Robuste Tastaturen für den Einsatz in der Industrie Immer die richtige Wahl - wirautomatisierer

Robuste Tastaturen für den Einsatz in der Industrie

Immer die richtige Wahl

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Die Notwendigkeit für den Einsatz robuster Tastaturen besteht vor allem in drei Bereichen: in klimatisch rauer Umgebung, in Prozessen mit hohen Reinlichkeitsanforderungen und für eine gesicherte Bedienbarkeit bei öffentlich zugänglichen Automaten. Dies bedingt teils gleiche, teils gegensätzlich orientierte Konstruktionsmerkmale, die die Anwendbarkeit der mittlerweile hoch entwickelten Technik auch in anderen Einsatzfällen fördert.

Gert Breidenbach ist Geschäftsführer der Gebe Elektronik und Feinwerktechnik GmbH in Germering bei München

Schaut man heute in die Prospekte bekannter Tastaturhersteller und Distributoren, so findet man neben den Standards auch Tastaturen, die als besonders robust herausgestellt werden. Und natürlich taucht beim Laien sofort die Frage auf, wozu diese denn gebraucht werden? Er gehe doch mit seiner PC-Tastatur pfleglich um, wieso muss eine Tastatur z.B. aus Stahl sein? Es gibt eine Reihe von Gründen, weshalb Tastaturen besonders robust sein müssen. Und dementsprechend sind auch die besonderen Konstruktions- und Materialeigenschaften gefragt, um je nach Schwerpunkt der täglichen Unbill adäquat begegnen zu können.
Schutz gegen raue Umwelt
Zunächst gibt es die völlig unverdächtigen allgemeinen Umgebungsbedingungen, die bei manchen Einsatzfällen durchaus als rau einzustufen sind. Ein Fahrkartenautomat steht beispielsweise das ganze Jahr über im Freien und ist dabei Wind, Regen, Schnee und starkem Sonnenschein ausgesetzt. Die hinter den Bedientasten liegende empfindliche Elektronik muss gegen äußere Einwirkungen geschützt werden, vor allem aber gegen Feuchtigkeit. Hier wird eine Tastatur mit Schutzgrad IP65 benötigt, was soviel bedeutet wie staub- und strahlwasserdicht. Da muss es ruhig einmal richtig regnen dürfen, ohne dass die Tastatur Schaden nimmt.
Da man aber heute auch die Tasten nicht nur berühren sondern auch möglichst bewegen und diese Bewegung auch spüren möchte (taktile Rückmeldung), entsteht natürlich ein Dichtigkeitsproblem zwischen bewegter Tastenkappe und Gehäuse. Das wird in den meisten Konstruktionen durch eine zwischen den Tastenschaltern und den Tastenkappen eingebrachte Gummimembrane gelöst. Möglicherweise eindringendes Regenwasser wird durch diese geschlossene Membrane abgefangen. Das hört sich einfach an, ist aber trotzdem eine kompliziert zu realisierende konstruktive Maßnahme gegen Feuchtigkeit. Diese Membrane soll die Bewegungen der einzelnen Tasten so wenig wie möglich behindern, da die Tasten leicht anschlagbar sein sollen. Außerdem soll diese Membrane allen Umweltbedingungen standhalten. Und trotz des häufigen ruppigen Bedienens dürfen Membrane und Tastenschalter nicht beschädigt werden. Das wird dadurch erreicht, dass zwischen den Tastenkappen und den Tastenschaltern eine so genannte Prellplatte eingebaut ist, die den mechanischen Schlag auf die Taste abfängt, ohne dass diese Kraft an die Membrane, den Tastenschalter oder gar auf die elektronische Schaltung weitergeleitet wird. Die Prellplatte muss auch dann funktionieren, wenn beispielsweise mit der Faust auf die Tastatur geschlagen wird.
Vandalengeschützt – ein modernes Thema
Sind Eingabestellen unbeaufsichtigt, kommt es leider immer wieder zu Schäden an den Tastaturen. Oft sehen sich Benutzer dazu animiert, die Robustheit einer Tastatur zu „testen“. Manchmal kommt es vor, dass der mit einer Tastatur ausgerüstete Automat den Unwillen des Anwenders hervorruft. Der Münzprüfer will beispielsweise das eingeworfene Geld nicht annehmen oder der Automat hat sich verrechnet und nicht die korrekte Summe des Wechselgelds herausgegeben. Dieser Vandalismus spielt heute bei der Argumentation für den Einsatz robuster Tastaturen eine herausragende Rolle. Immer häufiger muss ein erheblicher Aufwand getrieben werden, um Geräte nicht nur gegen raue Umgebungsbedingungen, sondern eben auch gegen diesen Vandalismus zu schützen. In Geldautomaten hat man daher beispielsweise Tastaturen eingebaut, deren Tasten glatt mit der Oberfläche ab-schließen. Aber diese lassen sich leider nicht so gut ertasten.
Edelstahltastaturen mit Designertouch
Im Laufe der Zeit haben sich durch den Einsatz von Metalltiefziehtechniken Edelstahltastenkappen herausgebildet, die die Fertigung optisch ansprechender aber dennoch robuster Edelstahltastaturen erlauben. Diese sind mit Tastenhüben von bis zu 3,5 mm fast so leicht und schnell im Zehnfingersystem zu bedienen wie normale Langhubtastaturen. Diese Metalltiefziehtechnik gestattet es außerdem, die Tastenkappen zu gestalten und zu formen, so dass man heute quadratische, runde, tonnen- und linsenförmige Tastenkappen antrifft. Gelegentlich kommt es vor, das eine solche Kompletttastatur im Edelstahlgehäuse zweckentfremdet und als „Schmuckstück“ zur Bedienung eines Schreibtisch-PCs eingesetzt wird.
Mehr oder weniger gemeinsam ist allen Edelstahltastaturen, dass die Beschriftung mittels Laser erfolgt, so dass länderspezifische Varianten allgemein leicht zu beschaffen sind. Schwieriger gestalten sich dann schon die kundenspezifischen Layouts in der Tastenanordnung. Da gibt es zwar Standardtastaturen mit den üblichen PC-kompatiblen Tastenanordnungen, aber wenn jemand eine kompaktere Tastenanordnung wünscht oder zusätzliche Tasten benötigt (z.B. als Funktionstasten), so gestaltet sich die kundenspezifische Anordnung aufwendig. Aufwendig deshalb, weil neben der individuellen Kontaktplatine auch die Mechanik des Gehäuses, die Prellplatte und die IP65-Dichtung mit Werkzeugen neu gestaltet werden muss. Daher haben sich auch in dieser Tastaturkategorie einige Standardgeräte für verschiedene Einsatzfälle herausgebildet. Soll z.B. ein Monitor bedient werden, der mit Mausfunktionen gesteuert wird, so sind Edelstahltastaturen mit eingebauter Mausersatzfunktion in Form eines Trackballs – sogar Trackballs mit Edelstahlkugel – und – etwas weniger robust – mit eingebautem Touchpad die richtige Wahl. Auch sind Trackballs mit zwei oder drei einzelnen Tasten verfügbar. Diese werden z.B. neben Nummernblöcken, die mit bis zu 30 Tasten als Fronteinbau- oder Rückeinbauvarianten für Bedienfelder an Automaten und Maschinensteuerungen verfügbar sind, eingesetzt.
Sauberkeit bedingt robuste Tastaturen
Weitere Einsatzfelder für robuste Tastaturen ergeben sich überall dort, wo extrem auf Sauberkeit geachtet werden muss. Hier dürfen keine „Schmutzecken“ entstehen. Alles muss – möglichst mit dem Dampfreiniger – steril gereinigt werden können. Hier sind Edelstahltastaturen mit völlig geschlossener Oberfläche oder Tastaturen mit Glasoberfläche gefragt und im Einsatz. In Applikationen mit geringerer mechanischer Beanspruchung können auch völlig dichte, folienabgedeckte Tastaturen ihren Dienst tun. Geht es allerdings rau zu, dann ist die mit einer Edelstahloberfläche versehene Piezo-tastatur eine geeignete Lösung. Hier hat sich in den letzten Jahren die Sensortechnik erfolgreich weiter entwickelt, so dass für Einsatzfälle in der Lebensmittelproduktion völlig geschlossene Edelstahltastaturen zur Verfügung stehen, deren Funktion auf verschiedenartigen Piezoeffekten beruht. Neben den traditionellen Sensoren, die mit Piezokristallen arbeiten, offeriert eine Schweizer Firma ein relativ neues Verfahren, dass den Piezoeffekt verspannter Kunststofflacke ausnutzt. Da diese Lacke auch auf gekrümmten Flächen aufgetragen werden können, ergeben sich völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten für Eingabesysteme.
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