WO2014086623A1 - Gummimatten-tastatur, insbesondere silikonmatten-tastatur - Google Patents

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Definitions

  • Rubber mat keyboard in particular Sifikonmatten keyboard
  • the invention relates to a data input and / or operating system, in particular with a keyboard, also a POS keyboard, for use under harsh environmental conditions, ie, with a keyboard with increased protection measures or the increased protection measures, in particular increased temperature requirements in addition which is due to vibration, shock, ESD, etc.
  • DE 20 2007 003 350 U1 describes a dustproof and watertight keyboard which has an outer sleeve which is completely closed and in turn has antimicrobial properties.
  • a watertight keyboard with a light-emitting diode backlight is disclosed in DE 20 2010 008 809 U1.
  • a keyboard plate which forms a plurality of keys, integrally formed and air and waterproof.
  • the base plate of the keyboard has at least one air hole to compensate for the air pressure.
  • Another waterproof keyboard is published in DE 60 2004 011 111 T2 (EP 1 697 952 B1).
  • Such dense keyboards often have the disadvantage that, at temperatures below freezing, they tend to form condensation on the inside due to the trapped air humidity. Furthermore, such keyboards tend to inflate at temperatures> 50 ° C.
  • the object of the invention is to provide a keyboard that meets the increased protective measures such as vibration, shock, ESD, etc.
  • the task is solved by a rubber mat keyboard, which meets the temperature requirements.
  • the invention is based on the idea, preferably in the inside of a, if present on several circuit board (s) a protective mat of an elastic material to stick.
  • this protective mat the components of the circuit board are minimized, taking into account the tolerances.
  • air ducts are created to ensure a venting of the keys to each other.
  • an intermediate mat also made of silicone, which closes as far as possible all spaces between the protective mat and retaining plate on this protective mat.
  • the preferred material is silicone, as this hardly causes tooling costs and the cost of the parts can be kept low. Furthermore, these can ensure a small pressure reduction in the interior by volume change due to their elasticity.
  • the damping and vibration requirements are achieved by the use of one or more bushings, preferably made of plastic, which is pressed into at least one printed circuit board.
  • the plastic is chosen to provide and ensure insulation of the screw to the circuit board and to achieve a certain elasticity of the screw connection.
  • a stiffening serving retaining plate is bolted to the socket. Bent or curved edges / curves of the retaining plate are clamped over the screw with circumferential protective mats, preferably silicone mats, and so used as an attenuator for vibration. By this measure, the conductive Metalliblech opposite the circuit board (s) is isolated gap-free.
  • the elastic (protective) mat is integrated, which is clamped by the screw and on which there is a cylindrical cover in the direction of the circuit board.
  • the stability of the keyboard itself is realized by a skeleton consisting of the / the circuit board ⁇ ), the socket (s) and the holding plate. This skeleton is held in position by the silicone mat with buttons, protective mat (s) and intermediate mat (s).
  • the requirements of a cost-effective and easy-to-assemble invention are thus combined and optimally implemented.
  • the required rigidity of the overall system is ensured, while the fastening elements have a certain elasticity.
  • the use of Siiikonmatten in keyboards is known.
  • the DE 20 2011 101 812 U1 is a keyboard for a data input device, with a keypad of several laterally above and below arranged long-stroke keys.
  • the surface consists of a completely closed silicone mat with dome-shaped keys formed at a defined point.
  • On the inside of the domförmtgen keys each have a peripheral edge for receiving a pressure plate is arranged with a plunger.
  • DE 20 2009 013 481 U1 describes a keyboard for a device for data processing.
  • buttons are designed as a one-piece and coating-like design flexible Eiastomerformteil, in particular as a silicone molding.
  • the aforementioned keyboards are not suitable for use in harsh environments.
  • DE 20 2010 004 741 U1 in turn describes a keyboard for use in hygiene-intensive areas with a.
  • Basic body with an electronic assembly comprising switching elements, and a cover which is designed as a key grille.
  • the button grill is releasably locked in a recess of the base body by means of a Schnellverschiusssystems.
  • the electronics assembly is sealed by a covering silicone layer.
  • this keyboard is adapted to various environmental conditions, it is not suitable for exempting vibration, shock, ESD, etc. with further use.
  • a switching mat which is characterized in that the existing under the keycaps switching chambers are connected via a ventilation duct with the atmosphere.
  • An air-permeable filter layer is integrated in the ventilation channels, which is designed as a dust and moisture-repellent filter fleece.
  • the data input and / or operating system 1 shown in section and marked with 1, in particular a keyboard, here a stable rubber keyboard.
  • the data input and / or operating system 1, hereinafter referred to only keyboard 1 consists of a lower part 2 and an upper part 3.
  • the lower part 2, which serves as the bottom of the keyboard may preferably be made of a rubber material such as silicone.
  • the upper part 3 is formed by a rubber mat 3 'with button (s).
  • silicone is preferably used.
  • the upper and the lower part 3, 2 by means of a circumferentially introduced adhesive, for example a Sifikonklebers, mit- sealed together. Other sealing types of connection such as terminals etc. are also possible.
  • At least one or more protective mats 5 are placed one above the other or next to one another and at least one printed circuit board 6 between the lower part 2 and the upper part 3.
  • the sheath plate 4 for example a metal bender, serves primarily to stiffen the keyboard 1.
  • the holding plate (s) 4 preferably have circumferential or curved edges 4 ! on.
  • intermediate mats 7 are mounted between the support plate 4 and the one or more protective mats 5.
  • the intermediate mat (s) 7 and the protective mat (s) 5 preferably consist of silicone. These are used inter alia for damping / ESD, wherein the intermediate mat 7 attenuates once in the area 13 with respect to the printed circuit board 6 and in the region 12 in which the retaining plate 4 is pressed into the intermediate mat 7 against the bush 9.
  • the intermediate mat (s) 7 may be formed so that the protective mat 5 comes to rest in this, at least partially laterally with this. By this intermediate mat 7, in which the protective mat 5 is inserted, (as far as possible) all spaces between the protective mat 5 and retaining plate 4 are closed.
  • One or more plastic bushes 9 take over the connection of the individual parts holding plate (s) 4, the intermediate mats 7, the protective mat 5 and the circuit board 6.
  • the holding plate 4 in the intermediate matte (n) 7 and the holding plate (n ) 4 in the protective mat (s) 5 pressed.
  • the protective mat (s) 5 can in turn be pulled over / over the edges 4 'of the holding plate (s) 4.
  • the intermediate mat (s) 7 has at least one rib 7 ', which rests on the / the plastic bushings 9 aunovd circumferentially thereto. By this raised rib 7 ', the insulation or the degree of isolation to the circuit board 5 is increased.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1), insbesondere eine Tastatur, auch eine POS-Tastatur, mit einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) sowie wenigstens einer Leiterplatte (6) und wenigstens einer Halteplatte (4). Im Inneren sind auf der Leiterplatte (6) eine oder mehrere Schutzmatte(n) (5) aus einem elastischen Material vorzugsweise aufgeklebt. In dieser Schutzmatte (5) sind die Bauteile der Leiterplatte (5) kleinstmöglich ausgespart und Luftkanäle (14) eingebunden, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten.

Description

BESCHREIBUNG
Gummimatten-Tastatur, insbesondere Sifikonmatten-Tastatur
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Dateneingabe- und / oder Bediensystem, insbesondere mit einer Tastatur, auch einer POS-Tastatur, für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen, d.h., mit einer Tastatur mit erhöhten Schutzmaßnahmen bzw. die den erhöhten Schutzmaßnahmen, insbesondere erhöhten Temperaturanforderungen neben denen an Vibration, Schock, ESD etc, gerecht wird.
Es gibt bereits Tastaturen, die staub- und wasserdicht sind. So beschreibt die DE 20 2007 003 350 U1 eine staub- und wasserdichte Tastatur, die eine äußere Hülie aufweist, die komplett geschlossen ist und ihrerseits antimikrobielle Eigenschaften besitzt. Eine wasserdichte Tastatur mit einem Leuchtdioden-Hintergrundlicht offenbart die DE 20 2010 008 809 U1. Hierbei ist eine Tastaturplatte, die mehrere Tasten formt, einteilig ausgebildet und luft- sowie wasserdicht. Zum Ausgleich des Luftdrucks weist die Grundplatte der Tastatur mindestens ein Luftloch zum Ausgleich des Luftdrucks auf. Eine weitere wasserdichte Tastatur wird mit der DE 60 2004 011 111 T2 (EP 1 697 952 B1) publiziert.
Solch dichte Tastaturen, haben sehr oft den Nachteil, dass diese bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt dazu neigen, dass sich im Inneren Kondenswasser aufgrund der eingeschlossenen Luftfeuchte bildet. Weiterhin neigen solche Tastaturen sich bei Temperaturen > 50°C aufzublähen.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Tastatur aufzuzeigen, die den erhöhten Schutzmaßnahmen wie Vibration, Schock, ESD etc. gerecht wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Gummimatten-Tastatur, die den Temperaturanforderungen genügt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, im inneren auf einer, wenn vorhanden auf mehreren, Leiterplatte(n) eine Schutzmatte aus einem elastischen Material vorzugsweise aufzukleben. In dieser Schutzmatte sind die Bauteile der Leiterplatte kleinstmöglich unter Berücksichtigung der Toleranzen ausgespart. Weiterhin werden Luftkanäle geschaffen, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten. Im Weiteren wird auf diese Schutzmatte eine Zwischenmatte, ebenfalls aus Silikon gelegt, die soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte und Halteplatte schließt. Als Material wird bevorzugt Silikon gewählt, da dies kaum Werkzeugkosten verursacht und die Kosten der Teile dadurch gering gehalten werden können. Weiterhin können diese durch ihre Elastizität einen kleinen Druckabbau im inneren durch Volumenänderung gewährleisten.
Die Dämpfungs- und Vibrationsanforderungen werden durch den Einsatz einer bzw. mehrerer Buchse/n, bevorzugt aus Kunststoff gelöst, welche in wenigstens eine Leiterplatte ge- presst wird. Der Kunststoff wird gewählt, um eine Isolation der Schraube zur Leiterplatte zu schaffen und sicherzustellen sowie eine gewisse Elastizität der Schraubverbindung zu erreichen. Ein zur Versteifung dienendes Halteblech wird mit der Buchse verschraubt. Umgebogen bzw. gebogene Kanten / Rundungen des Haltebleches werden über die Schraubverbindung mit umlaufenden Schutzmatten, bevorzugt Silikonmatten, verspannt und so als Dämpfungsglied für Vibrationen benutzt. Durch diese Maßnahme wird das leitende Metaliblech gegenüber der Leiterplatte(n) spaltfrei isoliert.
Zwischen den Kunststoffbuchsen und der Halteplatte ist die elastische (Schutz-) Matte eingebunden, die über die Schraubverbindung verspannt wird und an der sich eine zylindrische Abdeckung in Richtung Leiterplatte befindet. Dadurch werden auch hier Vibrationen und Schläge gedämpft und eine Isolation bzw. Reduktion der Luftstrecken zur Leiterplatte hinsichtlich ESD realisiert.
Die Stabilität der Tastatur selbst wird über ein Skelett bestehend aus der / den Leiterplatte^), die Buchse(n) und das Halteblech realisiert. Dieses Skelett wird über die Silikonmatte mit Tasten, Schutzmatte(n) und Zwischenmatte(n) in Lage gehalten.
In Konsequenz der Erfindung werden somit die Anforderungen einer kostengünstigen- und montagefreundlichen Erfindung zusammengeführt und bestens umgesetzt. Die geforderte Steifigkeit des Gesamtsystems wird gewährleistet, während die befestigenden Elemente eine gewisse Elastizität aufweisen. Die Nutzung von Siiikonmatten in Tastaturen ist bekannt. So benennt die DE 20 2011 101 812 U1 ist eine Tastatur für ein Dateneingabegerät, mit einem Tastenfeld aus mehreren seitlich über- und untereinander angeordneten Langhubtasten. Die Oberfläche besteht aus einer komplett geschlossenen Silikonmatte mit an definierter Stelle ausgeformten domförmigen Tasten. Auf der Innenseite der domförmtgen Tasten ist jeweils ein umlaufender Rand zur Aufnahme einer Druckplatte mit einem Stößel angeordnet. Die DE 20 2009 013 481 U1 beschreibt eine Tastatur für eine Vorrichtung zur Datenbearbeitung. Mehrere der Tasten sind als einstückig und überzugsartig ausgebildetes flexibles Eiastomerformteil gestaltet, insbesondere als Silikonformteil. Die vorgenannten Tastaturen eignen sich jedoch nicht für den Einsatz in rauer Umgebung. Die DE 20 2010 004 741 U1 beschreibt ihrerseits eine Tastatur für den Einsatz in hygieneintensiven Bereichen mit einem. Grundkörper mit einer Elektronikbaugruppe, die Schaltelemente umfasst, und einer Abdeckung, die als Tastengrill ausgebildet ist. Das Tastengrill ist mittels eines Schnellverschiusssystems in einer Ausnehmung des Grundkörpers lösbar verrastet. Die Elektronikbaugruppe ist durch eine abdeckende Silikonschicht versiegelt. Obwohl diese Tastatur diversen Umweltbedingungen angepasst ist, ist sie nicht geeignet, Vibration, Schock, ESD etc. bei weiterem Gebrauch auszunehmen.
Eine sogenannte (Gummi)-Flacheingabetastatur für Datenverarbeitungsgeräte sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung beschreibt die DE 44 98 145 C1. Diese ist ein- sowie entrolfbar, aber für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen nicht geeignet.
Aus der DE 196 08 773 C2 ist eine Schaltmatte bekannt, die sich dadurch auszeichnet, dass die unter den Tastenkappen bestehenden Schaltkammern über einen Belüftungskanal mit der Atmosphäre verbunden sind. In den Belüftungskanälen ist eine luftdurchlässige Filter- schicht integriert, die als staub- und feuchtigkeitsabweisendes Filtervlies ausgeführt ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt die einzige Figur ein im Schnitt dargestelltes und mit 1 gekennzeichnetes Dateneingabe- und / oder Bediensystem, insbesondere eine Tastatur, hier eine in sich stabile Gummi- Tastatur. Das Dateneingabe- und / oder Bediensystem 1 , nachfolgend nur noch Tastatur 1 genannt, besteht aus einem Unterteil 2 sowie einem Oberteil 3. Das Unterteil 2, das als Boden der Tastatur dient, kann bevorzugt aus einem Gummimaterial wie Silikon ausgeführt sein. Das Oberteil 3 wird durch eine Gummimatte 3' mit Taste(n) gebildet. Als Gummi wird bevorzugt Silikon verwendet. Für eine gewünschte Dichtigkeit werden das Ober- und das Unterteil 3, 2 mittels eines umlaufend eingebrachten Klebers, z.B. eines Sifikonklebers, mit- einander abgedichtet verbunden. Andere abdichtende Verbindungsarten wie Klemmen etc. sind ebenfalls möglich.
Zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 platziert werden wenigstens eine, bevorzugt einteilig ausgeführte Halteplatte 4, zumindest ein oder mehrere Schutzmatten 5 übereinander oder nebeneinander sowie wenigstens eine Leiterplatte 6. Die Haiteplatte 4, beispielsweise ein Metallbiech, dient vorrangig zur Versteifung der Tastatur 1 . Die Halteplatte(n) 4 weisen bevorzugt umlaufende bzw. gebogene Ränder 4! auf.
In die Tastatur 1 eingebunden werden können zudem einzelne Zwischen matten 7, alternativ auch als eine einteilige Matte mit Durchführungen 8 ausgebildet, wenn dieses erforderlich erscheint. Diese können zwischen der Halteplatte 4 und der einen oder den mehreren Schutzmatten 5 angebracht werden. Die Zwischenmatte(n) 7 sowie die Schutzmatte(n) 5 besteht/en vorzugsweise aus Silikon. Diese dienen unter anderem zur Dämpfung / ESD, wobei die Zwischenmatte 7 dazu einmal im Bereich 13 gegenüber der Leiterplatte 6 dämpft und im Bereich 12, in dem die Halteplatte 4 in die Zwischenmatte 7 gegen die Buchse 9 gedrückt wird. Die Zwischenmatte(n) 7 kann so ausgeformt sein, dass die Schutzmatte 5 in diesen, zumindest teilweise seitlich abschließend mit dieser, zu liegen kommt. Durch diese Zwischenmatte 7, in die die Schutzmatte 5 eingelegt ist, werden (soweit wie möglich) alle Räume zwischen Schutzmatte 5 und Halteplatte 4 geschlossen.
Eine oder mehrere Kunststoffbuchsen 9 übernehmen die Verbindung der Einzelteile Halte- platte(n) 4, den Zwischenmatten 7, der Schutzmatte 5 sowie der Leiterplatte 6. Durch diese Verbindung werden die Halteplatte 4 in die Zwischen matte(n) 7 und die Halteplatte(n) 4 in die Schutzmatte(n) 5 gedrückt. Die Schutzmatte(n) 5 können ihrerseits auf / über die Ränder 4' der Haltepiatte(n) 4 gezogen werden. Die Zwischenmatte(n) 7 weist wenigstens eine Rippe 7' auf, die an der / den Kunststoffbuchsen 9 aufragend umfänglich an diesen anliegt. Durch diese aufgerichtete Rippe 7' wird die Isolierung bzw. der Isolierungsgrad zur Leiterplatte 5 erhöht.
Zur Entlüftung der Tasten zueinander sind Luftkanäle 14 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1), insbesondere eine Tastatur, auch eine POS-Tastatur, mit einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) sowie wenigstens einer Leiterplatte (6) und wenigstens einer Halteplatte (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren auf der Leiterplatte (6) eine oder mehrere Schutzmatte(n) (5) aus einem elastischen Material vorzugsweise aufgeklebt ist / sind, wobei in dieser Schutzmatte (5) die Bauteile der Leiterplatte (5) kleinstmöglich ausgespart und Luftkanäle (14) eingebunden sind, um eine Entlüftung der Tasten zueinander zu gewährleisten.
2. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass auf diese Schutzmatte eine Zwischenmatte, ebenfalls aus Silikon gelegt, die soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte (5) und Halteplatte (4) schließt.
3. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Halteplatte(n) (4) auf dem Unterteil (2) aufliegt,
• ein oder mehrere Buchsen (9) zur Verbindung der Leiterplatte (5) mit der Halteplatte (4) eingebunden sind,
• das Oberteil (3) durch eine Gummimatte mit Taste(n) (3') gebildet wird,
• die Stabilität der Tastatur (1) durch die Leiterplatte(n) (5), die Buchse(n) (9) und das Halteblech (4) realisiert wird und
• das Unterteil (2) mit dem Oberteil (3) abgedichtet verbunden ist.
4. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (4), beispielsweise aus einem Metallblech gebildet wird.
5. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte(n) (4) bevorzugt umlaufende bzw. gebogene Ränder (4') aufweist. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmatte(n) (7) wenigstens eine Rippe (7') aufweist, die an der / den Buchsen (9) umfänglich anliegt.
Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmatte
(7) soweit möglich alle Räume zwischen Schutzmatte (5) und Halteplatte (4) schließt.
8. Dateneingabe- und / oder Bediensystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse(n) (9) aus Kunststoff bestehen.
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