Tastaturen Kriterien bei der Auswahl einer geeigneten Keyboard-Technologie

Es gibt eine Menge Punkte, die bei einem Tastatureinsatz zu berücksichtigen sind. Die wichtigsten Fragen, die vorab geklärt sein sollten, sind: In welchem Umfeld soll die Tastatur eingesetzt werden und welche Ansprüche – designerisch und qualitativ – soll sie erfüllen? Welche Technologie ist dafür die richtige?

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

GeBE Computer & Peripherie GmbH

Der Chemiker hat sie, die Kassiererin und auch der Fahrzeugbaumechaniker: Eine Tastatur passend zum Arbeitsplatz. Oft erfordern dabei erschwerte Bedingungen besondere technische Lösungen. Sie dienen alle dem selben Zweck – der Dateneingabe –, aber sie unterscheiden sich deutlich. Ein steriles Labor benötigt zum Beispiel eine mit antibakterieller Beschichtung versehene Tastatur, die zugleich auch spritzwasser- und staubrestistent und außerdem leicht zu reinigen ist. Für ein öffentlich zugängliches Internet-Terminal ist hingegen eine vandalensichere und robuste Variante erforderlich. Einer Bürokraft wiederum ist vorrangig nur der Schreibkomfort – der taktile Tastenanschlag – wichtig.

Nicht außer Acht zu lassen sind neben der Funktionalität und der Betriebssicherheit auch das Design und die softwaremäßige Unterstützung der Eingabetechniken. Im Folgenden werden hervorstechende Anforderungen aus typischen Einsatzgebieten wichtiger Tastaturtechnologien kategorisiert, ihre technischen Lösungen beschrieben, die erforderlichen Besonderheiten begründet und die Kombinationsmöglichkeiten mit anderen I/0-Geräten wie Maus, Trackball und Touchscreen herausgearbeitet.

Schnellschreiben, gutes Feeling – Langhubtastaturen

Eine hohe Geschwindigkeit bei der Dateneingabe erreicht man erfahrungsgemäß – wegen der erforderlichen taktilen Rückmeldung und Leichtgängigkeit – nur mit Langhubtasten. Neben dem klassischen Einsatzbereich am PC wird auch im industriellen Umfeld wegen der Bediensicherheit durch den hohen Tastenhub häufig noch die Langhubtastatur bevorzugt.

Allerdings ist ein hoher Aufwand gegen Verschmutzung erforderlich, was diese Tastaturen nicht gerade billig macht. Hochwertige Langhubtastaturen, die über Gummimembranen unter den Tasten gegen Schmutz abgedichtet sind, stehen in Konkurrenz zu einfachen, aus weichem Plastikmaterial geformten, leicht auswechselbaren Abdeckhauben, die auch bei einer nicht nach IP65 rundum geschützten Tastatur auf der Oberseite einen gewissen Schutz gegen Flüssigkeit und Staub bieten. Allerdings beeinträchtigen die relativ lose auf den Tasten liegenden Folien das Feeling bei der Bedienung negativ, so dass sich keine wirklich sichere und schnelle Dateneingabe erreichen lässt.

Folientastaturen – Sichere Dateneingabe in rauer Umgebung

Folienabgedeckte Tastaturen eignen sich besonders für den Einsatz in rauen Umgebungen und lassen sich wesentlich leichter reinigen als Langhubtastaturen. Allerdings gibt es nicht nur im Sprachgebrauch, sondern auch in der Qualität der mit Folien aufgebauten Tastaturen große Unterschiede, die sich natürlich auch im Preis bemerkbar machen.

Klassische Folientastaturen, bei denen die einzelnen schaltenden Tastaturelemente ebenfalls aus bedruckten Folien gestaltet sind, eignen sich wegen der relativ hohen Toolingkosten vornehmlich für Massenartikel und Großserien. Bei erhöhten Anforderungen an die Schaltsicherheit und die elektrischen Kontaktwiderstände kommen dagegen mit Folien abgedeckte diskrete Schaltelemente wie Metallschaltdome (Knackfrosch) und Kurzhubtasten zum Einsatz.

Um die einzelnen Tasten besser erfühlen zu können, werden die Folien an den Tastenpositionen durch ein so genanntes Embossing hochgeprägt oder aber in speziellen Siebdruckverfahren mit stark erhabenen Reliefs bis hin zu linsenförmigen Tastenkappen ausgestattet. Dient die flexible Folie nur zur Abdeckung und designerischen Gestaltung des ansonsten aus diskreten Schaltelementen aufgebauten Tastenfeldes, so sind die Initialisierungskosten für die gesamte Tastatur niedriger. Daher wird dieser Tastaturaufbau häufig vor allem bei Kleinserien eingesetzt. Weil Folien normalerweise plan sind, beschränkt sich die Anwendung dieser Technologie überwiegend auf zweidimensionale Objekte wie beispielsweise Frontplatten. Und genau hier dominieren die folienabgedeckten Tastaturen den Markt.

Gummitastaturen - Dreidimensionale Gestaltung

Will man sich dagegen aus der zweidimensionalen Einschränkung der Folientastaturen befreien, so bietet sich die Technik der Silikongummitastaturen an. Die Gummitastentechnologie bietet ungemein mehr Gestaltungsmöglichkeiten in der dritten Dimension. Allerdings geht dabei praktisch nichts ohne Werkzeuge. Diese sind auf Grund des nicht allzu hohen Drucks in der Form relativ preiswert und betragen bei vergleichbar großen Objekten etwa ein achtel bis ein fünftel der Kosten eines gleich großen Spritzgusswerkzeuges.

Durch die geschlossene Oberfläche der Gummitastaturen lassen sich Geräte relativ gut sauber halten und abdichten. Mit einer vollständigen Ausformung des Tastaturgrundkörpers mit Silikonmasse lassen sich die mechanisch oft sehr kritischen Einzeldurchführungen der Tasten durch die Gehäusewand vermeiden. Dabei wird für den Einbau der Tastatur lediglich ein leicht zu beherrschender, kompletter Durchbruch vorgesehen. Kommt es einerseits auf Schutz gegen Vandalismus an und will man andererseits die guten, in der Dynamik des Tastenelementes liegenden Eigenschaften nutzen, wird die Gummimatte mit einem Stahlpanzer bewehrt.

Die preiswert erstellbare Gummimatte erfüllt dann abdichtende und sensorische Funktionen. Wegen der relativ hohen Werkzeugkosten für die verschieden geformten Tastenkappen aus Stahl kann eine so gestaltete Vollhubtastatur ihre vielfältigen Aufgaben erst in größeren Serien konkurrenzlos preiswert und sicher erfüllen.

Tasturen für Anwendungen in öffentlichen Bereichen

In einem stetig wachsenden Markt für Automaten- und Infoterminals sind vandalengeschützte Tastaturen sehr gefragt. Guten Schutz gegen Vandalismus bieten Metalltastaturen, bei denen die Tastenkappen in eine Edelstahlfrontplatte eingesetzt sind. Verkratzen führt dabei nicht gleich zum Verrosten. Die verwendeten Tastaturtechnologien unter den „Edelstahlpanzern“ sind vielfältig. Großer Wert wird auf Abdichtung nach innen gelegt.

Mittlerweile stehen auch Tastenkappen mit über die Front hinausragender Profilierung zur Verfügung, sodass sich diese Edelstahltastaturen mit ihrem taktilen Feeling mehr und mehr den Langhubtastaturen annähern, was dem Einsatzbedarf beispielsweise in öffentlich zugänglichen Internetterminals sehr entgegen kommt. Zudem wird auch die Kugel des manchmal integrierten Trackballs ebenfalls in Stahl ausgeführt.

Touchscreen – unverzichtbar bei interaktivem Mensch-Maschine-Interface (HMI)

Komplexe Prozesse und komplizierte, softwaregesteuerte Maschinen benötigen zukünftig mehr und mehr intuitiv bedienbare interaktive Ein-/Ausgabesysteme. Die tastempfindliche Eingabefläche lässt sich mit einem grafisch frei gestaltbaren Ausgabemedium kombinieren. Über dem heute meistens eingesetzten farbigen LC-Display ist ein Berührungssensor angeordnet, der durch eine analog-digital-Elektronik die Position, an der ein Finger seine Oberfläche berührt, dedizieren kann. Dabei kommen verschiedene physikalische Prinzipien wie Infrarotabtastung vom Rand her oder Widerstandsmessung in einem Folientouchscreen zum Einsatz.

Die Touchscreens bieten enorme Vorteile für die interaktive Mensch-/Maschine-Kommunikation. Das Layout des Eingabemediums – nämlich die Zuordnug zwischen Tastensymbol und dem durch die örtliche Berührung ausgelösten Befehl – lässt sich jederzeit schnell und beihnahe in jeder beliebigen Form umgestalten. In den Bereichen, in denen interaktive Ein-/Ausgabe immer bedeutender wird, beispielsweise an Maschinensteuerungen, Verkaufsautomaten und Internetterminals, ist das Display mit Touchsreen eine immer stärker werdende Konkurrenz zur traditionellen Tastatur. Oft ist heute eine Bildausgabe an der Maschine sowieso vorhanden, sodass die Anwendung eines Touchscreens zur Eingabe von Daten naheliegt und die Anordnung zusätzlicher diskreter Befehlstasten praktisch überflüssig wird.

*Dipl. Phys. Gert Breidenbach ist Marketingberater bei der GeBE Computer & Peripherie GmbH.

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