DE9216956U1 - Keyboard switching device - Google Patents
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Description
Bezeichnung: Tastatur-Schalteinrichtung Designation: Keyboard switching device
Die Erfindung betrifft eine Tastatur-Schalteinrichtung mit
wenigstens einem Tastenschalter, der einen, durch ein in einer Frontplatte angeordnetes Bedienelement betätigbaren, im
wesentlichen federnd ausgebildeten Schaltkontakt aufweist.The invention relates to a keyboard switching device with
at least one key switch which can be actuated by a control element arranged in a front panel and which is
essentially has a spring-loaded switching contact.
Derartige Tastatur-Schalteinrichtungen sind häufig als sogenannte Folienschalter ausgebildet und werden u. a. für elektronische
Betätigungseinrichtungen für Türschlösser, öffentliche Fernsprechgeräte und Geldautomaten verwendet. Da diese
Geräte im allgemeinen frei zugänglich sind, besteht die Gefahr, daß durch unsachgemäßen Gebrauch oder durch mutwillige Gewaltanwendung
die einzelnen Tastenschalter zerstört werden können, indem durch zu starkes Niederdrücken des Bedienelementes der
federnde, z. B. nach oben gewölbt ausgebildete Schaltkontakt so durchgedrückt wird, daß er plastisch verformt wird oder
aus seiner Verankerung bricht, oder daß die den Schaltkontakt bedeckende Folie z. B. durch scharfkantige Gegenstände zerstört
wird. Der Tastenschalter kann nach einer derartigen
Beschädigung nicht mehr ordnungsgemäß bedient werden, wobeiSuch keyboard switching devices are often designed as so-called membrane switches and are used, among other things, for electronic operating devices for door locks, public telephones and cash machines. Since these devices are generally freely accessible, there is a risk that the individual key switches can be destroyed by improper use or by the deliberate use of force, by pressing the operating element too hard and the spring-loaded, e.g. upwardly curved switching contact being pushed through so that it is plastically deformed or
from its anchorage, or that the foil covering the switch contact is destroyed, for example by sharp-edged objects. The key switch can be
Damage can no longer be operated properly, whereby
insbesondere die Gefahr besteht, daß durch den beschädigten Schaltkontakt beispielsweise ein elektrischer Stromkreis dauerhaft geschlossen wird, wodurch eine Beschädigung der gesamten Tastatur-Schalteinrichtung oder sogar der damitIn particular, there is a risk that the damaged switch contact could permanently close an electrical circuit, which could damage the entire keyboard switching device or even the associated
° verbundenen elektronischen Einrichtung nicht ausgeschlossen ist.° connected electronic device is not excluded .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schalteinrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei welcher eine derartige Beschädigung eines Tastenschalters nicht ohne weiteres möglich ist.The invention is based on the object of creating an improved switching device of the type described at the outset, in which such damage to a key switch is not easily possible.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Bedienelement und dem federnd ausgebildeten Schaltkontakt wenigstens ein elastisches Zwischenelement angeordnet ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß das Zwischenelement als flache Scheibe ausgebildet ist, die zumindest den Schaltkontakt vollständig abdeckt. Dies hat den Vorteil, daß bei Betätigung des Bedienelementes zunächst das Zwischenelement elastisch verformt wird und dadurch der Schaltkontakt geschlossen wird. Bei weiterem Niederdrücken des Bedienelements wird lediglich das Zwischenelement weiter komprimiert, wobei durch die flächenmäßige Ausbildung des Zwischenelementes der Schaltkontakt lediglich einer geringen Flächenpressung ausgesetzt wird. Die Beschädigung des Schaltkontaktes durch unsachgemäßen Gebrauch oder durch Vandalismus wird durch das als Schutz vorgesehene Zwischenelement weitgehend verhindert.The object is achieved according to the invention in that at least one elastic intermediate element is arranged between the operating element and the spring-loaded switching contact. It is expedient for the intermediate element to be designed as a flat disk that completely covers at least the switching contact. This has the advantage that when the operating element is actuated, the intermediate element is initially elastically deformed and the switching contact is thereby closed. When the operating element is pressed down further, only the intermediate element is further compressed, whereby the switching contact is only exposed to a small surface pressure due to the surface-like design of the intermediate element. Damage to the switching contact due to improper use or vandalism is largely prevented by the intermediate element provided as protection.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Zwischenelement auf seiner dem Schaltkontakt zugewandten Seite eine Vertiefung auf, die der Form des Schaltkontakts im wesentlichen angepaßt ist. Dadurch wird bewirkt, daß die Rückstellkraft des federnd ausgebildeten Schaltkontakts durch das Zwischenelement nicht oder nur unwesentlich beeinflußt wird, wodurch ein einwandfreies Schließen und öffnen des Tastenschalters gewährleistet ist.In one embodiment of the invention, the intermediate element has a recess on its side facing the switching contact, which is essentially adapted to the shape of the switching contact. This ensures that the restoring force of the spring-loaded switching contact is not or only insignificantly influenced by the intermediate element, which ensures that the key switch closes and opens properly.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das Zwischenelement über mehrere Schaltkontakte. Dadurch können die Kosten zur Herstellung einer derartigen Tastatur-Schalteinrichtung verringert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the intermediate element extends over several switching contacts. This allows the costs of manufacturing such a keyboard switching device to be reduced.
Ferner wird die Montage der Tastatur-Schalteinrichtung gemäß der Erfindung wesentlich erleichtert. Außerdem bietet ein derartig ausgebildetes Zwischenelement einen zusätzlichen Schutz gegen Feuchtigkeit, wenn es sich beispielsweise über alle Schaltkontakte erstreckt und am Rand der Front-1^ platte dichtend befestigt ist.Furthermore, the assembly of the keyboard switching device according to the invention is made considerably easier. In addition, an intermediate element designed in this way offers additional protection against moisture if, for example, it extends over all switching contacts and is attached in a sealing manner to the edge of the front panel.
Um einen ausreichenden Schutz gegen eine Beschädigung durch zu starkes Betätigen des Bedienelementes zu erzielen, kann es zweckmäßig sein, daß der Verformungsweg des elastischen Zwischenelementes zwischen der Anlagefläche des Bedienelementes und dem Schaltkontakt größer als der Schaltweg des Schaltkontaktes ist. Es kommt bei der Bemessung der Dicke des Zwischenelementes darauf an, daß zum einen der Schaltköntakt sicher niedergedrückt und dadurch geschlossen werden kann und zum anderen der Schaltkontakt bei starkem Niederdrücken des Bedienelementes ausreichend geschützt wird. Es kann daher auch zweckmäßig sein, daß die Dicke - also der Verformungsweg - des Zwischenelementes in Abhängigkeit von dessen Kompressibilität gewählt wird, so daß beim vollständigen Eindrücken des Bedienelementes - also wenn die Oberseite des Bedienelementes mit der Oberfläche des die Tastatur-Schalteinrichtung bedeckenden Frontplatte zusammenfällt oder wenn das Bedienelement auf einem Anschlag im Inneren des die Tastatureinrichtung aufnehmenden Gehäuses zur Anlage kommt - der Schaltkontakt geschlossen und das Zwischenelement noch weiter komprimierbar ist. Die Kompressibilität des Zwischenelementes kann dabei so gewählt werden, daß beim Betätigen des Bedienelementes zunächst der Schaltkontakt geschlossen und danach das Zwischenelement komprimiert wird.In order to achieve sufficient protection against damage caused by excessively strong operation of the control element, it may be expedient for the deformation path of the elastic intermediate element between the contact surface of the control element and the switching contact to be greater than the switching path of the switching contact. When determining the thickness of the intermediate element, it is important that, on the one hand, the switching contact can be safely pressed down and thus closed, and, on the other hand, that the switching contact is sufficiently protected when the control element is pressed down hard. It may therefore also be expedient for the thickness - i.e. the deformation path - of the intermediate element to be selected depending on its compressibility, so that when the control element is completely pressed in - i.e. when the top of the control element coincides with the surface of the front panel covering the keyboard switching device or when the control element comes to rest on a stop inside the housing containing the keyboard device - the switching contact is closed and the intermediate element can be compressed even further. The compressibility of the intermediate element can be selected so that when the control element is operated, the switching contact is first closed and then the intermediate element is compressed.
Dadurch wird ein einfaches Bedienen der Tastatur-Schalteinrichtung bewirkt, da der elektrische Kontakt bereits nach einem kurzen Betätigungsweg des Bedienelementes geschlos-This makes it easy to operate the keyboard switching device since the electrical contact is closed after a short actuation of the control element.
sen wird. Der größstmögliche Schutz wird demnach dadurch erreicht, wenn das Zwischenelement bezüglich des Verformungsweges so bemessen ist, daß dieser größer als der maximal mögliche Betätigungsweg des Bedienelementes ist. 5The greatest possible protection is therefore achieved when the intermediate element is dimensioned in terms of the deformation path so that it is greater than the maximum possible actuation path of the operating element. 5
Das Zwischenelement gemäß der Erfindung kann aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen, der beispielsweise aus Kautschuk und/oder Kunststoff hergestellt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement aus einem geschlossen-porigen gummielastischen Werkstoff besteht, da dieser hinsichtlich seiner Kompressibilität einerseits und seiner Elastizität andererseits die gewünschten Eigenschaften aufweist.The intermediate element according to the invention can consist of a rubber-elastic material, which is made, for example, from rubber and/or plastic. It is particularly advantageous if the intermediate element consists of a closed-pore rubber-elastic material, since this has the desired properties in terms of its compressibility on the one hand and its elasticity on the other.
Häufig ist die Anordnung so getroffen, daß mehrere Schaltkontakte z. B. auf einer Leiterplatte unter der Frontplatte angeordnet sind, so daß diese zwischen ihren Befestigungspunkten am Rand eine relativ große Erstreckung aufweist und daher leicht eingedrückt werden kann, wodurch die Schaltkontakte ungewollt geschlossen oder ebenfalls beschädigt werden können. Um dies zu verhindern, ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß das Zwischenelement mit seitlichem Abstand zum Schaltkontakt wenigstens einen Bereich größerer Härte aufweist, auf die sich dieThe arrangement is often such that several switching contacts are arranged, for example, on a circuit board under the front panel, so that the latter has a relatively large extension between its fastening points on the edge and can therefore be easily pressed in, whereby the switching contacts can be closed unintentionally or damaged. In order to prevent this, a further embodiment of the invention provides that the intermediate element has at least one area of greater hardness at a lateral distance from the switching contact, onto which the
2^ Frontplatte z. B. auf der Leiterplatte oder einem anderen festen Gehäuseteil mittelbar oder unmittelbar abstützt. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zur Abstützung der Frontplatte wenigstens ein Abstützelement vorgesehen, das sich im wesentlichen zwischen der Leiterplatte oder einem anderen im Gehäuse fest angeordneten Bauelement und der Frontplatte erstreckt und eine größere Härte als das Zwischenelement aufweist. Zweckmäßig kann es sein, daß derartige Bereiche oder Abstützungen größerer Härte jeweils zwischen zwei benachbarten Schaltkontakten und am Rand der 2 ^ Front plate, for example, is supported directly or indirectly on the circuit board or another fixed housing part. In an advantageous embodiment of the invention, at least one support element is provided to support the front plate, which extends essentially between the circuit board or another component fixed in the housing and the front plate and has a greater hardness than the intermediate element. It may be expedient for such areas or supports of greater hardness to be provided between two adjacent switching contacts and at the edge of the
"" Frontplatte angeordnet sind."" front panel.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert,The invention is explained in more detail with reference to the drawing,
deren einzige Fig. 1 einen Schnitt durch einen Tastenschalter der erfindungsgemäßen Tastatur-Schalteinrichtung zeigt.whose only Fig. 1 shows a section through a key switch of the keyboard switching device according to the invention.
Die Tastatur-Schalteinrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem wenigstens ein Tastenschalter 3 angeordnet ist. Der Tastenschalter 3 weist ein als Druckknopf 4 ausgebildetes Bedienelement auf, das mit einem kreisförmig ausgebildeten im Querschnitt in Richtung auf den Druckknopf 4 nach oben gewölbten Schaltkontakt 5 zusammenwirkt. Der Druck-The keyboard switching device 1 has a housing 2 in which at least one key switch 3 is arranged. The key switch 3 has an operating element designed as a push button 4, which interacts with a circular switching contact 5 that is curved upwards in cross section in the direction of the push button 4. The push button
*0 knopf 4 bzw. die Druckknöpfe sind in dem Gehäuse 2 auf einer Frontplatte 7 angeordnet, wobei der Druckknopf 4 an seinem dem Schaltkontakt 5 zugewandten Ende einen zumindest teilweise umlaufenden Vorsprung 6 aufweist, mit dem er sich auf der dem Gehäuseinneren zugewandten Seite der Frontplatte 7 abstützt. Der Druckknopf 4 ist somit in Richtung des Pfeiles 9 auf dem Schaltkontakt 5 bewegbar und wird nach dem Freigeben durch die federnde Ausbildung des Schaltkontaktes 5 wieder in Richtung auf die Frontplatte 7 gedrückt, wobei ein Herausfallen durch den umlaufenden Vorsprung 6 verhindert wird.*0 button 4 or the push buttons are arranged in the housing 2 on a front plate 7, whereby the push button 4 has an at least partially circumferential projection 6 at its end facing the switching contact 5, with which it is supported on the side of the front plate 7 facing the housing interior. The push button 4 can thus be moved in the direction of the arrow 9 on the switching contact 5 and, after being released, is pressed back towards the front plate 7 by the spring design of the switching contact 5, whereby falling out is prevented by the circumferential projection 6.
Der Schaltkontakt 5 ist auf einer Leiter- oder Stützplatte 10 angeordnet, deren nicht näher dargestellte Leitelemente 8 so angeordnet sind, daß beim Niederdrücken des Schaltkon-2^ taktes 5 ein elektrischer Kontakt geschlossen wird. Die Leiterplatte 10 ist u. a. aus Isolationsgründen in einer z. B. aus Gießharz bestehenden Schicht 11 eingebettet und somit fest mit dem Gehäuse 2 verbunden.The switching contact 5 is arranged on a circuit or support plate 10, the conducting elements 8 of which (not shown in detail) are arranged in such a way that an electrical contact is made when the switching contact 5 is pressed down. The circuit board 10 is embedded in a layer 11 consisting of, for example, cast resin, for insulation reasons, and is thus firmly connected to the housing 2.
Zum Schutz gegen Zerstörung weist die dargestellte Tastatur-Schalteinrichtung ein Zwischenelement 12 auf, das zwischen dem Druckknopf 4 und dem Schaltkontakt 5 angeordnet ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dicke des Zwischenelementes 12 größer als der SchaltwegTo protect against destruction, the keyboard switching device shown has an intermediate element 12 which is arranged between the push button 4 and the switching contact 5. In the embodiment shown in the drawing, the thickness of the intermediate element 12 is greater than the switching path
3^ s des Schaltkontaktes 5 bemessen. Um eine noch größere Sicherheit gegen Beschädigung zu erreichen, können Anschläge vorgesehen werden, die im seitlichen Abstand zum Schalt- 3 ^ s of the switching contact 5. To achieve even greater security against damage, stops can be provided which are located at a lateral distance from the switching contact
kontakt angeordnet werden und auf welchen der Druckknopf 4 beispielsweise mit seinem umlaufenden Vorsprung 6 zur Anlage kommt, um den maximal möglichen Betätigungsweg b zu begrenzen. Die Anschläge sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Beim Niederdrücken des Druckknopfes 4 wird zunächst das Zwischenelement 12 verformt, wodurch der Schaltkontakt 5 zur Anlage auf die Leiterplatte 10 kommt und den elektrischen Kontakt schließt. Beim weiteren Niederdrücken des Druckknopfes 4 wird das Zwischenelement 12 komprimiert, wodurch auf den Schaltkontakt 5 lediglich eine verteilte Flächenpressung einwirkt, so daß eine Beschädigung desselben weitestgehend vermieden wird.contact and on which the push button 4, for example, comes to rest with its circumferential projection 6 in order to limit the maximum possible actuation path b. The stops are not shown for reasons of clarity. When the push button 4 is pressed down, the intermediate element 12 is first deformed, whereby the switching contact 5 comes to rest on the circuit board 10 and closes the electrical contact. When the push button 4 is pressed down further, the intermediate element 12 is compressed, whereby only a distributed surface pressure acts on the switching contact 5, so that damage to it is largely avoided.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Zwischenelement 12 auf seiner dem Schaltkontakt 5 zugewandten Seite 13 eine Vertiefung 14 auf, die der gewölbten Form des Schaltkontaktes 5 in dessen entspannter Lage angepaßt ist. Weiterhin kann vorgesehen werden, daß entweder zwischen dem Schaltkontakt 5 und der diesem zugewandten Seite 13 des Zwischenelementes 12 oder zwischen der dem Druckknopf 4 zugewandten Seite des Zwischenelementes 12 und dem Druckknopf 4 eine Folie vorgesehen ist, die die elektrischen Leiter vor Feuchtigkeit schützt.In the embodiment shown in the drawing, the intermediate element 12 has a recess 14 on its side 13 facing the switching contact 5, which is adapted to the curved shape of the switching contact 5 in its relaxed position. Furthermore, it can be provided that either between the switching contact 5 and the side 13 of the intermediate element 12 facing it or between the side of the intermediate element 12 facing the push button 4 and the push button 4 a film is provided that protects the electrical conductors from moisture.
Das Gehäuse 2 wird rückseitig durch eine Grundplatte 15 verschlossen, die ihrerseits auf einer nicht dargestellten Gehäuse- oder Behälterwandung montiert sein kann. Das Gehäuse weist dazu zweckmäßigerweise Durchgangsbohrungen 17 für Schrauben auf, die mit einem der Vertiefung 18 angepaßten Senkkopf versehen sind und in ein entsprechendes Gewinde 19 der Grundplatte einschraubbar sind. Der Senkkopf einer nicht dagestellten Befestigungsschraube kann zur Erhöhung der Sicherheit und zum Schutz gegen unbefugtes öffnen der Tastatur-Schalteinrichtung ein speziell ausgebildetes Hohlprofil, beispielsweise mit Polygonquerschnitt, oder lediglich im Abstand zueinander angeordnete Bohrungen aufweisen, so daß die Schraube nur mit einem entsprechend ausgebildeten Spezialwerkzeug einzudrehen bzw. zu lösen ist.The housing 2 is closed at the back by a base plate 15, which in turn can be mounted on a housing or container wall (not shown). The housing expediently has through holes 17 for screws, which are provided with a countersunk head adapted to the recess 18 and can be screwed into a corresponding thread 19 of the base plate. The countersunk head of a fastening screw (not shown) can have a specially designed hollow profile, for example with a polygonal cross-section, or simply have holes arranged at a distance from one another, so that the screw can only be screwed in or loosened with a specially designed special tool.
Das Gehäuse 2 weist weiterhin einen Vorsprung 20 auf, der die Frontplatte 7 entlang ihres Randbereiches 21 zumindest teilweise übergreift. Die Höhe h des Vorsprunges 20 ist dabei so bemessen, daß dessen Oberfläche 22 in etwa in einerThe housing 2 further comprises a projection 20 which at least partially overlaps the front panel 7 along its edge region 21. The height h of the projection 20 is dimensioned such that its surface 22 is approximately in a
° Ebene mit der Oberfläche 23 des in seiner entlasteten Position befindlichen Druckknopfes 4 liegt. Dies hat den Vorteil, daß die Druckknöpfe in einer Vertiefung 25 angeordnet sind und keine vorspringenden Elemente der Tastatur-Schalteinrichtung darstellen, wodurch z. B. ein seitliches Ab-■^ schlagen der Druckknöpfe 4 verhindert wird.° Level with the surface 23 of the push button 4 in its unloaded position. This has the advantage that the push buttons are arranged in a recess 25 and do not represent any protruding elements of the keyboard switching device, which prevents, for example, the push buttons 4 from being knocked off sideways.
Um ein Eindrücken der Frontplatte 7 zu verhindern, sind zwischen der Leiterplatte 10 und Frontplatte 7 Stifte 27 vorgesehen, die in Aussparungen 26 des Zwischenelementes 12 angeln ordnet sind und deren Höhe im wesentlichen dem Abstand zwischen Leiterplatte 10 und Frontplatte 7 entspricht. Es kann auch vorgesehen werden, daß die Stifte 27 in Sacklöchern des Zwischenelementes 12 angeordnet sind, so daß dieses bei der Montage lediglich zusammen mit den Stiften 27 über die Schaltkontakte 5 gelegt werden muß. Weiterhin kann vorgesehen werden, daß anstelle der Stifte 27 ein Gitter verwendet wird, dessen Raster der Anordnung der Schaltkontakte 5 auf der Leiterplatte 10 entspricht und in dessen Zwischenräume jeweils ein Zwischenelement 12 gelegt wird. Die Stifte 27 oder das Gitter können beispielsweise aus einem harten Kunststoff oder Metall gefertigt sein.In order to prevent the front panel 7 from being pressed in, pins 27 are provided between the circuit board 10 and the front panel 7, which are arranged in recesses 26 of the intermediate element 12 and whose height essentially corresponds to the distance between the circuit board 10 and the front panel 7. It can also be provided that the pins 27 are arranged in blind holes in the intermediate element 12, so that during assembly this only has to be placed together with the pins 27 over the switch contacts 5. Furthermore, it can be provided that instead of the pins 27 a grid is used, the grid of which corresponds to the arrangement of the switch contacts 5 on the circuit board 10 and in the gaps of which an intermediate element 12 is placed. The pins 27 or the grid can be made, for example, from a hard plastic or metal.
Zur Erhöhung der Festigkeit und des Schutzes gegen gewaltsame Einwirkungen kann es zweckmäßig sein, wenn insbesondere das Gehäuse 2 und/oder die Frontplatte 7 und/oder der Druckknopf 4 aus einem metallischen Werkstoff, z. B. vernickeltem Messing, bestehen.To increase the strength and protection against violent impacts, it may be expedient if in particular the housing 2 and/or the front plate 7 and/or the push button 4 are made of a metallic material, e.g. nickel-plated brass.
Claims (10)
10is.
10
15completely covers.
15
25(5) is substantially adapted.
25
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