DE202012104778U1

DE202012104778U1 - Gummimatten-Tastatur, insbesondere Silikonmatten-Tastatur

Info

Publication number: DE202012104778U1
Application number: DE202012104778.0U
Authority: DE
Original assignee: PrehKeyTec GmbH
Current assignee: PrehKeyTec GmbH
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2022-12-08
Also published as: US20150270078A1; US9734964B2; WO2014086623A1

Abstract

Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1), insbesondere eine Tastatur, auch eine POS-Tastatur, mit einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) sowie wenigstens einer Leiterplatte (6) und wenigstens einer Halteplatte (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren auf der Leiterplatte (6) eine oder mehrere Schutzmatte(n) (5) aus einem elastischen Material vorzugsweise aufgeklebt ist, wobei in dieser Schutzmatte (5) die Bauteile der Leiterplatte (5) kleinstmöglich ausgespart und Luftkanäle (14) eingebunden sind, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten.

Description

Die Lösung beschäftigt sich mit einem Dateneingabe- und/oder Bediensystem, insbesondere mit einer Tastatur, auch einer POS-Tastatur, für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen, d. h., mit einer Tastatur mit erhöhten Schutzmaßnahmen bzw. die den erhöhten Schutzmaßnahmen, insbesondere erhöhten Temperaturanforderungen neben denen an Vibration, Schock, ESD etc., gerecht wird.
Es gibt bereits Tastaturen, die staub- und wasserdicht sind. So beschreibt die DE 20 2007 003 350 U1 eine staub- und wasserdichte Tastatur, die eine äußere Hülle aufweist, die komplett geschlossen ist und ihrerseits antimikrobielle Eigenschaften besitzt. Eine wasserdichte Tastatur mit einem Leuchtdioden-Hintergrundlicht offenbart die DE 20 2010 008 809 U1 . Hierbei ist eine Tastaturplatte, die mehrere Tasten formt, einteilig ausgebildet und luft- sowie wasserdicht. Zum Ausgleich des Luftdrucks weist die Grundplatte der Tastatur mindestens ein Luftloch zum Ausgleich des Luftdrucks auf. Eine weitere wasserdichte Tastatur wird mit der DE 60 2004 011 111 T2 ( EP 1 697 952 B1 ) publiziert.
Solch dichte Tastaturen, haben sehr oft den Nachteil, dass diese bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt dazu neigen, dass sich im Inneren Kondenswasser aufgrund der eingeschlossenen Luftfeuchte bildet. Weiterhin neigen solche Tastaturen sich bei Temperaturen > 50°C aufzublähen.
Der Lösung stellt sich die Aufgabe, eine Tastatur aufzuzeigen, die den erhöhten Schutzmaßnahmen wie Vibration, Schock, ESD etc. gerecht wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Gummimatten-Tastatur, die den Temperaturanforderungen genügt.
Der Lösung liegt die Idee zugrunde, im Inneren auf einer, wenn vorhanden auf mehreren, Leiterplatte(n) eine Schutzmatte aus einem elastischen Material vorzugsweise aufzukleben. In dieser Schutzmatte sind die Bauteile der Leiterplatte kleinstmöglich unter Berücksichtigung der Toleranzen ausgespart. Weiterhin werden Luftkanäle geschaffen, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten. im Weiteren wird auf diese Schutzmatte eine Zwischenmatte, ebenfalls aus Silikon gelegt, die soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte und Halteplatte schließt. Als Material wurde Silikon gewählt, da dies kaum Werkzeugkosten verursacht und die Kosten der Teile dadurch gering gehalten werden können. Weiterhin können diese durch ihre Elastizität einen kleinen Druckabbau im Inneren durch Volumenänderung gewährleisten.
Die Dämpfungs- und Vibrationsanforderungen werden durch den Einsatz einer bzw. mehrerer Buchse/n, bevorzugt aus Kunststoff gelöst, welche in wenigstens eine Leiterplatte gepresst wird. Der Kunststoff wurde gewählt, um eine Isolation der Schraube zur Leiterplatte zu schaffen und sicherzustellen sowie eine gewisse Elastizität der Schraubverbindung zu erreichen. Ein zur Versteifung dienendes Halteblech wird mit der Buchse verschraubt. Umgebogen bzw. gebogene Kanten/Rundungen des Haltebleches werden über die Schraubverbindung mit umlaufenden Schutzmatten, bevorzugt Silikonmatten, verspannt und so als Dämpfungsglied für Vibrationen benutzt. Durch diese Maßnahme wird das leitende Metallblech gegenüber der Leiterplatte(n) spaltfrei isoliert.
Zwischen den Kunststoffbuchsen und der Halteplatte ist die elastische (Schutz-)Matte eingebunden, die über die Schraubverbindung verspannt wird und an der sich eine zylindrische Abdeckung in Richtung Leiterplatte befindet. Dadurch werden auch hier Vibrationen und Schläge gedämpft und eine Isolation bzw. Reduktion der Luftstrecken zur Leiterplatte hinsichtlich ESD realisiert.
Die Stabilität der Tastatur selbst wird über ein Skelett bestehend aus der/den Leiterplatte(n), die Buchse(n) und das Halteblech realisiert. Dieses Skelett wird über die Silikonmatte mit Tasten, Schutzmatte(n) und Zwischenmatte(n) in Lage gehalten.
In Konsequenz der Lösung werden somit die Anforderungen einer kostengünstigen und montagefreundlichen Lösung zusammengeführt und bestens umgesetzt. Die geforderte Steifigkeit des Gesamtsystems wird gewährleistet, während die befestigenden Elemente eine gewisse Elastizität aufweisen.
Die Nutzung von Silikonmatten in Tastaturen ist bekannt. So benennt die DE 20 2011 101 812 U1 ist eine Tastatur für ein Dateneingabegerät, mit einem Tastenfeld aus mehreren seitlich über- und untereinander angeordneten Langhubtasten. Die Oberfläche besteht aus einer komplett geschlossenen Silikonmatte mit an definierter Stelle ausgeformten domförmigen Tasten. Auf der Innenseite der domförmigen Tasten ist jeweils ein umlaufender Rand zur Aufnahme einer Druckplatte mit einem Stößel angeordnet. Die DE 20 2009 013 481 U1 beschreibt eine Tastatur für eine Vorrichtung zur Datenbearbeitung. Mehrere der Tasten sind als einstückig und überzugsartig ausgebildetes flexibles Elastomerformteil gestaltet, insbesondere als Silikonformteil. Die vorgenannten Tastaturen eignen sich jedoch nicht für den Einsatz in rauer Umgebung. Die DE 20 2010 004 741 U1 beschreibt ihrerseits eine Tastatur für den Einsatz in hygieneintensiven Bereichen mit einem Grundkörper mit einer Elektronikbaugruppe, die Schaltelemente umfasst, und einer Abdeckung, die als Tastengrill ausgebildet ist. Das Tastengrill ist mittels eines Schnellverschlusssystems in einer Ausnehmung des Grundkörpers lösbar verrastet. Die Elektronikbaugruppe ist durch eine abdeckende Silikonschicht versiegelt. Obwohl diese Tastatur diversen Umweltbedingungen angepasst ist, ist sie nicht geeignet, Vibration, Schock, ESD etc. bei weiterem Gebrauch auszunehmen.
Eine sogenannte (Gummi)-Flacheingabetastatur für Datenverarbeitungsgerate sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung beschreibt die DE 44 98 145 C1 . Diese ist ein- sowie entrollbar, aber für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen nicht geeignet.
Aus der DE 196 08 773 C2 ist eine Schaltmatte bekannt, die sich dadurch auszeichnet, dass die unter den Tastenkappen bestehenden Schaltkammern über einen Belüftungskanal mit der Atmosphäre verbunden sind. In den Belüftungskanälen ist eine luftdurchlässige Filterschicht integriert, die als staub- und feuchtigkeitsabweisendes Filtervlies ausgeführt ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Lösung näher erläutert werden.
Es zeigt die einzige Figur ein im Schnitt dargestelltes und mit 1 gekennzeichnetes Dateneingabe- und/oder Bediensystem, insbesondere eine Tastatur, hier eine in sich stabile Gummi-Tastatur. Das Dateneingabe- und/oder Bediensystem 1, nachfolgend nur noch Tastatur 1 genannt, besteht aus einem Unterteil 2 sowie einem Oberteil 3. Das Unterteil 2, das als Boden der Tastatur dient, kann bevorzugt aus einem Gummimaterial wie Silikon ausgeführt sein. Das Oberteil 3 wird durch eine Gummimatte 3 mit Taste(n) gebildet. Als Gummi wird bevorzugt Silikon verwendet. Für eine gewünschte Dichtigkeit werden das Ober- und das Unterteil 3, 2 mittels eines umlaufend eingebrachten Klebers, z. B. eines Silikonklebers, miteinander abgedichtet verbunden. Andere abdichtende Verbindungsarten wie Klemmen etc. sind ebenfalls möglich.
Zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 platziert werden wenigstens eine, bevorzugt einteilig ausgeführte Halteplatte 4, zumindest ein oder mehrere Schutzmatten 5 übereinander oder nebeneinander sowie wenigstens eine Leiterplatte 6. Die Halteplatte 4, beispielsweise ein Metallblech, dient vorrangig zur Versteifung der Tastatur 1. Die Halteplatte(n) 4 weisen bevorzugt umlaufende bzw. gebogene Ränder 4' auf.
In die Tastatur 1 eingebunden werden können zudem einzelne Zwischenmatten 7, alternativ auch als eine einteilige Matte mit Durchführungen 8 ausgebildet, wenn dieses erforderlich erscheint. Diese können zwischen der Halteplatte 4 und der einen oder den mehreren Schutzmatten 5 angebracht werden. Die Zwischenmatte(n) 7 sowie die Schutzmatte(n) 5 besteht/en vorzugsweise aus Silikon. Diese dienen unter anderem zur Dämpfung/ESD, wobei die Zwischenmatte 7 dazu einmal im Bereich 13 gegenüber der Leiterplatte 6 dämpft und im Bereich 12, in dem die Halteplatte 4 in die Zwischenmatte 7 gegen die Buchse 9 gedrückt wird. Die Zwischenmatte(n) 7 kann so ausgeformt sein, dass die Schutzmatte 5 in diesen, zumindest teilweise seitlich abschließend mit dieser, zu liegen kommt. Durch diese Zwischenmatte 7, in die die Schutzmatte 5 eingelegt ist, werden (soweit wie möglich) alle Räume zwischen Schutzmatte 5 und Halteplatte 4 geschlossen.
Eine oder mehrere Kunststoffbuchsen 9 übernehmen die Verbindung der Einzelteile Halteplatte(n) 4, den Zwischenmatten 7, der Schutzmatte 5 sowie der Leiterplatte 6. Durch diese Verbindung werden die Halteplatte 4 in die Zwischenmatte(n) 7 und die Halteplatte(n) 4 in die Schutzmatte(n) 5 gedrückt. Die Schutzmatte(n) 5 können ihrerseits auf/über die Ränder 4' der Halteplatte(n) 4 gezogen werden. Die Zwischenmatte(n) 7 weist wenigstens eine Rippe 7' auf, die an der/den Kunststoffbuchsen 9 aufragend umfänglich an diesen anliegt. Durch diese aufgerichtete Rippe 7' wird die Isolierung bzw. der Isolierungsgrad zur Leiterplatte 5 erhöht.
Zur Entlüftung der Tasten zueinander sind Luftkanäle 14 vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202007003350 U1 [0002]
DE 202010008809 U1 [0002]
DE 602004011111 T2 [0002]
EP 1697952 B1 [0002]
DE 202011101812 U1 [0011]
DE 202009013481 U1 [0011]
DE 202010004741 U1 [0011]
DE 4498145 C1 [0012]
DE 19608773 C2 [0013]

Claims

Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1), insbesondere eine Tastatur, auch eine POS-Tastatur, mit einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) sowie wenigstens einer Leiterplatte (6) und wenigstens einer Halteplatte (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren auf der Leiterplatte (6) eine oder mehrere Schutzmatte(n) (5) aus einem elastischen Material vorzugsweise aufgeklebt ist, wobei in dieser Schutzmatte (5) die Bauteile der Leiterplatte (5) kleinstmöglich ausgespart und Luftkanäle (14) eingebunden sind, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass auf diese Schutzmatte eine Zwischenmatte, ebenfalls aus Silikon gelegt, die soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte (5) und Halteplatte (4) schließt.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass • die Halteplatte(n) (4) auf dem Unterteil (2) aufliegt, • ein oder mehrere Buchsen (9) zur Verbindung der Leiterplatte (5) mit der Halteplatte (4) eingebunden sind, • das Oberteil (3) durch eine Gummimatte mit Taste(n) (3') gebildet wird, • die Stabilität der Tastatur (1) durch die Leiterplatte(n) (5), die Buchse(n) (9) und das Halteblech (4) realisiert wird und • das Unterteil (2) mit dem Oberteil (3) abgedichtet verbunden ist.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (4), beispielsweise aus einem Metallblech gebildet wird.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte(n) (4) bevorzugt umlaufende bzw. gebogene Ränder (4') aufweist.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmatte(n) (7) wenigstens eine Rippe (7') aufweist, die an der/den Buchsen (9) umfänglich anliegt.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmatte (7) soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte (5) und Halteplatte (4) schließt.
Dateneingabe- und/oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse(n) (9) aus Kunststoff bestehen.