttafel.
Das Mobiltelefon 1 weist ein Telefongehäuse 2 aus synthetischem
Harzmaterial auf. Das Gehäuse 2 dient
der Aufnahme elektroni scher Geräte
wie beispielsweise einer Leiterplatte für die Funktion des Telefons.
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Das
Telefongehäuse 2 besteht
im Wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einer vorderen Abdeckung 3 und
einem rückwärtigen Gehäuseelement 5, wobei
die beiden Teile durch eine in Dickenrichtung gesehen mittige Teilfläche 6 getrennt
sind. Die Abdeckung 3 bildet die Oberseite und das rückseitige
Element 5 die Unterseite des Telefongehäuses 2. Die Abdeckung 3 dient
als Schalttafel sowie als Teil des Telefongehäuses 2. In der Abdeckung 3 sind
eine Anzahl von Druckknöpfen 4 vorgesehen,
die eine Gruppe von Tasten 7 bilden. Die Abdeckung 3 und
das rückseitige
Gehäuseelement 5 sind
mittels Schrauben, Nuten oder sonstiger Befestigungselemente zu einer
Einheit verbunden.
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Aufdrucken von Zeichen
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In
der Abdeckung 3 sind Druckknöpfe 4 (an anderer
Stelle beschrieben) angeordnet. Es folgt eine detaillierte Beschreibung
des Verfahrens zur Herstellung dieser Druckknöpfe 4. Eine gleichförmige Folie 10 wie
in der Draufsicht gemäß 2 dargestellt
wird für
die Außenschichten
der Druckknöpfe 4 verwendet.
Bei der Folie handelt es sich um einen dünnen Film aus einem thermoplastischen
synthetischen Harzmaterial, das transparent oder semitransparent
ist, d.h. Lichtdurchlässigkeitseigenschaften besitzt
wie beispielsweise ein Polyesterfilm, und rechteckig zugeschnitten
ist. Zum Beispiel wird die Folie 10 aus einschichtigem
Material mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,25 mm bis 0,8 mm
hergestellt. Die Folie 10 weist eine hohe Zerreißfestigkeit
auf, wobei ein leichtes Reißen
ausgeschlossen sein dürfte.
Die Folie 10 wird von vielen Herstellern als Massenware
hergestellt und ist im Handel preisgünstig zu erwerben. Deshalb
ist die Verwendung der Folie 10 unter dem Kostengesichtspunkt
von Vorteil.
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Eine
Anzahl von Zeichen 13, beispielsweise Ziffern, Buchstaben
und Symbolen, werden auf der Oberfläche der Folie 10 vorgesehen.
Die Zeichen 13 werden als Druckschichten 11 von
der Rückseite
aus auf die Folie 10 aufgebracht. Wie aus 3(a) ersichtlich,
wird die Folie 10 so angeordnet, dass jede Druckschicht 11 auf
der Folie 10 gemäß der Figur nach
oben weist. Hierbei wird das jeweils erforderliche Zeichen 13 auf
die Rückseite
einer Fingerberührungsfläche 9 aufgedruckt,
um die Druckschicht 11 zu vervollständigen. Man beachte jedoch,
dass die Druckschichten 11 durch Aufbringen einer Grundfarbe
auf die gesamte Fläche
der Folie 10 mit Ausnahme der Bereiche der Zeichen wie
Ziffern, Buchstaben und Symbole in der Weise gebildet werden können, dass
die Zeichen nach außen
gekehrt sind. Nachdem die Folie 10 aus einem transparenten
Material besteht, lassen sich die Zeichen 13 von der Rückseite der
Folie 10 aus in der Farbe des synthetischen Harzmaterials
darstellen.
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Das
Bedrucken der Druckschichten 11 wird nach einem bekannten
Druckverfahren wie beispielsweise Siebdruck durchgeführt. Weil
die Folie 10 eben ist, ist das Bedrucken ihrer Oberfläche auf
einfache Weise möglich,
ohne dass besondere Vorrichtungen erforderlich sind. Die Folie 10 ist
an ihrem oberen und unteren Ende mit Positionierungslöchern 12 versehen.
Zur Verwendung derjenigen Abschnitte der Folie 10, die
den Druckschichten 11 als Tastengruppe entsprechen, sind
diese Abschnitte durch thermisches Formen (an anderer Stelle beschrieben)
als Vorsprünge
ausgebildet, wobei Fingerberührungsbereiche 9 entstehen,
wenn die Rückseiten
der Druckschichten 11 als Druckknöpfe 4 vorgesehen werden.
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Thermoformen der Folie
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Als
Nächstes
folgt eine Beschreibung des Verfahrensablaufs bei der Bildung einer
Tastenfolie durch Druckformen. Die Teile (a) bis (d) der 3 sind
schematische Darstellungen, aus denen die Bearbeitungsfolge beim
Herstellen von Ausnehmungen in der Folie 10, welche die
Rückseiten
der als Fingerberührungszonen 9 vorgesehenen
Vorsprünge
bilden, ersichtlich ist. Die bedruckte Folie 10 wird mit den
Druckschichten 11 nach oben weisend auf eine Form 15 gegeben.
Wie aus Teil (b) der 3 ersichtlich, wird die Folie 10 so über die
Form 15 gelegt, dass eine in der Form 15 ausgebildete
Thermoverform-Ausnehmung 16 direkt
unter jeder Druckschicht 11 auf der Folie 10 liegt.
Eine Heizplatte 17 mit einer flachen Auflagefläche ist
direkt oberhalb der Form 15 angeordnet.
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Gemäß Teil (c)
der 3 wird die Folie 10 auf die Oberseite
der Form 15 platziert, indem Positionierungsstifte (nicht
dargestellt) in die Positionierungslöcher 12 eingebracht
werden, so dass die Druckschichten 11 der Folie 10 den
Thermoverform-Ausnehmungen 16 der Form 15 entsprechend angeordnet
sind. Sodann wird die Heizplatte 17 gegen die Oberseite
der Folie 10 gepresst, um diese durch Erhitzen aufzuweichen.
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Druckluft
mit einem Druck von maximal 0,1 MPa wird von der Seite der Heizplatte 17 aus
der Oberseite der erweichten Folie 10 beaufschlagt, wobei
die Luft in den Thermoverform-Ausnehmungen 16 über die
Unterseite der Form 15 abgezogen wird, um die Unterseite
der Folie 10 anzusaugen. Durch das Ansaugen und Erhitzen
werden eine Anzahl von Folienausnehmungen 14 den Druckschichten 11 entsprechend
geformt. Damit befindet sich wie aus Teil (d) der 3 ersichtlich
jede Druckschicht 11 der Folie 10 auf der Innenseite
des Grundes einer Folien ausnehmung 14 (d.h. auf der Rückseite
eines Vorsprungs) und ist die Oberfläche der Folienausnehmung 14 auf
der der Druckschicht 11 gegenüberliegenden Seite als Fingerberührungszone 9 eines Druckknopfes 4 ausgebildet.
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Man
beachte, dass die Fingerberührungszone 9 in
jeder beliebigen Form wie beispielsweise quadratisch, kreisrund
oder oval der Form des Druckknopfes 4 entsprechend ausgebildet
sein kann. Das Thermoformen der Folie 10 ist nicht unbedingt
auf das Druckformen beschränkt,
sondern auch durch Vakuumformen ausführbar, bei dem eine thermoplastische
Folie auf einer Form befestigt und durch Erwärmen mittels eines Erhitzers
erweicht sowie das erweichte Blatt über Vakuum an die Form angepresst wird
und damit die jeweils gewünschte
Form erhält. Auch
besteht die Möglichkeit,
das Thermoformen unter Verwendung einer mit Vorsprüngen versehenen Heizplatte 17 durchzuführen.
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Spritzgießen zum Füllen der Tasten
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Die
Teile (a) bis (c) der 4 sind schematische Darstellungen
eines Verfahrens, bei dem jede auf der Folie 10 ausgebildete
Folienausnehmung 14 durch Spritzgießen mit einem Harzmaterial
gefüllt wird.
Wie aus Teil (a) der 4 ersichtlich, werden die Fingerberührungszonen 9 der
mit einer Anzahl von Folienausnehmungen 14 versehenen Folie 10 in Ausnehmungen 22 eines
Hohlraums 18 einer beweglichen Matrizenplatte 20 eingebracht.
Die Folie 10 wird mit in die Ausnehmungen 22 eingesetzten
Fingerberührungszonen 9 auf
die bewegliche Matrizenplatte 20 gegeben und es wird hierbei
eine stationäre Matrizenplatte
gegen die Folie 10 gepresst. Werden die bewegliche Matrizenplatte 20 und
die stationäre Matrizenplatte 25 unter
Druck zusammengehalten, so sind Angusskanäle 26 in der stationären Matrizenplatte 25 mit
den entsprechenden Ausnehmungen 14 der Folie 10 verbunden.
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Der
Teil (b) der 4 zeigt die Auflagefläche der
beweglichen Matrizenplatte 20. Wie aus Teil (c) dieser 4 ersichtlich,
wird über
einen Angusskanal 26 geschmolzenes Harzmaterial 27 in
jede Folienausnehmung 14 der Folie 10 eingebracht.
Das geschmolzene Harzmaterial 27 wird in der Weise in die Folienausnehmungen 14 eingefüllt, dass
es bündig mit
der Oberfläche
der Folie 10 abschließt.
Damit ist eine Tastenfolie 24 mit einer Gruppe vorstehender Tasten 7 fertiggestellt.
Das erforderliche synthetische Harzmaterial wird entsprechend den
für die
Drückknöpfe geforderten
Eigenschaften gewählt,
beispielsweise ein technischer Kunststoff oder ein synthetisches
Harzelastomer. Als Material für
die Folie 10 und als einzuspritzendes geschmolzenes Harzmaterial 27 sollten
vorzugsweise solche synthetischen Harze gewählt werden, die thermisch miteinander verschmelzen.
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Einbau von Tasten in die Schalttafel
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Es
folgt eine Beschreibung der Verfahrensweise beim Einbau der fertigen
Tastaturfolie in die Schalttafel. Die Teile (a) bis (d) der 5 sind
Schnittansichten, aus denen ein Verfahren zur Herstellung einer
Schalttafel für
elektronische Geräte
nach einer ersten Ausführungsform
ersichtlich ist. Eine Tastenfolie 24 wird nach dem vorbeschriebenen
Verfahren hergestellt (siehe Teil (a) der 5).
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Die
Druckknöpfe 4 werden
so aus der Tastenfolie 24 herausgeschnitten, dass jeder
der zugeschnittenen Druckknöpfe 4 einen
Druckknopf-Kragen 21 von vorbestimmter Breite aufweist.
Die Druckknopf-Krägen 21 greifen
an der Rückseite
der Abde ckung 3 an, nachdem die Druckknöpfe 4 in entsprechende Öffnungen 8,
die in der Abdeckung 3 ausgebildet worden sind, eingesetzt
wurden. Jeder Druckknopf 4 wird in eine der Öffnungen 8 der
Abdeckung 3 (Teil (c) der 5) eingesetzt.
Wie aus Teil (d) der 5 ersichtlich, wird der provisorisch
in die Abdeckung 3 eingesetzte Druckknopf 4 in
einen Hohlraum 23 in einer stationären Matrizenplatte 25 einer
Spritzgussform eingebracht. Danach wird über einen Angusskanal 26 geschmolzenes
thermoplastisches Elastomer eingespritzt, um einen von dem Hohlraum 23 und
dem Druckknopf 4 begrenzten Zwischenraum zu füllen.
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Aufgrund
des Einspritzens des geschmolzenen Harzmaterials wird durch eine
Druckknopf-Unterstützung 28 die
Oberfläche
der Abdeckung 3 aufgrund der Schmelzhitze aufgeweicht und
verschmolzen. Weil die Kontaktflächen 29 der
Abdeckung 3 und der Druckknopf-Kragen 21 in einem
engen Kontakt miteinander gehalten werden, besteht für das zur Ausbildung
der Druckknopf-Unterstützung 28 eingespritzte
geschmolzene Harzmaterial keine Möglichkeit, zwischen die Kontaktflächen 29 zu
gelangen. Das Einsetzen eines Kerns oder dergleichen in den Zwischenraum 38 zwischen
dem äußeren Umfang des
Druckknopfs 4 und der Öffnung 8 der
Abdeckung 3 ist also nicht erforderlich. Damit lässt sich
die Größe des Zwischenraums 38 minimieren,
wodurch auf einfache Weise eine Verringerung der Baugröße usw. erzielt
werden kann. Konstruktive Beschränkungen sind
ebenfalls reduziert. Der minimale Zwischenraum 38 vermag
das Eindringen von Staub, Wasser usw. wirksam zu verhindern.
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Weil
die Kontaktflächen 29 nicht
thermisch verschmolzen sind, wird beim Betätigen des Druckknopfes 4 die
Druckknopf-Unterstützung 28 elastisch verformt
und löst
sich nur die Kontaktfläche 29 zur Auf-
und Abwärtsbewegung
von der Abdeckung 3. Damit erfüllt der Druckknopf 4 seine
Schaltfunktion. Zwar sind in der ersten Ausführungsform die Druckschichten 11 auf
die Folie 10 gedruckt, doch können diese auch auf die Rückseite
der Tastenfolie 24 (die Oberseite derselben wie aus Teil
(a) der 5) aufgedruckt sein. Man beachte
jedoch, dass das in die Hohlraum-Ausnehmungen 22 der Tastenfolie 24 im Wesentlichen
transparent sein muss.
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Zweite Ausführungsform
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Wenngleich
das Innere des vorbeschriebenen Druckknopfes 4 aus einem
vom Material der Druckknopf-Unterstützung 28 unterschiedlichen
Material hergestellt ist, lässt
es sich in einer Spritzgussform zu einer Einheit mit der Unterstützung 28 verbinden.
Die Teile (a) bis (c) der 6 sind schematische Darstellungen,
die den Prozess des Verbindens zu einer Einheit aufzeigen. Die Folie 10 wird
in eine Anzahl von Druckknopf-Außenschichten 19 zugeschnitten.
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Die
Rückseite
der Abdeckung 3 ist mit einzelnen voneinander getrennten
Druckknopf-Einbauplätzen 30 für die Aufnahme
der Druckknöpfe 4 versehen.
Diese Druckknopf-Einbauplätze 30 sind
jeweils treppenartig mit zwei Stufen ausgebildet, nämlich einer
Montagestufe 31 und einer Auflagerstufe 34. Die näher an der
Oberseite der Abdeckung 3 liegende Druckknopf-Montagestufe 31 ist
für den
Eingriff mit dem Druckknopf-Kragen 21 ausgebildet. Zuerst
wird die Abdeckung 3 in eine Spritzgussform 32 eingesetzt
(siehe 6).
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Nach
dem Einsetzen der Abdeckung 3 in die Spritzgussform 32 werden
die Druckknopf-Krägen 21 jeweils
auf die Druckknopf-Montagestufen 31 gesetzt. Die Druckknopf-Auflagerstufen 31 der
Abdeckung 3 und die Druckknopf-Krägen 21 sind über Kon taktflächen 33 eng
miteinander verbunden. Eine Druckknopf-Auflagerstufe 34 befindet sich
am äußeren Umfang
einer jeden Druckknopf-Montagestufe 31. Am äußeren Umfang
jeder Druckknopf-Auflagerstufe 34 ist eine den Druckknopf 4 umgebende
Rippe 35 vorgesehen. Jede Rippe 35 begrenzt einen
Druckknopf-Einbauplatz 30.
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Ein
von der Spritzgussform 32, einer Druckknopf-Außenschicht 19 und
einer Rippe 35 der Abdeckung 3 umgebener Raum
bilden einen Hohlraum 36. Beim Einspritzen wird durch die
Druckknopf-Unterstützung 37 aufgrund
der Schmelzhitze die Oberfläche
der Abdeckung 3 aufgeweicht und mit dieser verschmolzen.
Die Kontaktflächen 33 der
Abdeckung 3 und der Druckknopf-Außenschichten 19 werden
in einem engen Kontakt miteinander gehalten. Damit besteht für das geschmolzene
Harzmaterial keine Möglichkeit,
zwischen die Kontaktflächen 33 zu
strömen.
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Damit
werden die Kontaktflächen 33 nicht miteinander
verschmolzen. Weil der Strom des Harzmaterials durch die in enger
Berührung
miteinander gehaltenen Kontaktflächen 33 blockiert
werden kann, ist es nicht möglich,
dass das Harzmaterial in die Zwischenräume 38 zwischen den
Druckknopf-Außenschichten 19 und
den Öffnungen 8 der
Abdeckung 3 fließt.
Es ist also nicht nötig,
einen Kern oder dergleichen in jeden Zwischenraum 38 einzusetzen,
so dass die Größe des Zwischenraums 38 minimiert
werden kann. Damit lässt
sich auf einfache Weise eine Reduzierung der Baugröße usw.
der elektronischen Geräte
erreichen. Konstruktive Einschränkungen
sind ebenfalls verringert. Wird ein Druckknopf 4 betätigt, so
wird die Druckknopf-Unterstützung 37 elastisch verformt
und lediglich die Kontaktfläche 33 zur
Auf- und Abwärtsbewegung
von der Abde ckung 3 gelöst. Damit
vollführt
der Druckknopf 4 seine Schaltfunktion.
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Dritte Ausführungsform
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Bei
der vorbeschriebenen Ausführungsform werden
Druckknopf-Außenschichten 19 benutzt,
was jedoch nicht immer erforderlich ist. Die Teile (a) bis (c) der 7 zeigen
den Ablauf eines weiteren Herstellungsverfahrens. Zuerst werden
die erforderlichen Druckknöpfe 4 gleichzeitig
durch Spritzgießen
gebildet. Die Druckknöpfe 4 werden
aus einem relativ starren und transparenten technischen Kunstharzmaterial
wie Polycarbonat oder Acrylharz hergestellt. In dem Zustand, wo
die Druckknöpfe 4 noch
durch Angüsse 53 miteinander
verbunden sind, wird die Rückseite
eines jeden Druckknopfes 4 bedruckt (siehe Teil (a) der 7).
Jeder Druckknopf 4 weist einen einstückig mit seinem äußeren Umfang
ausgebildeten Druckknopf-Kragen 51 auf. Die Rückseiten
der durch die Angüsse 53 verbundenen
Druckknöpfe 4 bilden
eine einzige Ebene.
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Die
Rückseiten
der Druckknöpfe 4 sind
mit den für
die Druckknöpfe 4 benötigten Zeichen 52 wie zum
Beispiel Buchstaben oder Symbole bzw. einer Grundfarbe bedruckt.
Weil das die Druckknöpfe 4 bildende
synthetische Harzmaterial transparent ist, sind diese auf die Rückseite
der Druckknöpfe
aufgedruckten Anzeigen wie Buchstaben oder Symbole bzw. die Grundfarbe
von der Vorderseite aus sichtbar. Danach werden die Angüsse 53 abgeschnitten,
um einzelne Druckknöpfe 4 zu
erhalten. Die Abdeckung 3 wird in eine Spritzgussform 55 gegeben
und es werden die Druckknopf-Krägen 51 auf
die entsprechenden Druckknopf-Montagestufen 65 aufgebracht.
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Die
Druckknopf-Krägen 51 werden
im Bereich der Kontaktflächen 61 in
einen engen Kontakt mit den Druckknopf- Montagestufen 65 der Abdeckung 61 gebracht.
Am äußeren Umfang
einer jeden Druckknopf-Montagestufe 65 ist eine Druckknopf-Auflagerstufe 64 vorgesehen.
Am äußeren Umfang
einer jeden der Druckknopf-Auflagerstufen 64 befindet sich
eine Rippe 66, welche den Druckknopf 4 umgibt.
Jede Rippe 66 begrenzt einen Druckknopf-Einbauplatz 60.
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Ein
von der Spritzgussform 55, einem Druckknopf 4 und
einer Rippe 66 der Abdeckung 3 umgebener Bereich
bildet einen Hohlraum 67. Sodann wird ein geschmolzenes
thermoplastisches Elastomer über
einen Angusskanal 70 in jeden Hohlraum 67 eingespritzt,
um diesen auszufüllen.
Aufgrund dieser Einspritzung wird durch eine Druckknopf-Unterstützung 68 aufgrund
der Schmelzhitze die Oberfläche der
Abdeckung 3 zur Verbindung dieser Teile aufgeschmolzen.
Die Kontaktflächen 61 der
Abdeckung 3 und eines jeden der Druckknöpfe 4 werden in einem innigen
Kontakt miteinander gehalten. Damit besteht für das geschmolzene Harzmaterial
keine Möglichkeit,
zwischen die Kontaktflächen 61 zu
fließen.
Somit sind die Kontaktflächen 61 nicht
miteinander verschmolzen.
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Wie
im Falle der vorbeschriebenen Ausführungen sind die Kontaktflächen 61 nicht
verschmolzen. Weil der Strom des Harzmaterials durch die in einen
innigen Kontakt miteinander gebrachten Kontaktflächen 61 blockiert
werden kann, lässt
sich die Größe der Zwischenräume 38 zwischen
den äußeren Umfängen der
Druckknöpfe 4 und
der Öffnungen 8 der
Abdeckung 3 minimieren. Auch braucht kein Kern oder dergleichen
in jeden Zwischenraum 38 eingesetzt zu werden, um diesen
auszufüllen,
so dass die Größe des Zwischenraums 38 minimiert
werden kann. Wird ein Druckknopf 4 betätigt, so wird die Druckknopf-Unterstützung 68 elastisch
verformt und löst
sich nur die Kon taktfläche 61 zur
Auf- und Abwärtsbewegung
von der Abdeckung 3. Damit vollzieht der Druckknopf 4 seine
Schaltfunktion.
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Vierte Ausführungsform
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Die
Teile (a) und (b) der 8 stellen einen Herstellungsprozess
in einer vierten Ausführungsform
dar. Teil (a) der 8 zeigt eine mit Schlitzen 80 versehene
Tastenfolie 24. Teil (b) der 8 ist eine Schnittansicht,
aus welcher die Art des Spritzgießens bezüglich der Abdeckung 3 und
der Tastenfolie 24, die in eine Spritzgussform eingesetzt
sind, ersichtlich ist. Zuerst werden durch Stanzen, Schneiden oder auf ähnliche
Art und Weise Schlitze 80 in der jeweils gewünschten
Form im äußeren Umfangsbereich
der aus einer Folie 10 nach dem vorbeschriebenen Verfahren
hergestellten Tastenfolie 24 sowie in den Bereichen zwischen
den Tasten der Tastenfolie 24 hergestellt. Die mit den
Schlitzen 80 versehene Tastenfolie 24 wird zusammen
mit der Abdeckung 3 in eine Spritzgussform 81 eingebracht.
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Danach
wird das bewegliche Formteil zur Ausbildung einer Druckknopf-Unterstützung 82 sowie
von Schaltvorsprüngen 83 geschlossen.
Beim Einspritzen fließt
geschmolzenes Harzmaterial durch die Schlitze 80, um mit
dem Basismaterial der Abdeckung 3 zu verschmelzen. Weil
aber die Kontaktflächen 79 der
Abdeckung 3 und der Tastenfolie 24 in einer innigen
Berührung
miteinander gehalten werden, besteht wie bei den vorbeschriebenen
Ausführungsformen
auch hier für
das geschmolzene Harzmaterial keine Möglichkeit, zwischen die Kontaktflächen 79 zu
fließen.
Kerne oder dergleichen brauchen nicht in die Zwischenräume 38 eingesetzt
zu werden, so dass die Größe dieser
Zwischenräume 38 minimiert
werden kann. Die Kontaktflächen 79 sind
somit nicht miteinander verschmolzen. Wird also ein Druckknopf 4 betätigt, so
wird die Druckknopf-Unterstützung 82 elastisch
verformt und löst
sich lediglich die Kontaktfläche 79 zur
Auf- und Abwärtsbewegung
von der Abdeckung 3. Damit erfüllt der Druckknopf 4 seine
Schaltfunktion.
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Fünfte Ausführungsform
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9 zeigt
ein Herstellungsverfahren in einer fünften Ausführungsform. Diese fünfte Ausführungsform ähnelt der
vierten insoweit, als Schlitze 80 in der Tastenfolie 24 ausgebildet
sind. In der fünften Ausführungsform
wird die Folie 10 nach dem Bedrucken zu einer geformten
Folie 88 thermisch verformt. Die geformte Folie 88 wird
mit der Abdeckung 3 zusammen in eine Spritzgussform 87 eingebracht.
Danach wird das bewegliche Formteil zur Herstellung einer Druckknopf-Unterstützung 84 sowie
von Schaltvorsprüngen 85 geschlossen.
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Beim
Einspritzen fließt
geschmolzenes thermoplastisches Kunstharzmaterial durch die Schlitze 80,
um mit dem Basismaterial der Abdeckung 3 zu verschmelzen.
Weil jedoch die Kontaktflächen 86 der Abdeckung 3 und
der Tastenfolie 24 in einer innigen Berührung miteinander gehalten
werden, besteht wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen
auch hier für
das geschmolzene Harzmaterial keine Möglichkeit, zwischen die Kontaktflächen 86 zu
fließen. Kerne
oder dergleichen brauchen nicht in die Zwischenräume 38 eingesetzt
zu werden, um diese auszufüllen,
so dass die Größe dieser
Zwischenräume 38 minimiert
werden kann. Weil die Zwischenräume 38 eng
sind, kann das geschmolzene Harzmaterial die Zwischenräume 38 nicht
erreichen. Die Kontaktflächen 86 sind
also nicht miteinander verschmolzen. Damit können in der fünften Ausführungsform
die Druckknöpfe 4 und
die Druckknopf-Unterstützungen 84 aus
dem gleichen Material hergestellt werden.
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Sechste Ausführungsform
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Bei
den vorgeschriebenen Ausführungsformen
werden die Druckknöpfe,
die Abdeckung und die Druckknopf-Unterstützung in einer Spritzgussform
zu einer Einheit verschmolzen bzw. mittels einer Haftgrundierung
zusammengefügt.
Nach dem Zusammenfügen
dieser Komponenten zu einer Einheit wird das Spiel für die Bewegung
der Druckknöpfe
jedoch unvermeidlich klein. Die Druckknöpfe sind also im Betrieb etwas
schwergängig
zu betätigen.
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Die
sechste Ausführungsform
ist dahingehend konzipiert, dass eine schwergängige Druckknopfbetätigung ausgeschlossen
ist. 10 ist eine Schnittansicht einer Spritzgussform
zum Verbinden einer Druckknopf-Unterstützung und einer Abdeckung 3 miteinander
und zeigt einen Herstellungsprozess nach einer sechsten Ausführungsform.
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10 zeigt
die Abdeckung 3 sowie Druckknöpfe 91, die in die
Spritzgussform eingesetzt sind. Die Unterseite eines jeden Druckknopfes 91 und
die äußere Umfangsoberfläche eines
Druckknopf-Kragens 94 sind mit einem Antischmelzmittel 92 beschichtet.
Das Antischmelzmittel 92 dient dazu, ein Verschmelzen der
Druckknopf-Unterstützung 95 mit dem
Druckknopf 91 zu verhindern. Damit kann als Antischmelzmittel 92 jedes
beliebige Material eingesetzt werden, das einem Verschmelzen entgegenwirkt
und mit dem keine zusätzliche
Komponente während
des Spritzgussprozesses entfernt werden muss. Anders ausgedrückt kann
das Antischmelzmittel 92 aus jedem beliebigen Material
wie synthetischen Harzen sowie Fetten und Ölen bestehen, das nicht mit
dem Kunstharzmaterial entweder der Druckknöpfe 91 oder der Druckknopf-Unterstützung 95 bzw.
mit dem beider Komponenten verschmilzt.
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Nach
dem Einbringen der Abdeckung 3 und der Druckknöpfe 91 in
die Spritzgussform 90 wird der bewegliche Teil der Form
zur Ausbildung einer Druckknopf-Unterstützung 95 geschlossen.
Beim Einspritzen wird das geschmolzene Harzmaterial zum Ausbilden
der Druckknopf-Unterstützung 95 mit
dem Basismaterial der Abdeckung 3 verschmolzen. Weil die Kontaktflächen 93 der
Abdeckung 3 und eines jeden der Druckknopf-Krägen 94 in
einem innigen Kontakt miteinander gehalten werden, besteht jedoch
wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auch für das geschmolzene
Harzmaterial keine Möglichkeit,
zwischen die Kontaktflächen 93 zu
fließen. Somit
werden die Kontaktflächen 93 eines
jeden Druckknopf-Kragens 94 und der Abdeckung 3 nicht miteinander
verschmolzen.
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Auch
besteht keine Notwendigkeit für
ein Einsetzen von Kernen oder dergleichen zum Auffüllen der
Zwischenräume 96 zwischen
den Druckknöpfen 91 und
den Öffnungen
der Abdeckung 3, so dass sich die Größe der Zwischenräume 96 minimieren lässt. Weiter
verhindert das Antischmelzmittel 92 das Verschmelzen der
Druckknopf-Unterstützung 95 mit den
Druckknöpfen 91.
Damit ist ein leichtes Durchbiegen der Druckknopf-Unterstützung 95 gewährleistet,
wenn ein Druckknopf 91 zum Ausführen einer Schaltfunktion gedrückt wird.
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Beim
Betätigen
eines Druckknopfs 91 wird also auf einfache Weise die Druckknopf-Unterstützung 95 elastisch
verformt und löst
sich nur die Kontaktfläche 93 zur
Auf- und Abwärtsbewegung
von der Abdeckung 3. Somit vollzieht der Druckknopf 91 seine
Schaltfunktion. Man beachte, dass wie bei der sechsten Ausführungsform
auch in den vorbeschriebenen ersten und dritten Ausführungsformen
das Antischmelzmittel 92 auf die Druckknöpfe entsprechend aufgebracht
werden kann.
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Sonstige Ausführungsformen
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Zwar
sind in den vorbeschriebenen Ausführungsformen die Abdeckung 3 und
die Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 68, 82, 84 oder 95 zu
einer Einheit verschmolzen, doch beachte man, dass die vorliegende
Erfindung nicht unbedingt auf diese Ausführung beschränkt ist,
sondern auch auf andere Elemente wie beispielsweise Schalttafeln
oder Schaltrahmen angewandt werden kann, sofern diese ähnlich für die Funktion
des Unterstützens
von Druckknöpfen
ausgelegt sind. Damit erfolgt bei der vorliegenden Erfindung keine
spezielle Unterscheidung gegenüber
derartigen Komponenten. Im Sinne der Bereitstellung der Druckknöpfe 4 ist
die Erfindung auf jedes Element für die Montage der Druckknöpfe 4 anwendbar.
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Man
beachte, dass in der ersten bis fünften Ausführungsform die Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 82 oder 84 und
die Abdeckung 3 in einer Spritzgussform miteinander verschmolzen
sind. Der Ablauf kann jedoch in der Weise erfolgen, dass die Abdeckung 3 vorher
mit einer Grundierung, beispielsweise einem Silizium-Grundiermittel,
beschichtet wird und die Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 82 oder 84 und die
Abdeckung 3 mit der dazwischen liegenden Grundierung miteinander
verschmolzen werden. Erfolgt das Spritzgießen bei niedriger Temperatur
des geschmolzenen Harzmaterials, so werden die Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 82 oder 84 und
die Abdeckung 3 miteinander verklebt statt verschmolzen.
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In
diesem Falle wird vorher ein Kleber auf die Abdeckung 3 aufgetragen
und die Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 82 oder 84 mit
der Abdeckung 3 verbunden. Hierbei erfolgt die Verbindung
zwischen der Druckknopf-Unterstützung 28, 37, 82 oder 84 und
der Abdeckung 3 in der Hauptsache durch Klebewirkung statt
Verschmelzen.
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Somit
kommen als Material für
die Abdeckung 3 nicht unbedingt nur technische Kunststoffe
in Frage, sondern sind auch andere Materialien einsetzbar wie beispielsweise
eine durch Spritzgießen geformte
Magnesiumlegierung, eine durch plastisches Verformen hergestellte
Metallfolie oder eine durch Druckgießen hergestellte Spritzgusslegierung.
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Wie
vorstehend im Einzelnen beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung
die Herstellung einer Schalttafel mit hervorragender Dichtheit in
einer geringeren Anzahl von Arbeitsschritten. Weil das Zeichen eines
jeden der Druckknöpfe
mit einer Außenschicht
versehen und auf der Rückseite
angeordnet ist, wird verhindert, dass es durch Fingerdruck oder dergleichen
fleckig oder abgelöst
wird. Weiter ist ein Kragen um den äußeren Umfang jeden Druckknopfes
herum vorgesehen. Beim Zusammenfügen
durch Spritzgießen
werden die Krägen
der Druckknöpfe und
die Steuertafel, auf welcher diese angeordnet sind, in Kontakt miteinander
gehalten, um den Strom geschmolzenen Harzmaterials zu blockieren.
Somit besteht keine Notwendigkeit für das Einsetzen von Kernen
in die Zwischenräume
zwischen den Druckknöpfen
und den Öffnungen
in der Schalttafel, in denen die Druckknöpfe platziert sind. Deshalb
lässt sich die
Größe der Zwischenräume minimieren.