Eingabesysteme Folientastatur für den Industrie-Einsatz

Autor / Redakteur: Hendrik Bergau * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Folientastaturen gehören zu den kostengünstigsten Eingabesystemen. Die Tastaturen müssen sowohl dicht als auch beständig sein. Eine veredelte und bedruckte Oberfläche rundet die Tastatur ab.

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Folientastatur: Die Frontfolie ist das kostengünstigste Human-Machine-Interface, an das gleichzeitig hohe Anforderungen an Dichtigkeit und Beständigkeit gestellt werden
Folientastatur: Die Frontfolie ist das kostengünstigste Human-Machine-Interface, an das gleichzeitig hohe Anforderungen an Dichtigkeit und Beständigkeit gestellt werden
(Bild: Kundisch)

Folientastaturen sind die Schnittstellen der Mensch-Maschinen-Kommunikation. Von ihrer Qualität und Funktionalität hängt maßgeblich der Erfolg der Anwendung ab. Auf die unterschiedlichsten Ausführungen in Form, Farbe, Haptik und Funktionsweise hat sich der Hersteller Kundisch spezialisiert. Gegründet wurde das Unternehmen im Jahr 1979 am Standort in Villingen-Schwenningen und gehört zur Phoenix Mecano Gruppe.

Bereits in den frühen 1980er Jahren hat sich Kundisch auf kundenspezifische Entwicklungen für unterschiedliche Branchen und Anwendungen konzentriert. Im Laufe der Jahre hat sich das Unternehmen auf Folientastaturen spezialisiert, die auf Basis von hochwertigen kupferkaschierten Folien hergestellt werden.

Vergoldete Leiterbahnen für den rauen Einsatz

Die Kupfer-Leiterbahnen sind veredelt, im Standard galvanisch versilbert oder für extreme Einsatzbereiche vergoldet. Im rauem Einsatz und bei harten Umgebungsbedingungen treten Silbermigrationen auf. Dank der vergoldeten Leiterbahnen und ohne den Einsatz von Silber ist eine Migration komplett ausgeschlossen. Elektronische Bauelemente lassen sich prozesssicher über SMD-Bestückung mit anschließendem Lötprozess integrieren. Das hat Vorteile für die Folientastaturen im Hinblick auf ihre Integrierbarkeit in Technik, Form und Design. Immer häufiger werden abgeschlossene und prüfbare Einheiten verlangt, die sich als Plug-and-play-Module in Geräte oder Anlagen einfügen lassen.

Kupfer hat den großen Vorteil, dass es durch geringe Leiterbahnwiderstände im Vergleich zu Silber einen wesentlich geringeren Schleifenwiderstand bietet. Ebenfalls besteht eine wesentlich bessere Bruchfestigkeit der Leiterbahnen. Die Folientastaturen mit Kupfer bieten eine hohe Lebensdauer und Beständigkeit gegen unterschiedliche Umwelteinflüsse.

Die Folientastaturen mit Kupfer-Leiterbahnen sind aufgrund ihrer konstant reproduzierbaren Qualität und Belastbarkeit sehr gut geeignet für Anwendungen in Medizin, Messtechnik und bei schwierigen Umgebungsbedingungen geeignet.

Der Aufbau einer Folientastatur

Eine Folientastatur besteht aus unterschiedlichen Schichten und ist bedarfsgerecht aufgebaut. Das hängt vom jeweiligen Einsatzszenario ab und wie der Kunde die Integration und Haptik der Tasten wünscht. An vorderster Stelle und in direktem Kontakt zum Nutzer steht zunächst die Frontfolie, die optische und haptische Schnittstelle.

Kundisch setzt bei seinen Produkten auch gedruckte Elektronik ein und ist damit in der Lage, RFID direkt in die Folientastaturen zu integrieren.
Kundisch setzt bei seinen Produkten auch gedruckte Elektronik ein und ist damit in der Lage, RFID direkt in die Folientastaturen zu integrieren.
(Bild: Kundisch)

Mit verschiedenen Drucktechniken und Prägeverfahren beschriftet und veredelt, trägt sie entscheidend zur Akzeptanz des Gerätes bei. Das Material ist Polyester oder Polycarbonat. Form, Farbe und Design sind flexibel und können als ergonomisch sinnvolle Flacheingabesysteme gestaltet werden. Die Bedruckung erfolgt unter Reinraumbedingungen und auf mehreren Fertigungslinien.

Oberflächen unter Reinraumbedingungen bedruckt

Für die Herstellung sämtlicher Arten von Eingabeeinheiten kommt bei Kundisch vornehmlich der technische Siebdruck zum Einsatz. Unter Reinraumbedingungen und mit hochspezialisierter Ausrüstung verfügt der Hersteller über mehrere Fertigungslinien, die flexibel und ohne Qualitätseinbußen jegliche Designvorlage auf die Folie drucken kann.

Glanztechnologie, Digitaldruck und Siebdruckverfahren – Die Tastaturen können ganz nach Kundenwünschen von kostenorientiert bis besonders hochwertig gestaltet werden.
Glanztechnologie, Digitaldruck und Siebdruckverfahren – Die Tastaturen können ganz nach Kundenwünschen von kostenorientiert bis besonders hochwertig gestaltet werden.
(Bild: Kundisch)

Da die Folien rückseitig bedruckt werden, ist eine sehr hohe Kratzfestigkeit garantiert. Sollen indes Prototypen, Messemuster oder Kleinserien hergestellt oder aber individuelle Kundenwünsche auf die Frontfolie aufgebracht werden, setzen die Spezialisten auf Digitaldruck. Fotos in hoher Qualität, verschiedene Farbverläufe und Grafiken lassen sich damit schnell und flexibel auf die Folien bringen. Eine besonders hochwertige und edle Optik erzielt das Verfahren der Glanztechnologie, wo hochglänzende Folie partiell mit einem speziellen Strukturlack bedruckt und dabei mattiert wird.

Taktile Rückmeldung der Tastatur

Damit die Tastenbereiche für eine bessere Bedienung sich vom Anwender auch erfühlen lassen, werden die Folien geprägt. Das erwirkt zugleich dank der Membranwirkung eine taktile Rückmeldung der Bestätigungselemente, ist aber allein als Designelement zur Hervorhebung verwendbar. Die Warzenprägung mit einer Höhe von 0,6 bis 0,8 mm wird beim Einbau von LEDs bevorzugt, die vergleichsweise flache Hochprägung mit 0,3 bis 0,5 mm kann in verschiedensten Konturen ausgeführt werden.

Die Randprägung dient der Fingerführung bei gleichbleibendem Flächenniveau von Frontfolie und Tastfläche. Eine Blasenprägung mit einer Höhe von 0,6 bis 1,4 mm erlaubt Durchmesser bis 17 mm.

Folientastatur in der Industrie

Taktile Rückmeldung und ein gutes Schaltverhalten machen die Profiline zum High-Class-Bedienelement.
Taktile Rückmeldung und ein gutes Schaltverhalten machen die Profiline zum High-Class-Bedienelement.
(Bild: Kundisch)

Eine Besonderheit unter den Folientastaturen ist die Profiline mit einer ganz eigenen, besonders hohen Prägungsart. Die Profiline ist die Premium-Variante unter den Tastaturen und eignet sich für viele Anforderungen in der Industrie. Sie bietet eine taktile Rückmeldung bei einem guten Schaltverhalten. Die Tastatur kann den unterschiedlichsten Ansprüchen gerecht werden in Tastenform, Tastengröße und im Design. Ein Inlay aus einem speziellen Kunststoff, das über den Schaltelementen positioniert ist, macht das Interface stabil selbst gegen außergewöhnlich kraftvolle oder punktuelle Druckbelastungen.

Die Folientastatur wird mit besonderen LEDs ausgestattet, wobei das Licht der LEDs durch die Schnappscheibe in das integrierte Acryl-Inlay scheint, was eine besonders homogene Ausleuchtung bewirkt.

Diesen Beitrag lesen Sie auch in der Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS Ausgabe 8/2021 (Download PDF)

Folientastaturen sind entscheidend für die Akzeptanz des gesamten Gerätes und der guten Funktionalität der Mensch-Maschine-Kommunikation. Neben einer optionalen, interaktiven Bedienung mit Funktionsanzeigen und Symbolbeleuchtungen kommt es auf optische Effekte wie Glanztechnik, Beleuchtung und Prägung an, die einzelne Elemente hervorhebt und individuellen Vorgaben folgt. Die Tastaturen lassen sich mit Sonderfolien für Außenanwendungen ausstatten oder den medizinischen Einsatz antibakteriell oder antimikrobiell aufwerten.

* Hendrik Bergau ist Field Application Manager bei Kundisch.

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