4. Schalter

Cherry Switchtester

Der wohl wichtigste Punkt in diesem Wiki, die MECHANISCHEN Schalter, die das „mechanisch“ in „mechanische Tastaturen“ bringt.

Mechanische Tastaturschalter wurden von der deutschen Firma Cherry erfunden und patentiert.

Seitdem das Patent ausgelaufen ist, gibt es sehr viele Firmen, die diese Schalter nachbauen. Somit haben wir heute eine Vielzahl verschiedener Schalter, die im Grunde das selbe Aussehen haben, aber durch verschiedene Materialien anders klingen.

Meiner Meinung nach sind Cherry Schalter auch heute noch das Nonplusultra. Einige eingefleischte Tastaturenthusiasten hassen, ja das ist das richtige Wort, Cherry Browns. Sie wären zu kratzig, nicht taktil genug, etc. aber dieser Meinung bin ich nicht ganz. 
Aber das kann ja jeder sehen, wie er mag.

4.1 Aufbau

Multicherry, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Ein mechanischer Tastaturschalter besteht im Grunde aus 4 Teilen:

  • unteres Gehäuseteil mit den elektrischen Anschlüssen für die Platine und dem
    Kontakt, der geschlossen wird, wird der Schalter gedrückt
  • die Feder, welche im unteren Gehäuseteil steckt und den Stempel nach Betätigung
    wieder nach oben bewegt
  • der Stempel, welcher die Tastenkappe aufnimmt und auch für die Funktion zuständig ist
  • dem oberen, schließenden Gehäuseteil

Dieser Grundaufbau ist bei jedem mechanischen Schalter gleich.

Es gibt nur einen grundlegenden Unterschied:

1. Die gängigen Schalter haben drei Beinchen (zwei als elektrische Anschlüsse und einen zur Stabilisierung in der Mitte), diese Schalter werden dann von einer sog. Switchplate im Platz gehalten.
Daniel Beardsmore, Public domain, via Wikimedia Commons
Switch Beine
SparkFun Electronics from Boulder, USA, CC BY 2.0 , via Wikimedia Commons
2. Die andere Art Schalter hat fünf Beinchen, bei denen zwei Plastikbeinchen  dazukommen, die für die Stabilität der Schalter zuständig sind. Diese Schalter sind für Tastaturen gedacht, die keine extra Switchplate haben und auf der Platine „alleine“ halten müssen.

4.1.1 LEDs

Tastaturen, welche durch die Schalter (und Keycaps) beleuchtet werden sollen, sollten auch Licht durchlassen. 
Im November 1983, als der Cherry MX Schalter das Licht der Welt erblickte, waren beleuchtete Tastaturen noch nicht “erfunden”. 
Allerdings waren beleuchtete Tasten schon vor dem RGB Wahn interessant. Zum Beispiel als Anzeige, dass Caps Lock angeschaltet ist. 

(Nicht nur) Cherry baute mehrere Varianten, um Tasten zu beleuchten. 

4.2 Grundarten

Es gibt nur drei (Grund-)Arten von mechanischen Schaltern:

Linear

Taktil

Clicky

4.2.1 Linear

Lineare Schalter geben kein Feedback beim Betätigen, d.h. sie fühlen sich vom Starten des Druckvorgangs bis zum Betätigen gleich an.

Man bekommt also „am Finger“ oder akustisch keine Rückmeldung über einen erfolgreichen Tastendruck.

Sie sind im Vergleich zu den anderen Schaltern auch sehr leise.

4.2.2 Taktil

Taktile Schalter geben ein taktiles Feedback, wenn man beim Anschlagpunkt angekommen ist und beim Auslösen des Kontaktes an den Benutzer weiter.

Man merkt also, wann man kurz davor ist die Taste zu drücken und auch dann, wenn man sie gedrückt hat.

Taktile Schalter verhindern auch besser ein versehentliches Auslösen, da man sich dem Auslösepunkt besser nähern kann. Dies ist für Schreiber oder Gamer interessant.

4.2.3 Clicky

Wie der Name schon sagt, „klicken“ diese Schalter bei Betätigung.
Im Grunde sind sie wie die taktilen zu beschreiben, allerdings geben sie ein hörbares Klicken nach dem Betätigen ab.

4.3 Farben

Cherry führte die Unterscheidung der verschiedenen Switches via Farben ein. So ist es für den Nutzer/Käufer einfacher die Switches auseinanderzuhalten.

Die gängigsten Farben (aller Hersteller) sind unter folgender Tabelle aufgelistet:

RotLinear mit leichtem Widerstand
GelbLinear mit mittelgroßem Widerstand
SchwarzLinear mit großem Widerstand
BraunTaktil mit mittelgroßem Widerstand
ClearTaktil mit großem Widerstand
BlauClicky mit mittelgroßem Widerstand
GrünClicky mit großem Widerstand

Wenn man nur eine „normale mechanische Tastatur“ sucht, dann kommt man mit diesen Farbcodes schon sehr weit.
Aufgrund der hohen Anzahl von Switchherstellern, gibt es mittlerweile verschiedenste Farben und Codes, sodass man bei „exotischeren“ Switches immer in die Beschreibung schauen sollte.

Cherry MX, Kailh, Outemu und Gateron verwenden die gängigen Farbcodes.

4.4 Weg des Fingers

Der Weg eines Tastendrucks lässt sich grafisch so darstellen:

Aus der Grundstellung wird der Schalter nach unten gedrückt und begibt sich auf den Vorweg. 
Am Ende des Vorwegs aktiviert der Schalter, um danach über den Nachlauf den Endpunkt zu erreichen. 
Wenn man dann den Finger wieder hebt, wird die Aktivierung unterbrochen. 
Bei vielen Schaltern ist der Punkt der Aktivierung weiter “unten” als der Unterbrechungspunkt, um Tastenaktivierungen aus Versehen zu vermeiden. 

Der komplette Weg eines Schalters ist Vorweg PLUS Nachlauf. 

4.5 Attribute

Die Farbcodes geben die wichtigsten Informationen über einen Schalter weiter.

„Welcher Art ist er“

„Welche Art Widerstand ist zum Betätigen notwendig“

Grundlegend gibt es, neben den Farbcodes nur ein weiteres Attribut, welches Schalter grundlegend unterscheidet, die Anzahl der Pins auf der Unterseite der Schalter. 
Aufmerksame Leser haben diesen Abschnitt vorher schon gefunden. 

Aber es gibt noch andere, bzw. detailliertere Informationen zu Schaltern.
Je nach Shop, bzw. Hersteller variieren diese Angaben:

4.5.1 Betätigungskraft

Die Betätigungskraft wird entweder in „gf“ oder „cN“ angegeben.

gf = „Gram-Force“ = Kilopond

cN = Centinewton

1 gf = 0.98 cN

Also entsprechen sich die Einheiten bis auf wenige Hundertstel.

„gf“ ist die aufzuwendende Kraft zum Betätigen eines Schalters.

65 gf sind ungefähr 65 Gramm. Also muss der Finger 65 Gramm aufbringen, um den Schalter zu drücken.

Je höher diese Kraft desto weniger passieren Tastenaktivierungen aus Versehen.

Allerdings muss man sich bei „schwereren“ Schaltern fragen, ob man seine Arbeit verrichten kann, wenn jede Schalterbetätigung eine hohe Kraft benötigt.
Wenn du also mit z.B. grünen Schaltern liebäugelst, solltest du diese vorher testen.

4.5.2 Taktile/haptische Kraft

Ähnlich der Betätigungskraft, die Kraft, die aufgewendet werden muss, bevor der „Taktische Bump (Höcker)“ ausgelöst wird.

4.5.3 Anschlag auf Boden

Gesamte Betätigungskraft von Start bis Anschlag auf den Boden.

4.5.4 Gesamter Hub

Der Gesamtweg, den der Schalter gehen kann. NICHT zu verwechseln mit dem Vorweg.

4.5.5 "Vor-Weg"

Der Weg, den man den Schalter drücken muss, dass es betätigt wird.

Beispiel:
Gesamter Hub 4mm
Vorweg 1.9mm

Drückt man den Schalter, hat man nach 1.9 mm Weg den Schalter betätigt, kann aber noch weitere 2.1 mm weiterdrücken, bzw. durchdrücken.

4.5.6 Taktile Position

Die Position, an der man beim Drücken die (taktile) Rückmeldung bekommt. 

4.5.7 Federn

Über Federn schreiben manche Enthusiasten sehr interessante Artikel, mit tausenden Informationen, die m. E. n. aber den meisten Nutzern völlig egal sind… zu Recht.
Weshalb ich nur die wichtigen Informationen über Federn hier verewigen möchte.

Die Feder sorgt für das Gewicht, die Kraft, die aufgebracht werden muss, um den Schalter zu drücken.
Im weiteren Verlauf wird also von „Gewicht“ die Rede sein, gemeint ist die Kraft, die der Nutzer aufbringen muss.

  •  Lange Federn =
    schneller Rücklauf, wenig Unterschied zwischen Betätigungsgewicht und „bottom out“ Gewicht
  • Kurze Federn =
    langsamer Rücklauf, größerer Unterschied zwischen Betätigungsgewicht und „bottom out“ Gewicht
  • „Progressive“
    Zum Boden hin vergrößert sich das Gewicht
  • „complex“
    plötzliche Gewichtszunahme Richtung Betätigung des Schalters, dann aber linear
  • „double/triple stage“
    wie „lange Federn“, allerdings mit Änderung des Gewichts ab der Mitte

4.5.8 Lebensdauer

Wie viele Tastenanschläge hält der Schalter aus, bevor er kaputt geht.

4.5.9 Verhalten

Clicky, taktil oder linear.

4.5.10 Laustärke

Im Grunde könnte man sagen, dass diese Angabe nochmal das Verhalten umschreibt.
Lineare Schalter sind i. d. R. leise, clicky laut und taktile mittelmäßig laut.

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