DE2500701A1 - KEYPAD AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents
KEYPAD AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURINGInfo
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Description
Polymer 3Polymer 3
PFENNING - MAA9 - SEILER MEINIG - LlIMKE - SPOTTPFENNING - MAA9 - SEILER MEINIG - LlIMKE - Mockery
8000 MÜNCHEN 40 SCHLElSSHElMERSTa 2998000 MUNICH 40 SCHLESSHElMERSTa 299
I1UJI POLYMER 1ITJ)USTHIES 00., MD*" Tokyo, JapanI 1 UJI POLYMER 1ITJ) USTHIES 00., MD * "Tokyo, Japan
Tastenfeld und Verfahren zu seiner HerstellungKeypad and process for its manufacture
Eb sind bereits aus Kautschuk hergestellte !Tastenfelder oder Tastaturen für mit Hilfe von Tasten zu betätigende Vorrichtungen bekannt; das gleiche gilt für Tastaturen au« Kautschuk, auf denen elektrisch leitende Teile angeordnet sind. Jedoch ergeben sich nicht nur bei den bis jetzt gebräuchlichen Tastaturen dieser Art, sondern auch bei ihrer Herstellung Schwierigkeiten.Eb are keypads already made of rubber! or keyboards for devices to be operated with the aid of keys are known; the same applies to keyboards Rubber on which electrically conductive parts are arranged. However, this does not only result from the ones that have been used up to now Keyboards of this type, but also difficulties in their manufacture.
Beim Herstellen der bis jetzt bekannten Tastaturen, wird ein Kontaktmaterial, d.h. ein elektrisch leitendes Material, das zuvor in die gewünschte Form gebracht worden ist, mit einem Tastenfeld vereinigt, das entweder aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff besteht oder mit einem solchen Werkstoff überzogen ist.When manufacturing the keyboards known up to now, a contact material, i.e. an electrically conductive material which has previously been brought into the desired shape combined with a keypad, which consists either of an electrically non-conductive material or with such a material Material is coated.
Bei einem bekannten Verfahren werden kleine Kontaktteile in großer Stückzahl mit Hilfe von Formen aus MetallIn a known method, small contact parts are used in large numbers with the help of metal molds
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gepreßt, und diese Kontaktteile werden dann an dem Tastenfeld "befestigt, so daß man ein zweistufiges Herstellungsverfahren vor sich hat, das nicht nur kompliziert, sondern auch zeitraubend ist.pressed, and these contact parts are then attached to the keypad ", so that one has a two-step manufacturing process that is not only complicated but also time consuming.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwieirigkeiten zu beseitigen und eine zweckmäßige Lösung der Aufgabe zu erreichen.The invention is based on the object mentioned Eliminate difficulties and achieve an expedient solution to the task.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Tastenfeldern geschaffen worden, das sich bei der Herstellung von mit Hilfe von Tasten zu betätigenden Vorrichtungen als vorteilhaft erweist. Ferner ist durch die Erfindung eine aus Kautschuk herstellbare Tastatur geschaffen worden, die insbesondere zur Verwendung bei Kleinrechnern im Taschenformat oder dergleichen geeignet ist.To solve this problem, a method for manufacturing keypads has been created by the invention, that turns out to be in the manufacture of using buttons too actuating devices proves advantageous. Furthermore, one can be produced from rubber by means of the invention Keyboard has been created, which is particularly suitable for use in pocket-sized computers or the like is.
Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt Maßnahmen, um eine flache, ortsfest angeordnete Platte mit einem dünnen Überzug aus einer elektrisch leitenden Farbe zu versehen, eine vorgeformte Tastatur aus elektrisch isolierendem Kautschuk auf vorbestimmte Weise abzudecken, die abgedeckte Tastatur auf der aus der elektrisch leitenden Farbe bestehenden Schicht anzuordnen und um schließlich auf die Tastatur aus Kautschuk einen solchen Druck aufzubringen, daß bestimmte Teile der Tastatur nach unten gedrückt und in Berührung mit der elektrisch leitenden Farbe gebracht werden.The method according to the invention comprises measures to provide a flat, stationary plate with a thin coating of an electrically conductive paint, to cover a preformed keyboard made of electrically insulating rubber in a predetermined manner , the covered keyboard on the one made of the electrically conductive paint To arrange layer and finally to apply such a pressure on the rubber keyboard that certain parts of the keyboard are pressed down and brought into contact with the electrically conductive paint.
Weiterhin ist durch die Erfindung ein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Erzeugnis geschaffen worden, bei dem es sich insbesondere um ein elektrisch isolierendes Tastenfeld aus Kautschuk handelt, bei welchem vorbestimmte Teile einer ebenen Fläche mit einer elektrisch leitenden Farbe überzogen sind. Hierbei ermöglicht es die Erfindung, isolierende Tastenfelder der genannten Art aus Kautschuk Mit Hilfe eines Verfahrens herzustellen, bei dem die schwierigen ,und seitraubenden Arbeiten zum Befestigen von Kontakten an Kautschuktastenfeldern bekannter Art vermiedenFurthermore, the invention provides a product made with the aid of the method according to the invention, which is in particular an electrically insulating key pad made of rubber, in which predetermined parts of a flat surface are coated with an electrically conductive paint. Here, the invention makes it possible to manufacture insulating key fields of the type mentioned from rubber with the aid of a method in which the difficult and time consuming work of attaching contacts to rubber key fields of a known type is avoided
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sind. Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, isolierende Tastenfei der?; aus Kautschuk herzustellen, die im Vergleich zu "bekannten Tastenfelder gleichmäßiger ausfallen, gleichmä^ ßigere Kontakte aufweisen, so daß sich der Ausschußanteil verringert, und auch hei ihrer Vereinigung "i* dejl zugehörigen Vorrichtungen in einem geringeren Ausmaß Anlaß zu Betriebsstörungen geben. Schließlich ermöglicht die Erfindung eine Beschleunigung der Massenfertigung solcher Tastaturen sowie eine Verringerung des Aufwandes an Arbeitskraft und Maschinen zur Durchführung eines im übrigen kostspieligen Fertigungsgangs.are. Furthermore, the invention makes it possible to isolate the keypad ?; made of rubber which, compared to "known keypads" are more uniform, have more uniform contacts, so that the reject rate is reduced, and also give rise to operational disturbances to a lesser extent when they are combined with the associated devices. Finally, the invention makes it possible to accelerate the mass production of such keyboards and to reduce the expenditure on labor and machines for carrying out an otherwise expensive production process.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:The invention and advantageous details of the invention are shown below with reference to schematic drawings an exemplary embodiment explained in more detail. It shows:
Fig. 1 die Unterseite eines fertigen Tastenfeldes mit Kontakten und einem sie tragenden Material, bei dem es sich um Silikonkautschuk handelt}Fig. 1 shows the underside of a finished keypad with contacts and a material carrying them, in which it is silicone rubber is involved}
Fig. 1A einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1;Fig. 1A is a section along the line A-A in Fig. 1;
Fig. 2 den Grundriß einer Maske oder Abdeckung mit Öffnungen, in die Teile dee Tragmaterials eintreten können, um in Berührung mit der elektrisch leitenden Farbe zu kommen;Fig. 2 is a plan view of a mask or cover with openings into which parts of the support material can enter, to come into contact with the electrically conductive paint;
Fig. 3 und 4· geweile in einem Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 die zur Herstellung eines Tastenfeldes benutzte Vorrichtung, wobei zwei verschiedene Herstellungsstadien dargestellt sind; und 3 and 4 in a section along the line A-A in Fig. 1 shows the device used to manufacture a keypad, two different stages of manufacture being shown; and
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 durch das fertige Erzeugnis, das sich aus dem Tragmaterial und daran befestigten Kontakten zusammensetzt.Fig. 5 shows a section along the line A-A in Fig. 1 through the finished product, which is made up of the support material and assembled contacts attached to it.
In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßes Erzeugnis in Verbindung mit einem Teil der zu seiner Herstellung dienenden Vorrichtung dargestellt. Gemäß der Erfindung beaötigt man eine ortsfeste, ebene Platte 1, deren Breite mindestens gleich der Breite des herzustellenden Tastenfelde« aus Kautschuk ist.In Fig. 5 a product according to the invention is in connection shown with part of the device used for its manufacture. According to the invention you need a Fixed, flat plate 1, the width of which is at least equal to the width of the rubber key field to be produced.
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Auf der Oberseite der ortsfesten Platte 1 befindet sich eine Schicht 2 aus einer elektrisch leitenden Farbe. Über der Platte 1 und der Farbschicht 2 sind Teile 3 und 4 angeordnet, die in Fig. 2 bzw. Fig. 1 als Draufsicht bzw. als Unteransicht dargestellt sind. Bei dem Teil 3 handelt es sich um eine Maske oder Abdeckung, die dazu dient, diejenigen Teile des eigentlichen Tastenfeldes 4 aus isolierendem Kautschuk zu schützen, welche nicht mit einem Überzug aus der elektrisch leitenden Farbe 2 versehen werden sollen« Die Abdeckung 3 wird beispielsweise an dem Tastenfeldteil 4 aus Kautschuk befestigt, bevor die beiden vereinigten Teile auf die durch die elektrisch leitende Farbe gebildete Fläche aufgelegt werdenj Jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, die Abdeckung an dem Tastenfeldteil zu befestigen, d.h. es ist möglich, die Abdeckung direkt auf die Oberseite der Farbschicht aufzulegen und dann das Tastenfeldteil 4 auf der Abdeckung anzuordnen. Das Tastenfeldteil 4 wird aus einem Material vorgeformt, das elastisch sein muß, damit sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen läßt, und damit das fertige Erzeugnis auf einwandfreie Weise benutzbar ist. Die Herstellung des aus Kautschuk vorgeformten Tastenfeldteils 4 bildet nicht einen Gegenstand der Erfindung; Bei seiner Herstellung wird das Tastenfeldteil 4 aus Kautschuk gemäß der Zeichnung an seiner Oberseite mit kleinen Vorsprüngen 5 versehen, deren Anordnung genau der Anordnung derjenigen Abschnitte 4A des Tastenfeldteils entspricht, die später Bestandteile von Kontakten 2A werden.On the top of the stationary plate 1 is a Layer 2 made of an electrically conductive paint. Parts 3 and 4 are arranged above the plate 1 and the paint layer 2, which are shown in Fig. 2 and Fig. 1 as a top view and as a bottom view. Part 3 is a mask or cover which serves to cover those parts of the actual keypad 4 made of insulating rubber protect which are not to be provided with a coating of the electrically conductive paint 2 «The cover 3 is attached, for example, to the keypad part 4 made of rubber, before the two united parts on the through the electrically conductive paint can be placed on the surface. However, it is not absolutely necessary to use the cover to attach to the keypad part, i.e. it is possible to place the cover directly on top of the paint layer and then to arrange the keypad part 4 on the cover. The keypad part 4 is preformed from a material which must be elastic so that the method according to the invention can be carried out, and thus the finished one Product can be used properly. The production of the key panel part 4, which is preformed from rubber, forms not an object of the invention; During its manufacture, the keypad part 4 is made of rubber as shown in the drawing provided on its upper side with small projections 5, the arrangement of which corresponds exactly to the arrangement of those sections 4A of the Keypad part corresponds, which will later become part of contacts 2A.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt den gleichen Teil der Verrichtung, der in Fig. 3 dargestellt ist. Vor dem Aufbringen von Druck sind die beschriebenen Teile 1, 2, 3 und 4 in die richtige Lage zueinander gebracht worden. Zum Aufbringen des Drucks dient eine Walze 6, die über die durch die Teile Λ bis 4 gebildete Anordnung hinwegbewegt wird und bewirkt, daß die Abschnitte 4A des Tastenfeldteils 4 nach unten in die Schicht 2 aus elektrisch leitender Farbe hineingedrückt werden« Hierbei ist zu bemerken, daß die Vorsprünge 5> bewirken, daß die Walze 6 an den betreffenden Punkten einen höheren Druck aufbringt, so daß die Abschnitte 4A gegen die elektrischFIG. 4 shows in longitudinal section the same part of the device that is shown in FIG. Before the application of pressure, the parts 1, 2, 3 and 4 described have been brought into the correct position with respect to one another. Is used to apply the pressure of a roller 6, which is moved over the formed by the parts Λ to 4 arrangement and causes the portions 4A of the keyboard part 4 downward to be pressed into the layer 2 of electrically conductive paint "It should be noted that the projections 5> cause the roller 6 to apply a higher pressure at the relevant points, so that the sections 4A against the electrically
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leitende -farbschicht 2 gedruckt werden, ohne daß ein übermäßig hoher Druck auf die übrigen Abschnitte des T'astenfeidteil s 4 aus Kautschuk aufgebracht wird, die nicht mit der leitenden Far^e überzogen werden sollen· Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf, daß die Walze 6 über die Teile 1 bis 4- hinweg bewegt wird· Im Hahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Teile 1 bis 4 unter einer ortsfesten Walze hindurchzuführen, und um eine Massenfertigung durchzuführen, ist es in diesem Fall möglich, die genannten Teile in Form laufender Bahnen oder Bänder zu verwenden, die später in Abschnitte mit der gewünschten Länge zerlegt werden.conductive ink layer 2 can be printed without an excessive high pressure on the remaining sections of the T'astenfeidteil s 4 made of rubber, which should not be coated with the conductive paint. The invention is limited does not, however, insist that the roller 6 is moved over the parts 1 to 4-. It is within the scope of the invention it is also possible to pass parts 1 to 4 under a stationary roller, and to carry out mass production, In this case, it is possible to use the parts mentioned in the form of running tracks or tapes, which later be broken down into sections of the desired length.
Sobald die !'eile 1 bis 4 unter der Walze 6 hindurchgelaufen sind, federt jeder Abschnitt 4-A des elastischen Tastenfeldteils 4 wieder in seine normale Lage zurück, und jetzt ist jeder dieser Abschnitte auf seiner Unterseite mit der elektrisch leitenden Farbe überzogen. Das so hergestellte Tastenfeld wird dann nach Bedarf zur νTrocknung oder Aushärtung gelagert, um die Kontakte 2A fertigzustellen.As soon as the lines 1 to 4 run under the roller 6 each section 4-A of the elastic keypad member is resilient 4 back to its normal position, and now each of these sections is on its bottom with the Electrically conductive paint coated. The keypad produced in this way is then used for drying or curing as required stored to complete the contacts 2A.
Zwar zeigen die Figuren jeweils drei oder vier Vorsprünge 5 bzw. 5 oder 4 Abschnitte 4A, doch sollen die Darstellungen nur Ausführungsbeispiele veranschaulichen, d.h. man kann die Vorsprünge 5 und die Abschnitte 4A je nach Bedarf in einer beliebigen anderen Anzahl vorsehen.Although the figures each show three or four projections 5 or 5 or 4 sections 4A, the representations are intended only illustrate exemplary embodiments, i.e. the projections 5 and the sections 4A can be used as required provide in any other number.
Wie erwähnt, bilden das vorgeformte, isolierende Tastenfeldteil 4 aus Kautschuk und das zu seiner Herstellung dienende Verfahren nicht einen Gegenstand der Erfindung. Das Tastenfeldteil 4 kann aus jedem beliebigen elastischen Kautschukmaterial hergestellt werden, das als elektrischer Isolator wirkt. Gemäß der Erfindung wird die v erwendung· von vulkanisierbaren Silikonkautschukarten bevorzugt. Diese Kautschukarten sind bekannt und wirken bekanntlich elektrisch isolierend« Als Beispiele für geeignete Silikonkautschukarten seien diejenigen genannt, welche in den U.S.A.-Patentschriften 2 823 218, 3 159 601, 3 188 299 umd-3 192 181 beschrieben sind. Ferner sind Silikonkautschukarten bekannt, die sich durch die Wirkung von Peroxidkatalysatoren aufAs mentioned, the preformed, insulating keypad part 4 made of rubber and the method used for its production do not form an object of the invention. The keypad part 4 can be made of any elastic rubber material that acts as an electrical insulator. According to the invention, the U SE · is preferred vulcanizable silicone rubbers. These types of rubber are known and are known to have an electrically insulating effect. Examples of suitable types of silicone rubber are those described in US Patents 2,823,218, 3,159,601, 3,188,299 and 3,192,181. Furthermore, types of silicone rubber are known which are affected by the action of peroxide catalysts
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ungesättigte Silicongruppen aushärten lassen.Allow unsaturated silicone groups to harden.
Bei der elektrisch leitenden Farbe kann es sich um eine handelsübliche Farbe handeln, die ein Harz, Pigmente, leitfähige Teilchen und Lösungsmittel enthält, oder um eine Kautschukdispersion in Wasser oder einem Lösungsmittel, die wiederum Pigmente und/oder leitfähige Teilchen enthält.The electrically conductive paint can be a commercial paint that is a resin, pigments, conductive paint Particles and solvent contains, or a rubber dispersion in water or a solvent that contains in turn contains pigments and / or conductive particles.
Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Silikonkautschukdispersionen verwendet, die elektrisch, leitende Teilchen oder Pigmente enthalten. Die Menge der elektrisch leitenden Farbe, die als Schicht auf die ortsfeste ebene Platte 1 aufgebracht wird, kann entsprechend dem Verwendungszweck des fertigen Erzeugnisses variiert werden* In den meisten Fällen soll die Schicht 2 aus der elektrisch leitenden Farbe auf der Platte 1 im ungehärteten Zustand eine Dicke von 1 bis 2 mm haben. Je nach dem Verdünnungsgrad des in der Farblösung enthaltenen Harzes oder Kautschuks erhält man bei einer solchen Schichtdicke Kontakte, die im getrockneten Zustand eine Dicke von 0,5 bis 2 mm haben. Schichten aus elektrisch leitender Farbe, die eine Dicke von über 10 mm ergeben, sind für den erfindungsgemäßen Zweck im allgemeinen nicht brauchbar. Auch Schichten aus der elektrisch leitenden Farbe, deren Dicke weniger als 0,05 1^a beträgt, sind für die Zwecke der Erfindung gewöhnlich nicht geeignet»According to the invention, silicone rubber dispersions are preferably used which contain electrically conductive particles or pigments. The M close to the electrically conductive paint that is applied as a layer on the fixed flat plate 1 may be the intended use of the finished product can be varied correspondingly * In most cases, to the layer 2 of the electrically conductive ink on the plate 1 in the uncured state, have a thickness of 1 to 2 mm. Depending on the degree of dilution of the resin or rubber contained in the paint solution, with such a layer thickness contacts are obtained which, in the dried state, have a thickness of 0.5 to 2 mm. Layers of electrically conductive paint which result in a thickness of more than 10 mm are generally not useful for the purpose according to the invention. Layers of the electrically conductive paint, the thickness of which is less than 0.05 1 ^ a, are usually not suitable for the purposes of the invention.
Wie erwähnt, wird der Druck, der benötigt wird, um die Abschnitte 4A in Berührung mit der feuchten, elektrisch leitenden Farbe 2 zu bringen, mit Hilfe einer Walze aufgebracht. Da eine solche Benutzung von Walzen bekannt ist, dürfte sich eine nähere Erläuterung erübrigen»As mentioned, the pressure that is needed to get the sections 4A into contact with the moist one is electrical To bring conductive paint 2, applied with the help of a roller. Since such a use of rollers is known, a more detailed explanation should be superfluous »
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