DE3913491A1 - Eingabe-tastatur fuer bueroschreibmaschinen, computer o. dgl. und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Eingabe-Tasta­ tur für Büroschreibmaschinen, Computer o. dgl., umfassend eine Mehrzahl von Tasten, welche mittels eines an der Unterseite jeder Taste angebrachten Führungsansatzes in einer Platte im wesentlichen senkrecht zur Plattenebene gegen die Kraft einer Rückstell- und Kontaktfeder beweglich gelagert sind, wobei unterhalb der Führungsplatte eine Leiterplatte für die Leitungen zu den einzelnen Tasten angeordnet ist.

Eine derartige Tastatur ist aus der DE-PS 28 54 096 bekannt. Als Rückstellfedern dienen bei dieser vorbekannten Tastatur Schraubenfedern mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Abschnitten, wovon der eine als Kontaktabschnitt zur Herstellung eines elektrischen Kontakts ausgebildet ist.

Eine Tastatur gemäß der vorbekannten Konstruktion ist empfindlich gegen den Einfluß von Staub und agressiven Medien, so daß eine einwandfreie Funktion, insbesondere Rückstell- und Kontaktfähigkeit, über lange Zeitdauern nicht gewährleistet ist. Vor allem aber ist eine solche Tastatur in der Herstellung aufwendig. Dementsprechend wurden Tastaturen dieser Art in neuerer Zeit in großem Umfang durch sogenannte Folien-Tastaturen verdrängt, bei welchen die Tasten lediglich dazu dienen, mechanischen Druck auf zwei im Abstand zueinander gehaltene Folien herzustellen, wobei auf den Folien die Kontakte ausgebildet sind. Einer der Nachteile solcher Folien-Tastaturen besteht darin, daß sie sehr kostenaufwendig sind.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie sich bei hoher Betriebssicherheit kostengünstig fertigen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Taste eine gleichzeitig als Rückstell- und Kontaktfeder wirkende, auf der Leiterplatte befestigte und gegen den Führungsansatz jeder Taste drückende Blattfeder zugeordnet ist. Durch die Verwendung derartiger Blattfedern läßt sich die an sich bekannte Doppelfunktion besonders einfach realisieren, wobei zudem die Bevorratung solcher Blattfedern bis hin zur Montage und die Handhabung derselben beim eigentlichen Montagevor­ gang besonders einfach realisiert werden kann.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Blatt­ federn im Fußbereich Bohrungen aufweisen und durch an der Führungsplatte angeordnete, die Bohrungen durchsetzende Stifte formschlüssig festgelegt sind. Zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung kann eine Befestigung durch Verkleben, Verschweißen o. dgl. vorgesehen sein.

Durch diese Befestigungstechnik werden die Federn einerseits positioniert und sind andererseits vollautomatisch montierbar, wobei in einem einzigen weiteren Arbeitsgang die endgültige Fixierung durch Verkleben oder Verschweißen erfolgen kann.

Günstigerweise ist die Leiterplatte aus einem teilmetallisierten Kunststoff hergestellt. Solche Kunststoffe sind leitend ausgebildet und werden bei der Herstellung an solchen Stellen, welche nicht Leiterbahnen aufnehmen sollen, durch einen Isolator abgedeckt und anschließend in ein Gal­ vanisierbad gebracht. Durch die Verwendung einer solchen an sich bekannten Technik wird eine leichte und kostengünstige Konstruktion erreicht.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß wenigstens zwei nebeneinanderliegende Blattfedern einer Tastenreihe direkt miteinander mechanisch und/oder elektrisch verbunden sind. Hierdurch lassen sich diese Federn aneinanderhängend im Raster gleich­ zeitig montieren.

Günstigerweise ist vorgesehen, daß die Blattfedern einen löffelartig geformten Kontaktabschnitt aufweisen und zur Gegenkontaktfläche derart angeord­ net sind, daß sie bei Betätigung durch die jeweilige Taste mit einer tangentialen Komponente auf die Gegenkontaktfläche auftreffen. Auf diese Weise wird ein schonender Kontakt und gleichzeitig ein Selbstreinigungseffekt der Kontaktflächen durch das tangentiale Aufeinandertreffen erreicht.

Die Blattfedern sind günstigerweise an Erhöhungen der Leiterplatte frei gegenüber den auf die Leiter­ platte aufgebrachten Leiterbahnen angeordnet. Auf diese Weise liegen die Federelemente in einer Ebene oberhalb der Leiterplatte von dieser elek­ trisch isoliert getrennt. Die Erhöhungen können einstückig mit der Leiterplatte bei deren spritz­ technischer Herstellung oder aber bei der Montage durch Abstandsteile realisiert werden.

Günstigerweise sind an dem Führungsansatz einerseits und der zugeordneten Blattfeder andererseits Vorsprünge bzw. Ausnehmungen derart angeordnet, daß bei der Betätigung eine taktile Rückmeldung für die Bedienungsperson nach Schließen des Schalt­ kontakts wahrnehmbar ist. Eine solche Rückmeldung gibt der Bedienungsperson die Sicherheit, die Taste hinreichend stark betätigt zu haben, um den gewünschten Kontakt auszulösen, ohne daß insoweit eine ständige optische Überwachung erfor­ derlich ist. Vielmehr kann sich die Bedienungsper­ son z.B. ganz auf eine abzuschreibende Vorlage konzentrieren.

Zur Erhöhung des Kontaktdruckes können im Fußbereich der Blattfedern Vorsprünge bzw. Ausbiegungen angeordnet sein, um bei der maschinellen Montage in jedem Fall den erforderlichen elektrischen Kontakt sicherzustellen.

An der Leiterplatte können Steckverbindungseinrich­ tungen angeordnet und in der Führungsplatte indi­ viduell geformte und zugeordnete Ausnehmungen vorgesehen sein. Durch die individuelle Formgebung dieser Ausnehmungen kann eine einwandfreie und eindeutige Zuordnung gewährleistet werden.

In an sich bekannter Weise kann der Kontaktbereich der Blattfedern und/oder des Gegenkontaktes mit einem Edelmetall-Überzug versehen sein. Hierdurch wird die Korrosionsgefahr vermindert und ein sehr niedriger Übergangswiderstand erreicht.

Zur Verhinderung des Eindringens von Staub, Feuchtig­ keit oder agressiven Medien kann günstigerweise vorgesehen sein, daß offene Bohrungen der Leiter­ platte durch einen Folienüberzug verschlossen sind.

Ebenfalls im Sinne eines für manche Anwendungsfälle gegebenenfalls erforderlichen Schutzes gegen Verschmutzung kann zwischen der Führungsplatte und dem oberen Ende des Führungsansatzes jeder Taste ein längselastischer Balg angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine hermetische Abdichtung zwischen der dem Bediener zugewandten Oberseite der Tastatur und dem elektrischen Kontaktbereich erzielt.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe dient auch ein Verfahren zur Herstellung einer Eingabe- Tastatur, welches sich dadurch auszeichnet, daß alle Tasten der Tastatur zusammen mit den einstückig angeformten Führungsansätzen in einem Spritzwerk­ zeug gleichzeitig und in ihrer der Einbauposition entsprechenden Relativlage zueinander hergestellt, mit einer Entnahme-Vorrichtung dem Spritzwerkzeug gleichzeitig flächig nebeneinanderliegend entnommen und in die Führungsplatte gemeinsam eingesteckt werden.

Durch diese erfindungsgemäße Montagetechnik wird der Montageaufwand bei gattungsgemäßen Tastaturen herkömmlicher Art ganz wesentlich reduziert, weil bei bekannten Herstellungsverfahren die einzelnen Tasten bzw. Tastenarten jeweils gesondert hergestellt und aus den gesondert hergestellten Tasten eine Tastatur zusammengestellt wurde. Demgegenüber ist es erfindungsgemäß möglich, nicht nur die Tasten einer Tastatur gemeinsam herzustellen, sondern diese dann auch noch in einem unmittelbar anschließenden Arbeitsgang zu montieren.

Günstigerweise werden die gestanzten Blattfedern im Band hängend, flachliegend auf Transportspulen aufgewickelt an die Montagevorrichtung angeliefert und erst vor dem Einbau gebogen und vereinzelt und der Leiterplatte zugeordnet. Hierdurch ist eine optimale maschinelle Handhabung möglich, so daß die Montagekosten insbesondere auch im Vergleich zu den gattungsgemäß als bekannt vorausge­ setzten Schraubenfedern wesentlich gesenkt werden.

Mit Vorteil kann weiterhin vorgesehen sein, daß zur Endmontage die Führungsplatte mit den einge­ setzten Tasten und den daran angespritzten Führungs­ ansätzen sowie die Leiterplatte zusammen mit den dort angeordneten Federelementen zusammengeführt werden, wobei Stifte an der Führungsplatte Bohrun­ gen an den Blattfedern und der Leiterplatte durch­ setzen und anschließend auf der Rückseite mit der Leiterplatte verschweißt oder verklebt werden bzw. dort einrasten. Dies bedeutet, daß durch einen einzigen Zusammensteck-Vorgang sämtliche Blattfedern gleichzeitig festgelegt und mit den zugeordneten Tasten zusammengeführt werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine montierte Führungs­ platte und Leiterplatte mit eingesetzten Tasten,

Fig. 2 einen Teil-Schnitt durch den Bereich der Feder-Kontakte in einer zu Fig. 1 senkrechten Schnittrichtung und

Fig. 3 eine Ansicht der Führungsplatte mit ange­ setzten Tasten von der Leiterplatte her gesehen.

Bei der in Fig. 1 im Schnitt ausschnittsweise dargestellten Eingabe-Tastatur sind als Grund- Bauteile eine Leiterplatte 1, eine Führungsplatte 2 und eine Mehrzahl von Tasten 3 vorgesehen. Die Tasten 3 weisen einen in an sich bekannter Weise mit einer schrägen Tastfläche 4 versehenen Tasten­ kopf 5 auf, an welchem sich ein mit diesem einstük­ kig gespritzter Führungsansatz 6 anschließt.

Der Führungsansatz 6 umfaßt eine zylindrische Außenwand 7, welche in Führungsabschnitten 8 der Führungsplatte 2 auf- und abbeweglich gleitend geführt sind. Die Wände 7 der Führungsansätze 6 sind in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel elastisch nach innen deformierbar und weisen Rastvorsprünge 9 auf, welche dementsprechend Hinterschneidungen 10 an der Führungsplatte 2 hintergreifen. Dementsprechend sind die Tasten 3 durch einfaches Eindrücken in die Führungsausneh­ mungen 8 festlegbar.

Die Leiterplatte 1 weist Bohrungen 11 auf, in welche Zapfen 12 der Führungsplatte 2 eingreifen. Durch Verschweißen oder Verkleben wird eine feste Verbindung von Leiterplatte 1 und Führungsplatte 2 hergestellt. Die Zapfen 12 durchsetzen gleichzeitig auch Bohrungen von in Fig. 1 nicht dargestellten Blattfedern 13, so daß diese Blattfedern 13 gleich­ zeitig auch durch die Zapfen 12 fixiert werden.

Die Blattfedern 13 bzw. deren Fußbereiche sind an der Leiterplatte im Bereich von Erhöhungen 1′ festgelegt, so daß die Blattfedern oberhalb der Leiterbahnen 14 auf der Leiterplatte 1 verlaufen, soweit diese Leiterbahnen 14 nicht als Gegenkontakt für die Blattfedern 13 vorgesehen sind.

Eine zusätzliche Führung der Tasten 3 wird durch eine in der Mitte parallel zu der Wand 7 angeord­ nete Führungszunge 15 erreicht, welche zwischen zwei Führungsteile 16 der Führungsplatte 2 eingreift.

Die Blattfedern 13 weisen löffelartig ausgeformte Kontakte auf, welche bei der Betätigung durch den Führungsansatz 6 der zugeordneten Taste aufgrund der Befestigung der Blattfedern 13 seitlich der Verlängerung der Mittelachse der Führungsansätze 6 mit einer tangentialen Komponente auf den jeweils zugeordneten Gegenkontakt (Leiterabschnitt 14) auftreffen, so daß hierdurch eine Selbstreinigungs­ wirkung erzielt wird.

Claims (17)

1. Eingabe-Tastatur für Büroschreibmaschinen, Computer o. dgl., umfassend eine Mehrzahl von Tasten, welche mittels eines an der Unterseite jeder Taste angebrachten Führungsansatzes in einer Platte im wesentlichen senkrecht zur Platten­ ebene gegen die Kraft einer Rückstell- und Kontakt­ feder beweglich gelagert sind, wobei unterhalb der Führungsplatte eine Leiterplatte für die Leitungen zu den einzelnen Tasten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taste (3) eine gleichzeitig als Rückstell- und Kontaktfeder wirkende, auf der Leiterplatte (1) befestigte und gegen den Führungsansatz (6) jeder Taste (3) drückende Blattfeder (13) zugeordnet ist.

2. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (13) im Fußbe­ reich Bohrungen aufweisen und durch an der Führungs­ platte (2) angeordnete, die Bohrungen durchsetzende Stifte bzw. Zapfen (12) formschlüssig festgelegt sind.

3. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung eine Befestigung durch Verkleben, Verschweißen o. dgl. vorgesehen ist.

4. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) aus einem teilmetallisierten Kunststoff hergestellt ist.

5. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei nebeneinander­ liegende Blattfedern (13) einer Tastenreihe direkt miteinander mechanisch und/oder elektrisch verbunden sind.

6. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (13) einen löffelartig geformten Kontaktabschnitt (15) aufweisen und zur Gegenkontaktfläche (Leiterabschnitt 14) derart angeordnet sind, daß sie bei Betätigung durch die jeweilige Taste (3) mit einer tangentialen Komponente auf die Gegenkontaktfläche auftreffen.

7. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (13) an Erhöhun­ gen (1′) der Leiterplatte (1) frei gegenüber den auf die Leiterplatte (1) aufgebrachten Leiter­ bahnen angeordnet sind.

8. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Führungsansatz (6) einerseits und der zugeordneten Blattfeder (13) andererseits Vorsprünge bzw. Ausnehmungen derart angeordnet sind, daß bei der Betätigung eine taktile Rückmeldung für die Bedienungsperson nach Schließen des Schaltkontaktes wahrnehmbar ist.

9. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fußbereich der Blattfe­ dern (13) Vorsprünge bzw. Ausbiegungen zur Erhöhung der Kontaktfähigkeit vorgesehen sind.

10. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiterplatte (1) Steckver­ bindungseinrichtungen angeordnet sind und in der Führungsplatte (2) individuell geformte und zugeordnete Ausnehmungen vorgesehen sind.

11. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbereich der Blatt­ federn (13) und des Gegenkontaktes (Leiterab­ schnitt 14) mit einem Edelmetall-Überzug versehen ist.

12. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß offene Bohrungen (11) der Leiterplatte (1) durch einen Folienüberzug verschlos­ sen sind.

13. Eingabe-Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Führungsplatte (2) und dem oberen Ende des Führungsansatzes (6) jeder Taste (3) ein längselastischer Balg angeordnet ist.

14. Verfahren zur Herstellung einer Eingabe-Tasta­ tur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle Tasten der Tastatur zusammen mit den einstückig angeformten Führungs­ ansätzen in einem Spritzwerkzeug gleichzeitig und in ihrer der Einbauposition entsprechenden Relativlage zueinander hergestellt, mit einer Entnahme-Vorrichtung dem Spritzwerkzeug gleich­ zeitig flächig nebeneinanderliegend entnommen und in die Führungsplatte gemeinsam eingesteckt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsplatte bei der Weiterbe­ arbeitung der Tasten, z.B. beim Bedrucken o.dgl., als Halteeinrichtung und Transporthilfseinrichtung herangezogen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gestanzten Blattfedern im Band hängend, flachliegend auf Transportspulen aufge­ wickelt an die Montagevorrichtung angeliefert und erst vor dem Einbau gebogen und vereinzelt und der Leiterplatte zugeordnet werden.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Endmontage die Führungsplatte mit den eingesetzten Tasten und den daran ange­ spritzten Führungsansätzen sowie die Leiterplatte zusammen mit den dort angeordneten Federelementen zusammengeführt werden, wobei Stifte an der Führungs­ platte Bohrungen an den Blattfedern und der Leiter­ platte durchsetzen und anschließend auf der Rück­ seite mit der Leiterplatte verschweißt oder verklebt werden bzw. dort einrasten.