DE3220046A1 - Vorrichtung zur betriebsanzeige und verfahren zur herstellung der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur betriebsanzeige und verfahren zur herstellung der vorrichtung

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DE3220046A1 DE19823220046 DE3220046A DE3220046A1 DE 3220046 A1 DE3220046 A1 DE 3220046A1 DE 19823220046 DE19823220046 DE 19823220046 DE 3220046 A DE3220046 A DE 3220046A DE 3220046 A1 DE3220046 A1 DE 3220046A1
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Description

TOHO-POLYMER KABUSHIKI KAISHA/ 2-3-2, Iwamoto-Cho, Chiyoda-Ku, Tokio/Japan
Vorrichtung zur ßetriebsanzeige und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betriebsanzeige gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Betriebsanzeige, wobei der Begriff "Vorrichtung zur Betriebsanzeige" denjenigen Teil einer Taste,eines Druckschalters oder dergleichen betrifft, wie sie auf Schalttafeln, Tastaturen, Eingabeeinheiten oder Tischeingabeeinheiten verwendet werden, wobei das betreffende Teil durch einen gedruckten Buchstaben oder ein gedrucktes Zeichen die spezielle Betriebsposition
oder die Information anzeigt, die durch das Niederdrücken des Anzeigegliedes eingetastet bzw. eingestellt wird.
Es ist bereits ein Anzeigeelement nach Art einer Taste bekannt, welches auf einer Tastatur eines kleinen elektronischen Computers oder dergleichen benutzt wird. Eine derartige Taste weist im wesentlichen einen gewölbten bzw. haubenförmigen Druckknopfschalter aus einem Gummielastomer auf und ein Kontaktglied, das an die untere Fläche des Druckknopfschalters in dessen mittigem Bereich angebracht oder angeklebt ist. Die obere Fläche dieses Schalters bildet eine Tastenoberseite, die im allgemeinen ein gedrucktes Zeichen, wie beispielsweise ein numerisches oder arithmetisches Symbol aufweist, um die Funktion der Taste anzuzeigen. Das Zeichen ist durch Aufbringen von Farbe auf die Oberfläche der Tastenoberseite des Druckknopfschalters aufgedruckt. Das Aufdrucken des Zeichens in der vorstehend erwähnten Weise ist dann schwierig, wenn die Oberfläche der Tastenoberseite nicht exakt flach ausgebildet ist. Da das Zeichen geringfügig über die obere Oberfläche der Taste vorsteht, d.h. wegen des Aufbringens der Farbe sich gegenüber der Tastenoberfläche abhebt, besteht die Möglichkeit, daß dieses aufgedruckte Zeichen infolge wiederholter Betätigung abgerieb'en wird, wodurch das Aussehen der Taste beeinträchtigt wird und es schwierig wird, das Zeichen zu lesen.
Das am weitesten verbreitete Material zur Herstellung von Druckschaltern aus Gummi ist Silikongummi. Silikongummi hat ausgezeichnete Beständigkeitseigenschaften, ist beständig gegen Hitze und Kälte und hat gute Colorierungseigenschaft; ferner sind bei diesem Material Härte und Elastizität unabhängig von Temperaturänderungen unverändert. Wenn ein Gummidruckschalter der vorerwähnten Art aus Silikongummi hergestellt wird, ergibt sich jedoch ein zusätzliches Problem zu den vorstehend angegebenen Schwierigkeiten, nämlich daß das Aufdrucken (der Farbe) weiter durch die Tatsache schwierig wird, daß die Farbe auf die Oberseite der Taste
infolge der nichthaftenden Eigenschaft von Silikongummi
schwierig aufzubringen ist. Da der Silikongummi nach Vulkanisierung bedruckt wird, tendiert die nicht getrocknete Farbe dazu, an den Kanten unmittelbar nach dem Aufbringen zu verschmieren/ so daß es schwierig wird, extrem feine Linien
zu drucken. Dies ist ein weiteres Problem, das auftritt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die
zur Aufnahme bzw. zum Tragen eines Zeichens geeignet ist,
so daß sich das Zeichen nicht abreibt oder hinsichtlich
seines Aussehens in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ergibt sich aus dem Patentanspruch 3.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur'Betriebsanzeige, bei welchen die Oberfläche des Anzeigeelementes mit
einem Zeichen versehen ist oder versehen werden kann, welches unabhängig von der Form auf der Oberfläche in gutem Zustand vorgesehen wird.
Die Erfindung schafft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei
welcher ein Anzeigeglied durch ein wirksames oder einfaches Verfahren mit einem Zeichen versehen werden kann, wobei das Zeichen auf dem Anzeigeglied gleichzeitig mit der Herstellung des Anzeigegliedes selber gebildet wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Betriebsanzeige
..:.::. 32200Λ6 - ς.
geschaffen, die einen Körper aus einem silikonartigen Elastomer aufweist sowie eine Druckfarbe aus einem Material, das einen Vulkanisiermechanismus ähnlich dem eines Elastomers von Silikonart aufzeigt. Die Druckfarbe wird in Form eines Zeichens auf die obere Fläche des Körpers aufgebracht und zusammen mit dem Silikon-Elastomer vulkanisiert/ um eine einheitliche Struktur zu bilden.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung der genannten Art besteht aus folgenden Schritten: Es wird ein Zeichen vorbestimmter Form auf einerSeite einer Ubertragungsplatte gebildet, die innerhalb einer Form zum Formen des Körpers für die Vorrichtung angeordnet wird und aus einem Elastomer vom Silikontyp besteht; das Zeichen wird durch eine Druckfarbe gebildet, welches Vulkanisiereigenschaften ähnlich wie Silikon-Elastomer aufweist; das Elastomer wird in die Form an einer Position eingebracht, die dem Zeichen gegenüberliegt, das auf der Ubertragungsplatte durch Druckfarbe gebildet ist; die Form wird geschlossen und eine Temperatur und ein Druck erzeugt, um das silikonartige Elastomer zu formen und zu vulkanisieren und das Elastomer innerhalb der Form mit dem gedruckten Farbzeichen auf der Ubertragungsplatte zu integrieren, wodurch das Zeichen auf die obere Seite des geformten Körpers aus Elastomer übertragen und in das Elastomer integriert wird.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Beispiels einer Form zum Formen eines elastomeren Körpers für einen Druckknopfschalter gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ubertragungsplatte mit dem darauf gebildeten Zeichen, wobei diese Platte in der Form in Fig. 1 angeordnet ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung der Anordnung der Form des zu formenden Elastomeres, jeweils vor dem Schließen der Form,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Beispiels einer Preßeinrichtung, um die Form gemäß Fig. 1 zu pressen und zu erhitzen,
Fig. 5 eine Schnittansicht durch das Elastomer im gepressten Zustand innerhalb der Form, und
Fig. 6 eine Seitenschnittansicht zur Veranschaulichung des Körpers und des übertragenen Zeichens auf dem geformten Druckschalter.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Betriebsanzeige solcher Art, die durch einen Benutzer manuell betätigt wird. Im besonderen bezieht sich vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, insbesondere einen Druckknopfschalter oder Druckschalter, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt.
In Fig. 1 ist eine Form zum Formen des Körpers eines Druckschalters mit dem'Bezugszeichen 1 versehen. Die-Form 1 enthält ein oberes Formteil 2, ein Zwischenformteil 3 und ein unteres Formteil 4 sowie eine Übertragungsplatte 5, die zwischen die oberen und Zwischenformteile 2,3 eingesetzt ist. Führungsöffnungen 2', 3", 4' und 5' sind durch die Formteile 2,3,4 und die Übertragungsplatte 5 hindurch ausgebildet, und zwar auf der linken und rechten Seite derselben, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar auf solche Weise, daß sie zueinander in Flucht stehen, wenn die Formteile und die Übertragungsplatte bzw. Transferplatte übereinander angeordnet sind, damit die Formoperation ausgeführt werden kann. Es ist ein Paar von Führungsstiften vorgesehen·, die von den zueinander in Flucht stehenden Führungsöffnungen 21, 31, 41, 51 der übereinander befindlichen Formteile 2,3,4
und der Übertragungsplatte 5 aufgenommen sind. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine öffnung bzw. ein Hohlraum 7 in dem Zwischenformteil 3 ausgebildet ist und daß ein vorspringendes Formelement 8 auf der oberen Oberfläche des unteren Formteiles 4 derart ausgebildet ist/ daß es dem Hohlraum 7 gegenüberliegt, wodurch ein Hohlraum 71 innerhalb der Form begrenzt wird, wenn die Form 1 geschlossen ist. Ein Teil der übertragungsplatte 5, die zwischen dem oberen Formteil 2 und dem Zwischenformteil 3 eingesetzt ist, wird konstant dem Formhohlraum 71 gegenüberliegen, und zwar entgegengesetzt zum vorspringenden Formteil 8.
Die Form 1 mit vorstehendem Aufbau wird verwendet, um einen Druckschalter, im folgenden Tastschalter bezeichnet, herzustellen, und zwar mit einem Verfahren, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 erläutert wird.
Gemäß Fig. 2 wird ein Zeichen vorbestimmter Form, das mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet ist, auf einem Teil der übertragungsplatte 5 ausgebildet, die dem Formhohlraum T gegenüberliegt bzw. gegenüber dem Hohlraum 7" freiliegt. Das Zeichen 9 besteht aus einer Druckfarbe und ist auf der Übertragungsplatte 5 mittels Siebdrucktechnik gebildet worden. Die Druckfarbe in diesem Fall besteht aus'einem Gemisch aus Polysiloxan-Polymer, welches ein Material ist, das eine Vulkanisierungseigenschaft (Vulkanisierungsmechanismus) ähnlich der eines Elastomers vom Silikontyp aufzeigt, was benutzt wird> um den Körper des Tastenschalters zu formen, sowie ein Pigment zum Dotieren der Farbe, nämlich des Zeichens 9 mit der gewünschten Farbe. In Fig. 3 ist das obere Formteil 2 und das Zwischenformteil 3 in Stellung übereinander dargestellt, um die übertragungsplatte 5 von jeder Seite zu·umgeben, wobei die Platte 5 mit dem darauf gebildeten Zeichen 9 versehen ist; in diesem Zustand werden die Formteile 2,3 und die übertragungsp"latte durch geeignete, nicht dargestellte Mittel gegeneinander gesichert. Daraufhin wird ein Elastomer 10 vom Silikontyp
mit vorbestimmten Dimensionierungen, welches als Rohmaterial zur Herstellung des Tastenschalters dient, auf das vorspringende Teil 8 des unteren Formteiles 4 aufgelegt, so daß das Elastomer dem Zeichen 9 gegenüberliegt, das auf dem freiliegenden Abschnitt der Übertragungsplatte 5 gebildet ist. Das obere Formteil 2, die Übertragungsplatte 5 und das Zwischenformteil 3 werden dann in übereinanderliegender Art auf das untere Formteil 4 aufgesetzt, wobei die Führungsstifte 6 in den zueinander fluchtenden öffnungen 2', 3', 4' und 51 aufgenommen werden. Dann wird die Form 1, die in der vorstehend erwähnten Weise zusammengesetzt wurde, geschlossen und Hitze und Druck durch eine Preßvorrichtung ausgesetzt, die nachfolgend beschrieben wird.
Ein Beispiel einer Preßvorrichtung ist in Fig. 4 gezeigt. Die Preßvorrichtung, die mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, weist Führungsstützen oder Führungspfosten 12, Heizplatten 13, die an dem oberen Teil der Führungsstützen 12 befestigt sind, eine Heizplatte 14, die auf den Führungsstützen 12 zur vertikalen Bewegung gelagert sind und eine druckerzeugende Einheit 15 auf,um die Heizplatten 14 vertikal entlang der Stützglieder bzw. Führungsglieder 12 zu bewegen. Die Form 1, die in der vorstehend beschriebenen Weise zusammengesetzt ist, wird auf die Heizplatte 14 der Einheit 11 aufgesetzt, wie in Fig. 4 gezeigt ist; dann wird die Platte durch Betätigung der Einheit 11 angehoben, wodurch die Form zwischen den Heizplatten 13,14 zusammengedrückt wird und das Material innerhalb der Form erhitzt und zusammengepreßt wird.
Das Einwirken von Hitze und Druck in der vorstehend beschriebenen Weise bewirkt das Formen des Elastomers 10 vom Silikontyp in einen Gummi-Tastenschalter aufgrund der Kompression zwischen dem Zwischenformteil 3 und dem unteren Formteil 4 und gleichzeitig wird das Zeichen 9 aus Druckfarbe, das auf der Übertragungsplatte 5 ausgebildet ist, vulkanisiert, während das Zeichen in Druckkontakt mit dem
Elastomer steht, so daß das Zeichen und das Elastomer in eine einheitliche Struktur integriert bzw. geformt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Druckfarbe, die das Zeichen 9 bildet, im wesentlichen aus Polysiloxan besteht, das Vulkanisiereigenschaften ähnlich dem des Elastomers 10 aus Silikon aufweist. Das Vulkanisieren des Zeichens 9 und des Elastomers 10 aus Silikon, während letztere in Druckkontakt miteinander stehen, bewirkt somit, daß das Zeichen in die obere Oberfläche des Elastomers eingebettet wird und eine einheitliche Struktur gebildet wird. Nachfolgend an den Formvorgang wird die Form 1 geöffnet und der Inhalt entfernt, wodurch ein geformter Tastenschalterkörper 16 geschaffen wird, bei dem das Zeichen 9 aus Druckfarbe integriert in die obere Oberfläche eingebettet ist, wobei die obere Oberfläche die Oberseite des Tastenschalters 17 gemäß Fig. 6 darstellt.
Der auf die Form 1 durch die Presse oder Preßeinrichtung 11 ausgeübte Druck liegt innerhalb eines Bereiches von 30 bis
2 2
200 kg/cm , üblicherweise zwischen 100 bis 150 kg/cm . Ein
höherer Druck von etwa 200 kg/cm wird verwendet, um ein Anzeigeelement mit einer größeren dimensionalen Genauigkeit zu schaffen. Die Temperatur, die auf die Form 1 einwirkt, liegt im Bereich von etwa 115° bis 185°C und reicht aus, um eine zufriedenstellende Vulkanisierung zu erhalten.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Zeichen in integraler Weise auf die Oberfläche' eines die Betriebsweise anzeigenden Elementes eingebettet, wobei das Zeichen lesbar ist, und zwar im Gegensatz zu einem losen Aufdrucken des Zeichens auf die Oberfläche, wie dies beim Stand der Technik gemacht wird. Demzufolge muß die Oberfläche mit dem Zeichen nicht flach sein und das Zeichen wird nicht abgerieben. Das sich ergebende Anzeigeelement hat ein ordentliches Aussehen und behält dieses Aussehen auch nach häufigem Gebrauch."Das Anzeigeelement kann mit einem Buchstaben unabhängig von der Form der Oberfläche, auf dem das Zeichen eingebettet
werden soll, versehen werden. Da das Anzeigeelement zur gleichen Zeit geformt wird, wie es mit dem Zeichen versehen wird, ist die Arbeitsweise zur Bildung des Zeichens vereinfacht und wesentlich effizienter.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Material zur Herstellung des Anzeigeelementes benutzt wie ein Elastomer vom Silikontyp, nämlich eine Mischung aus Silikongummi und synthetischem Gummi. Es kann jedoch auch nur Silikongummi benutzt werden. Außerdem können Titanoxid, Kohlenstoff, Eisenoxid, Ultramarin, rotes Oxid oder dergleichen als Pigment verwendet werden, welches mit Polysilo xan, das die Druckfarbe bildet, gemischt wird.
Bei der Herstellung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Betriebsanzeige wird eine übliche Preßformung vorgenommen. Die gleichen Wirkungen und Ergebnisse können auch im Falle des Einsatzes von Spritzformverfahren erhalten werden.
Leerseite

Claims (3)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Betriebsanzeige, insbesondere Tastenschalter oder dergleichen,
gekennzeichnet durch einen Körper vorzugsweise aus einem Elastomer vom Silikontyp, der -eine obere Fläche aufweist,
durch eine Druckfarbe, die aus einem Material besteht, das eine Vulkanisiereigenschaft bzw. einen Vulkanisiermechanismus aufweist, der ähnlich dem des Elastomers ist, und durch ein aus der Druckfarbe gebildetes Zeichen, das in die obere Fläche des Körpers eingebettet ist und zusammen mit dem Elastomer zur Bildung eines einheitlichen Gebildes vulkanisiert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe aus einem Gemisch aus Polysiloxan-Polymer und einem Pigment besteht.
3. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Betriebsanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeichen vorbestimmter Form auf einer Seite einer Übertragungsplatte gebildet wird, die innerhalb einer Form zum Formen des Körpers der Vorrichtung angeordnet wird, wobei die Vorrichtung aus einem Elastomer vom Silikontyp besteht,
■ daß das Zeichen durch eine Druckfarbe gebildet wird, die eine Vulkanisiereigenschaft ähnlich der des Elastomers zeigt,
daß das Elastomer in die Form an einer Position eingegeben wird, die dem Zeichen gegenüberliegt, welches auf der Übertragungsplatte durch die Druckfarbe gebildet ist,
daß die Form geschlossen wird und daß eine Temperatur und ein Druck zum Formen des Elastomers sowie zum Vulkanisieren und Integrieren des Elastomers und des Zeichens aus Druckfarbe zur Einwirkung gebracht werden, wodurch die Druckfarbe in die obere Seite des geformten Körpers aus Elastomer eingebettet und in das Elastomer integriert wird.
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