DE3041544A1 - Elektrische schalter und tastaturen mit derartigen schaltern - Google Patents

Elektrische schalter und tastaturen mit derartigen schaltern

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DE3041544A1 DE19803041544 DE3041544A DE3041544A1 DE 3041544 A1 DE3041544 A1 DE 3041544A1 DE 19803041544 DE19803041544 DE 19803041544 DE 3041544 A DE3041544 A DE 3041544A DE 3041544 A1 DE3041544 A1 DE 3041544A1
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Description

Rogers Corporation, Main Street, Rogers, Conn. O6263, Vereinigte Staaten von Amerika
Elektrische Schalter und Tastaturen mit derartigen Schaltern
Die Erfindung bezieht auf elektrische Schalter und Tastaturen für die Eingabe von Daten in datenverarbeitende Einrichtungen, insbesondere auf eine Tastatur mit Tasten, die eine vertiefte oder konkave Form aufweisen, damit eine nicht visuelle Wahrnehmung der Taste, also eine Wahrnehmung der Taste durch Berührung möglich ist.
Eine herkömmliche Tastatur besteht aus einer Reihe von Tasten, die individuell betätigt werden können und dadurch ein Kontaktpaar eines elektrischen Schaltkreises schließen, das jeder Taste zugeordnet ist. Oftmals ist es dabei erwünscht, eine taktile Rückkopplung zu erzeugen, so daß, wenn die Tasten durch den Finger einer die Tastatur betätigenden Person niedergedrückt werden, die Tasten "schnappen" und der damit verbundene Kraftwechsel auf den Finger des Benutzers übertragen wird, um anzuzeigen, daß die Taste betätigt und somit ein elektrisches Signal in dem der Taste zugeordneten
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Schaltkreis ausgelöst worden ist. Eine herkömmliche bekannte Tastatur kann auch eine flache flexible Markierungsschicht aufweisen, die eine Vielzahl von Punkten oder Bereichen auf der Schicht-festlegt, die der Benutzer einer Tastatur niederdrücken muß, damit ein dem Jeweiligen Punkt oder Bereich zugeordnetes Schnappelement betätigt wird. Diese Punkte oder Bereiche auf der Markierungsschicht werden auf irgendeine Weise visuell angezeigt, d.h. auf die Markierungsschicht kann eine Markierung aufgedruckt sein, die die Funktion der unterhalb der Markierungsschicht angeordneten Taste anzeigt. Zum Beispiel kann die Markierungsschicht eine Reihe von Zahlen, Buchstaben oder Symbolen aufweisen, wie sie z.B. bei Tastaturen von Fernschreibern, Rechnern oder Datenendgeräten üblich sind, oder die Markierung bezeichnet die einzelnen Posten, die in einem Warenhaus bezogen werden können.
Bei bekannten Tastaturen mit flachen Markierungsschichten stellt sich u.a. das Problem, daß der Bereich oder Punkt, der auf der Markierungsschicht zu betätigen ist, vorher visuell ausgemacht werden muß. Wenn dies geschehen ist, muß die die Tastatur benutzende Person ihren Finger oder einen anderen Gegenstand in direkte Berührung mit dem Punkt oder dem Bereich bringen und diesen nach unten drücken, um eine einzelne Taste zu betätigen. Die Genauigkeit der mit Hilfe einer Tastatur eingegebenen Daten hängt dementsprechend von der Aufmerksamkeit des Benutzers ab. Wird z.B. an Punkten auf die Tasten gedrückt, die vom Zentrum der Tasten entfernt liegen, dann können die elektrischen Schaltkreiskontakte durch die Taste betätigt werden, ohne daß eine taktile Rückkopplung erzeugt wird, oder aber die Taste kann eine taktile Rückkopplung erzeugen, ohne daß ein Kontakt hergestellt wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, elektrische Schalter und Tastaturen mit derartigen Schaltern zu schaffen, bei denen die Tasten durch den Benutzer auf nicht visuelle Weise ausgemacht •werden'können, d.h. zusätzlich zur visuellen Wahrnehmung auch durch Berührung ausgemacht werden können.
Gemäß der Erfindung ist ein Schalter vorgesehen, bestehend aus ersten Kontakteinrichtungen mit einem ersten leitenden Element, das zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegt werden kann, aus zweiten Kontakteinrichtungen mit einem zweiten leitenden Element, das mit Bezug auf das erste leitende Element ausgerichtet ist und mit diesem keinen Kontakt hat, wenn das erste leitende Element sich in der ersten StelLung befindet, dagegen mit dem ersten leitenden Element in Kontakt steht, wenn dieses sich in der zweiten Stellung befindet, und aus einer eine e'bene Oberfläche bildenden flexiblen Deckschicht mit wenigstens einer Vertiefung, die ausgerichtet auf die leitenden Elemente der Kontakteinrichtungen angeordnet ist und sich zu diesen hin erstreckt und die einen Basisteil aufweist, der durch Ausdehnung in Richtung der Kontakteinrichtungen wenigstens eines der leitenden Elemente gegen das andere bewegt und einen elektrischen Kontakt zwischen den leitenden Elementen der ersten und zweiten Kontakteinrichtungen herstellt.
Die Erfindung umfaßt des weiteren eine Tastaturanordnung mit einer Reihe von schnappfähigen elektrischen Schaltkreiselementen, die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung zur Erzeugung einer taktilen Rückkopplung bewegbar sind, mit Jedem Schnappelement zugeordneten elektrischen Kontakteinrichtungen, wobei jedes der Schnappelemente in seiner ersten Stellung keinen Kontakt
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und in seiner zweiten Stellung einen Kontakt der zugehörigen Kontakteinrichtungen bewirkt. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Deckschicht mit einer Vielzahl von Vertiefungen, die mit der Deckschicht eine.Einheit bilden, vorgesehen ist, daß die Vertiefungen ausgerichtet auf die Schnappelemente angeordnet und in Richtung auf die Schnappelemente so bewegbar sind, daß die Schnappelemente von der ersten in die zweite Stellung überführt werden und dabei einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen und eine taktile Rückkopplung bewirken.
Die durchgehend flexible Markierungsschicht liefert wie die bekannten flachen Markierungsschichten einen Feuchtigkeits- und Staubabschluß und ermöglicht außerdem in vorteilhafter Weise die Wahrnehmung durch Berührung. Die Markierungsschicht weist in üblicher Weise Zahlensymbole oder andere graphische Zeichen auf; sie kann außerdem als Verschönerungselement dienen, indem zeichnerische Abbildungen auf die Markierungsschicht aufgedruckt werden, die der Markierungsschicht ein ästhetisch wirkendes Aussehen verleihen.
Eine gemäß der Erfindung mit Vertiefungen als integrale Bestandteile ausgestattete Markierungsschicht kann in Verbindung mit verschiedenen Arten von schnappförmig arbeitenden Schaltorganen verwendet werden, die bei ihrer Betätigung eine taktile Rückkopplung liefern.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung seien nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Bei den verschiedenen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente,und im einzelnen zeigen:
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«ο ■" ■' 304154A
FIG 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles
einer Tastatur entsprechend einem bevorzugten . Ausführungsbeispiel der Erfindung,
FIG 2 eine auseinandergezogene Ansicht der einzelnen Bauteile der Tastatur nach FIG 1,
FIG 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3
in FIG 1,
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FIG 4 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Tastatur entsprechend einem zweiten Ausführungs beispiel der Erfindung,
FIG 5 eine auseinandergezogene Ansicht der Bauteile der Tastatur nach FIG A-,
FIG 6 eine Querschnittsansicht einer Tastatur entsprechend einer anderen Ausführungsform der Er- -20 findung und
FIG 7 eine Querschnittsansicht einer Tastatur entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Bei der in FIG 1, FIG 2 uid FIG 3 gezeigten Ausführungsform besteht die mit 10 bezeichnete Tastatur aus einer ersten dünnen - 0,12 bis 0,25 mm - flexiblen Schicht 11, die eine Vielzahl von einheitlich darin ausgebildeten VorSprüngen 12 aufweist. Diese Schicht 11 besteht aus plastischem Material, etwa Polyethylenterephthalat ,
das als Mylar bekannt ist. Die Vorsprünge 12 arbeiten als taktile Schnappelemente. Auf der Unterseite der Schicht 11 sind mit herkömmlichen Verfahren der Leiter-
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plattenherstellung Leiterbahnen, etwa aus Kupfer, leitfähiger Tusche oder anderen leitfähigen Stoffen, ausgebildet und angeklebt. Diese Leiterbahnen erstrecken sich in die Vorsprünge und folgen wenigstens zu einem Teil der Begrenzungslinie eines jeden Vorsprunges 12. In FIG 2 erstrecken sich daher eine Vielzahl von parallelen Reihenleitern 11· in die Vorsprünge 12 und bedecken deren untere Oberfläche ganz oder teilweise.
Weiterhin weist die Tastatur 10 eine zweite, etwa 0,12 bis 0,25 mm starke flexible Schicht 13 aus Mylar oder anderem Kunststoff auf, die auf ihrer Oberfläche eine gedruckte Leiteranordnung in Form von parallelen Spaltenleitern 14 trägt. Die erste flexible plastisehe Schicht 11 wird zu der zweiten plastischen flexiblen Schicht 13 durch eine dritte dünne - 0,12 bis 0,25 mm - Schicht 15 aus Kunststoff, z.B. Mylar, oder aus einem anderen nichtleitenden Isoliermaterial auf Abstand gehalten. Diese Schicht 15 1st mit einer Vielzahl von gestanzten Löchern 15' versehen, und sie kann mit einem Kleber an den Schichten 11 und 13 befestigt sein.
Jedes taktile Schnappelement 12 weist eine im wesentlichen halbkugelig-ausgebildete umstülpbare Auswölbung 12· und ein von deren Spitze sich erstreckendes Betätigungselement 12·' auf. Jedes dieser Betätigungselemente 12'· ist gleichfalls ein integraler Bestandteil der Schicht 11 und vorzugsweise in der Form eines Zylinders mit flacher Endkappe ausgebildet. Diese Betätigungselemente 12'· sind nicht umstülpbar. Mit anderen Worten bedeutet das, daß die zylindrischen Erstreckungen 12'' der Auswölbungen 12' wegen ihrer Größe und ihrer Gestalt unter normaler Belastung einer Umstülpung widerstehen. Derartige taktile Schnappelemente 12 mit nichtumstülpbaren Betätigungselementen
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12" sind in der älteren deutschen Patentanmeldung P 29 46 403.7 näher beschrieben, auf die hiermit verwiesen wird.
Die Leiterbahnen 11· auf der Schicht 11 können die der Schicht 13 zugewandte Oberfläche der Elemente 12 ganz oder nur zum Teil bedecken. Wenn eine Auswölbung 12' in der unten noch näher beschriebenen Weise umgestülpt wird, biegt sich deren Wand und bewegt sich durch eines der Löcher 15' der Schicht 15, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen einem der Reihenleiter 11' auf der Schicht 11 und einem der Spalten-
leiter 14 auf der Schicht 13 hergestellt wird. Die Darstellung der Leiter 14 als parallele Leiter dient lediglich der Illustration. Sie können ganz allgemein entsprechend einem gewünschten Schaltkreismuster angeordnet sein, was von der auszuführenden Funktion abhängig ist.
Die Tastatur 10 weist des weiteren eine flexible Markierungsschicht 16 mit einer Vielzahl von konkaven Vertiefungen 17 darin auf. Diese Vertiefungen 17 sind integraler Bestandteil der Schicht 16 und erlauben- es dem Benutzer der Tastatur 10, die Lage der zugehörigen Tasten durch Berührung wahrzunehmen. Diese Vertiefungen 17 sind daher mit Bezug auf die taktilen Schnappelemente 12 ausgerichtet, und jede der Vertiefungen 17 steht in körperlichem Kontakt mit einem Betätigungselement 12' an der Spitze eines Schnappelementes 12.
Wenn also die Schicht 16 niedergedrückt wird, etwa durch die Kraft eines .in eine Vertiefung 17 eingeführten Fingers oder eines anderen Betätigungsorgans, dann stülpt sich die auf die Vertiefung ausgerichtete Auswölbung 12' um und bewirkt dabei das Schließen eines Schaltkreises zwischen den Schaltkreisanordnungen
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auf den Schichten 11 und 13,' so daß ein eine Information tragendes elektrisches Signal erzeugt wird.
Zusätzlich zu der möglichen Wahrnehmung durch Berührung können die Vertiefungen 17 mit einer in diese eingedruckten oder daneben aufgedruckten Markierung versehen sein, so daß auch eine visuelle Anzeige des von der die Tastatur benutzenden Person niederzudrückendes Bereiches gegeben ist. Eine der Vertiefungen, z.B. die für die Taste "5W einer standardisierten Rechnertastatur, kann außerdem einen Vorsprung 17' aufweisen, so daß der Benutzer die Lage dieser Taste ebenfalls durch Berührung erkennen kann.
Die Markierungsschicht 16 wird gegenüber der Schicht 11 durch eine Randschicht 18 aus elastischem zellförmigem Schaumstoff auf Abstand gehalten. Für diese Schicht 18 wird vorzugsweise, ein Schaummaterial mit geringer Verdichtungsverformung verwendet. Das bedeutet, daß das Material nach wiederholtem Zusammendrücken und wiederholtem Ausdehnen seine Ausmaße beibehält. Als Beispiel für ein solches Material sei PORON-Schaum genannt, das von der Firma Rogers Corporation, dem Anmelder dieser Erfindung, bezogen werden kann. Die Kanten der Markierungsschicht 16 können an die Schaumstoffschicht 18 mit herkömmlichem Kleber angeklebt sein. Die so ausgebildete Tastatur 10 kann auf einer Grundplatte 20 angebracht werden. Eine solche Grundplatte 20 kann beispielsweise durch die Oberfläche einer Registrierkasse gebildet werden, für die die Tastatur verwendet werden soll. Auch kann die Grundplatte 20 ein integraler Bestandteil der Tastatur 10 sein und zusammen mit dieser verkauft werden.
Im nachfolgenden sei nun die Arbeitsweise der Tastatur
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beschrieben. Wenn eine Person die Tastatur benutzen möchte, bringt diese ihren Finger in eine Vertiefung 17 und drückt diese nach unten. Die Unterseite der Vertiefung 17 steht mit einem Betätigungselement 12·· eines taktilen Elementes 12 in Verbindung, um einen Druck auf das zugehörige Schnappelement 12 in Richtung zu der Grundplatte 20 auszuüben. Diese Druckbelastung des Schnappelementes 12 bewirkt eine nach unten gerichtete Bewegung des Elementes 12 in Verbindung mit einer Schnappreaktion, wobei der halbkugelförmige Auswölbungsteil 12' sich umstülpt, so daß die Schaltkreisanordnung 11 mit der Schaltkreisanordnung 14 auf der Schicht 13 einen elektrischen Kontakt bewirkt. Sobald der Fingerdruck von der Vertiefung 17 wieder entfernt wird, kehren die oben erwähnten Teile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und der Kontakt zwischen den beiden Schaltkreisanordnungen.111 und 14 wird wieder unterbrochen.
FIG 4 und 5 zeigen zusammen eine weitere Ausführungsform einer Tastatur, die allgemein mit 10 bezeichnet ist und bei der die Schichten 11 und 13 umgekehrt sind. Die Tastatur nach FIG 4 und FIG 5 weist ebenfalls eine erste dünne - 0,12 bis 0,25 mm - flexible Schicht 11 mit einer Vielzahl von mit dieser eine Einheit bildenden umgekehrten Vorsprüngen oder Vertiefungen 12 auf. Die Vertiefungen 12 wirken ebenfalls als taktile Schnappelemente. Auch sind Leiterbahnen, etwa aus Kupfer, leitender Tusche oder anderem leitenden Material auf der Oberseite der Schicht 11 mit herkömmliehen Mitteln der Leiterplatten- und/oder Seidenschirmtechnik ausgebildet und an diese angeklebt, die sich in jeden Vorsprung 12 hinein erstrecken und dabei wenigstens zum Teil den Konturen eines jeden Vorsprunges 12 folgen und dadurch einen ersten von jeder Vertiefung 12 getragenen Schaltkontakt bilden. Auf diese
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Weise erstreckt sich in FIG 5 eine Vielzahl von parallelen Reihenleitern 11' in die Vertiefungen und bedeckt deren obere Oberfläche vollständig oder zum Teil.
Die Tastatur 10 weist des weiteren eine zweite, etwa 0,12 bis 0,25 mm starke flexible Schicht 13 aus Mylar oder anderem Kunststoff auf, die beim gewählten Ausführungsbeispiel eine gedruckte Schaltkreisanordnung in Form von parallelen Spaltenleitern 14 auf der Unterseite trägt. Die erste flexible Kunststoffschicht 11 wird gegenüber der zweiten flexiblen Kunststoffschicht 13 durch eine dritte dünne - 0,12 bis 0,25 mm Schicht 15 aus Kunststoff, etwa Mylar, oder einem anderen nichtleitenden Trennmaterial auf Abstand gehalten. Diese Schicht 15 ist ebenfalls mit einer Vielzahl von gestanzten Löchern 15' versehen, sie kann an den Schichten 11 und 13 ebenfalls klebend befestigt sein.
Jedes taktile Schnappelement 12 bei der Anordnung nach FIG k und FIG 5 weist eine im allgemein halbkugelförmig ausgebildete umstülpbare umgekehrte Auswölbung 12· und ein von derem Boden sich erstreckendes Betätigungselement 12'' auf. Eines dieser Schnappelemente ist in FIG 5 geschnitten dargestellt. Jedes Betätigungselement 121' kann gleichfalls einen integralen Bestandteil mit der Schicht 11 bilden und vorzugsweise als Zylinder mit einer flachen Endkappe ausgebildet sein. Diese Betätigungselemente 12'' sind nicht umstülpbar. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die zylindrischen Ausdehnungen 12'' der Auswölbungen 12f wegen ihrer Größe und Gestaltung bei normaler Belastung einer Umstülpung widerstehen, während die Auswölbungen 12' unter normaler Belastung umstülpen.
Weitere Einzelheiten derartiger taktiler Schnappelemente
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mit nichtumstülpbaren Betätigungselementen 12'' sind der bereits genannten deutschen Patentanmeldung P 29 46 403.7 zu entnehmen.
Die Leiterbahnen 11' auf der Schicht 11 können die der Schicht 13 zugewandte Oberfläche der Elemente 12 ganz oder teilweise bedecken. Wenn eine umgekehrte Auswölbung 12' in der nachfolgend noch zu beschreibenden Weise umgestülpt wird, biegt sich deren Wand und bewegt sich durch eines der Löcher 15' in der Schicht 15, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen einem der Reihenleiter 11' auf der Schicht 11 und einem der Spaltenleiter 14 auf der Schicht 13 hergestellt wird. Die Darstellung der Leiter 14 als parallele Spalten dient lediglich der Illustration. Diese Spalten 14 auf der Schicht 13 können ganz allgemein entsprechend einem beliebig vorgegebenen Schaltkreismuster angeordnet sein, wie es die wahrzunehmende Funktion verlangt.
Die Tastatur 10 nach FIG 4 und FIG 5 weist weiterhin eine flexible Markierungsschicht 16 mit einer Vielzahl von konkaven Vertiefungen 17 darin auf. Diese Vertiefungen 17 sind ein integrierender Bestandteil der Schicht 16 und ermöglichen es einem Benutzer der Tastatur 10, die Lage der zugehörigen Tasten durch Berührung wahrzunehmen. Die Vertiefungen 17 sind daher bezüglich der zugehörigen taktilen Schnappelemente 12 ausgerichtet. Sobald die Schicht 16 nach unten gedrückt wird, etwa durch die Kraft eines in eine Vertiefung 17 eingeführten Fingers oder eines anderen Betätigungsorganes, dann stülpt sich die mit dieser Vertiefung fluchtende Auswölbung 12' um und bewirkt das Schliessen eines Schaltkreises zwischen den Schaltkreisanordnungen auf den Schichten 11 und 13» so daß ein eine Information tragendes elektrisches Signal erzeugt wird.
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Zusätzlich zu der möglichen Wahrnehmung durch Berührung können die Vertiefungen 17 mit einer in diese hineingedruckten oder daneben gedruckten Markierung versehen sein, so daß für die die Tastatur benutzende Person auch eine visuelle Anzeige des niederzudrückenden Bereichs gegeben ist.
Die Markierungsschicht 16 wird gegenüber der Schicht 13 durch eine Schicht 18 aus elastischem Schaumstoff auf Abstand gehalten. Diese Schicht 18 weist eine Vielzahl von Löchern 19 auf, die so gestaltet und bemessen sind, daß sie die Vertiefungen 17 aufnehmen können. Außerdem besteht die Schicht 18 vorzugsweise aus einem Schaumstoff mit geringer Dichtungsverformung, was bedeutet, daß das Material nach wiederholtem Zusammenpressen und wiederholtem Ausdehnen seine Abmessungen im wesentlichen beibehält. Ein derartiges Material kann beispielsweise als PORON-Schaum von der Fa. Rogers Corp., dem Anmelder dieser Erfindung bezogen werden.
Die Markierungsschicht kann an die Schaumstoffschicht 18 mit einem herkömmlichen Kleber befestigt werden.
Die fertige Tastatur 10 wird auf einer Grundplatte angebracht. Als solche Grundplatte 20 kann beispielsweise die Oberfläche einer Registrierkasse dienen, für die die Tastatur benutzt werden soll. Die Grundplatte 20 kann aber auch integraler Bestandteil der .Tastatur 10 sein und zusammen mit dieser verkauft werden.
Die Tastatur 10 nach FIG 4 und FIG 5 kann zusätzlich ein Abstandsglied aufweisen, das z.B. aus einer zweiten Schaumstoffschicht 18' mit niedriger Verdichtungsverformung besteht, die zwischen der Schicht und der Grundplatte 20 angeordnet ist. Das Abstandsglied 18· weist eine Vielzahl von Löchern 19' auf,
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die die Aufnahme der taktilen Schnappelemente 12 ermöglichen. Die Stärke des Abstandsgliedes oder der Abstandsschicht 18· ist daher annähernd gleich der zusammengesetzten Höhe der Auswölbungen 12' und der Betätigungselemente 12·', und die flachen Endkappen der Betätigungselemente 12'' berühren die Grundplatte 20.
Die Arbeitsweise der Tastatur 10 nach FIG 4 und FIG 5 ist folgende: Die die Tastatur benutzende Person bringt ihren Finger in eine Vertiefung 17 und drückt diese nach unten. Die Unterseite der Vertiefung 17 berührt dabei die Schicht 13 und biegt diese Schicht ebenfalls nach unten gegen die Schicht 11, so daß ein nach unten in Richtung zur Grundplatte 20 gerichteter Druck auf das zugehörige Schnappelement 12 ausgeübt wird. Dieser Druck auf das Schnappelement 12 verursacht eine Reaktion zwischen der Endkappe des Betätigungsorgans 12'' und dem Auswölbungsteil 12', da keine wesentliche Abwärtsbewegung der Endkappe des Betätigungselementes 12·' möglich ist. Die dadurch auf den Auswölbungsteil 12r des Schnappelementes 12 einwirkende Kraft bewirkt daher ein Umschnappen in die umgestülpte Stellung, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen der Schaltkreisanordnung 11' und der Schaltkreisanordnung 14 auf der Schicht 13 hergestellt wird. Während der Betätigung einer Taste wird die erste elastische Schaumstoffschicht 18 im Bereich der niedergedrückten Vertiefung 17 zusammengepreßt, während die Abstandsschicht 18' im Bereich des umzustülpenden Schnappelementes nur leicht zusammengedrückt wird. Sobald der Fingerdruck auf die Vertiefung 17 wieder nachläßt, kehren die erwähnten Bauteile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und der Kontakt zwischen den Schaltkreisanordnungen 11' und 14 wird wieder unterbrochen.
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Bei der in FIG 6 gezeigten weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung kann die flexible Markierungsschicht 16 mit einer Vielzahl von Vertiefungen 17 in Verbindung mit gewölbten Schnappelementen 21 verwendet werden, die eine halb kugelförmige Gestalt aufweisen und sich nach oben gegen die Vorderfront der Tastatur wölben. Diese Auswölbungselemente 21 sind integraler Bestandteil der Schicht 22 und tragen auf einer ihrer Oberfläche eine gedruckte Schaltkreisanordnung 23.
Sobald die Auswölbungselemente 21 umgestülpt werden, berührt die gedruckte Schaltkreisanordnung 23 eine gedruckte Schaltkreisanordnung 24 auf einer zweiten Schicht 25. Eine Abstandsschicht 15 aus Isoliermaterial trennt die beiden Schaltkreisanordnungen 23 und 24, abgesehen vom Bereich der Löcher 15', voneinander. Diese Schicht 15 entspricht der bereits vorangehend in Verbindung mit FIG 1 und FIG 2 beschriebenen Schicht. Bei der Ausführungsform nach FIG 6 wirken die Vertiefungen 17 jedoch indirekt über eine flexible, flache und plastische Zwischenschicht 26 auf die Auswölbungselemente 21 ein. Die Markierungsschicht 16 wird gegenüber der Zwischenschicht 26 durch eine Löcherschicht aus elastischem Schaumstoff 18 der bereits beschriebenen Art in ihrer Lage gehalten. Andererseits wird die Zwischenschicht 26 gegenüber dem Körper oder Basis der Schicht 22 durch eine zweite mit Löchern versehene Schicht 18' aus elastischem Schaumstoff im Abstand gehalten. Die Löcher dieser Schicht weisen eine zur Aufnahme der Auswölbungen 21 geeignete Form auf. Um eine Taste zu betätigen, wird eine der Vertiefungen 17 nach unten gedrückt und die Auswölbung 21 mit einer Schnappreaktion umgestülpt, die die gedruckten Schaltkreisanordnungen 22 und 24 miteinander in Berührung bringt. Während der Umstülpung einer Auswölbung 21
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werden zwar die Schaumstoffschichten 18 und 18· deformiert. Diese weisen aber eine ausreichende Stabilität auf," damit nur eine einzige Taste ohne gleichzeitige Betätigung benachbarter Tasten betätigt wird. 5
FIG 7 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der die Zwischenschicht 26 weggelassen ist und die Vertiefungen 17 direkt auf die Auswölbungselemente 21 einwirken. Die Schicht 18 aus Schaumstoff hat eine ausreichende Stärke, um den Abstand zwischen der ebenen Oberfläche der Markierungsschicht 16 in den Bereichen zwischen den Vertiefungen 17 und der Basis der Schicht 22 zu überbrücken. Die Stärke der Schaumstoffschicht 18 ist also annähernd gleich der Summe aus der Tiefe der Vertiefungen 17 und der Höhe der Auswölbungen 21. Die zweite elastische Schicht 18' entfällt bei der Anordnung nach FIG 7.
Bei den in FIG 6 und FIG 7 gezeigten Tastaturen können die gewölbten Schnappelemente 21 durch die in FIG 1 und FIG 5 gezeigten Schnappelemente 12 ersetzt und die Dimensionierungen der Schichten 18 entsprechend angepaßt werden. Es können also verschiedene Arten von Schnappelementen bei den Tastaturen gemäß der Erfindung verwendet werden. Die gezeigten Formen der taktilen Schrappelemente 12 in FIG 1 und FIG 5 sowie 21 in FIG 6 und FIG 7 stellen also nur Ausführungsbeispiele dar.
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
    Schalter, bestehend aus ersten Kontakteinrichtungen » 22) mit einem ersten leitenden Element (11·, 23) das zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegt werden kann, aus zweiten Kontakteinrichtungen (13, 25) mit einem zweiten leitenden Element (14, 24) das in Bezug auf das erste leitende Element (11', 23) ausgerichtet ist und mit diesem keinen Kontakt hat, wenn das erste leitende Element sich in der ersten Stellung befindet, dagegen mit dem ersten leitenden Element in Kontakt steht, wenn dieses sich in der zweiten Stellung befindet, und aus einer, eine ebene Oberfläche bildenden flexiblen Deckschicht (16) d a dur ch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (16) wenigstens eine erste Vertiefung (1*7) aufweist, die ausgerichtet auf die leitenden Elemente (z.B. 11", 23) der Kontakteinrichtungen (z.B. 11, 22) angeordnet ist und sich zu diesen hin erstreckt, und daß die Vertiefung (17) einen Basisteil aufweist, der durch Ausbiegen in Richtung der Kontakteinrichtungen wenigstens eines der leitenden Elemente (z.B. 11') gegen das andere (14) bewegt und einen elektrischen Kontakt zwischen den leitenden Elementen (z.B. 11' und 14) der ersten und zweiten Kontakteinrichtung (z.B. 11 und 13) herstellt.
  2. 2. Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwischen einem Teil der Deckschicht (16) und den ersten Kontakteinrichtungen (11, 22) eine Schicht(18) aus elastischem zellförmigen Stoff vorgesehen ist.
  3. 3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet , daß der elastische zell-
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    förmige Stoff eine geringe Verdichtungsverformung aufweist.
  4. 4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß die ersten Kontakteinrichtungen (11, 22) eine Schicht •aus plastischem Material mit wenigstens einem darin ausgebildeten Schnappvorsprung (12, 21) aufweisen, daß das erste leitende Element (11f, 23) an die Innenseite des Vorsprunges (12, 21) angeklebt ist, und daß das Basisteil der Vertiefung (17) in der Deckschicht (16) wenigstens mit einem Teil des Vorsprunges (12, 21) in Berührung steht.
  5. 5. Tastaturanordnung mit einer Reihe von schnappfähigen Schaltkreiselementen (12, 21), die zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung zur Erzeugung einer taktilen Rückkopplung bewegbar sind, mit jedem Schnappelement (12, 21) zugeordneten elektrischen Kontakteinrichtungen (11, 13), wobei jedes der Schnappelemente (12, 21) in seiner ersten Stellung keinen Kontakt und in seiner zweiten Stellung einen Kontakt der zugehörigen Kontakteinrichtungen (11,13) bewirkt, dadurch gekenn ze ichnet , daß eine flexible Deckschicht
    (16) mit einer Vielzahl von Vertiefungen (17), die mit der Deckschicht (16) eine Einheit bilden, vorgesehen ist, daß die Vertiefungen (17) ausgerichtet auf die Schnappelemente (12, 21) angeordnet und in Richtung auf diese Schnappelemente so bewegbar sind, daß die Schnappelemente (12, 21) von der ersten in die zweite Stellung überführt werden und dabei einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontakteinrichtungen (11, 13) und eine taktile Rückkopplung bewirken.
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  6. 6. Tastatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schicht (18) aus elastischem zellförmigem Stoff zwischen wenigstens einem Teil der Deckschicht (16) und einem Teil der Anordnung der Schnappelemente (12, 21) vorgesehen ist und daß der elastische zellförmige Stoff zusammenpreßbar ist, wenn die Vertiefungen (17) in Richtung auf die Schnappelemente (12, 21) bewegt werden.
  7. 7. Tastatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der elastische zellförmige Stoff eine geringe Verdichtungsverformung aufweist.
  8. 8. Tastatur nach Anspruch 5» dadurch g e 15kennzeichnet, daß die Anordnung der Schnappelemente (12, 21) eine erste Schicht (11, 22) aus flexiblem plastischem Material mit einer Vielzahl von schnappfähigen VorSprüngen darin aufweist, daß sich elektrische Leiterelemente (11', 23) in die Vorsprünge hinein erstrecken, daß die Kontakteinrichtungen eine zweite Schicht (13, 25) aus plastischem Material mit Leiterelementen (14, 24) darauf aufweisen und daß jede der Vertiefungen (17) ein Basisteil in direkter Berührung mit einem Teil eines hierauf ausgerichteten Vorsprunges (12, 21) aufweist.
  9. 9. Tastatur nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d urch gekennzeichnet, daß die Schicht (18) aus elastischem zellförmigem Stoff als Randschicht zwischen dem Rand der Deckschicht (16) und dem Rand der ersten Schicht (11, 22) aus plastischem Material ausgebildet ist.
  10. 10. Tastatur nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die
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    Schicht (18) aus elastischem zellförmigen Stoff eine Reihe von Durchbrüchen (19) zur Aufnahme jeweils einer Vertiefung (17) der Deckschicht (16) aufweist.
  11. 11. Tastatur nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (18) aus elastischem zellförmigen Stoff eine Reihe von Durchbrüchen (19) aufweist und daß einer der Vorsprünge (21) und eine der Vertiefungen
    (17) in jeden der Durchbrüche hineinragen und sich dort treffen.
  12. 12. Tastatur nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Vorsprünge (12, 21) einen kugelförmigen Teil (121) und einen zylindrischen Betätigungsteil (Ϊ211) aufweist, und daß der Basisteil jeder Vertiefung (17) den zylinderförmigen Betätigungsteil (12") berührt.
  13. 13. Tastatur nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennschicht (26) zwischen der Deckschicht (16) und der ersten Schicht (22) aus plastischem Material und zwei Schichten (18) aus elastischem zellförmigen Stoff vorgesehen sind, von denen die erste zwischen der Deckschicht (16) und der Trennschicht (16) und die zweite zwischen der Trennschicht (26) und der ersten Schicht (22) aus plastischem Material angeordnet ist.
  14. 14. Tastatur nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß jede der beiden Schichten (18) aus elastischem zellförmigem Stoff eine Vielzahl von Durchbrüchen (19) aufweist, daß
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    jede der Vertiefungen (17) in einen Durchbruch der ersten Schicht aus· elastischem Stoff und jeder der Vorsprünge (21) in einen Durchbruch der zweiten Schicht aus elastischem Stoff hineinragt.
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