DE10056854A1 - Berührungschalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Berührungschalter sowie Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
- H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
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Abstract
Mit einem Berührungsschalter (1) mit zwei parallel zueinander angeordneten Kunststoffplatten (2, 3), zwischen denen mindestens eine Schaltfläche (6) angeordnet ist, soll eine Bearbeitung des Berührungsschalters (1) möglich sein, so dass der Berührungsschalter (1) als Gehäuse verwendet werden kann. Dies erfolgt dadurch, dass die Kunststoffplatten (2, 3) aus einem Werkstoff gebildet sind, der tiefziehbar und/oder umformbar ist und dass die aufeinander zuweisenden Oberflächen der Kunststoffplatten (2, 3) mit einer elektrisch leitfähigen verformbaren Beschichtung versehen sind.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Berührungsschalter mit zwei parallel zueinander
angeordneten Kunststoffplatten, zwischen denen mindestens eine Schaltfläche
angeordnet ist sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Berührungsschalters.
Durch die DE 41 29 305 C2 ist der Aufbau und die Funktionsweise eines
Berührungsschalters bekannt, der durch zwei parallel zueinander verlaufenden und
voneinander beabstandet angeordneten transparenten Platten gebildet ist. Die die
Schaltfläche der Berührungsschalter abdeckende obere Platte ist aus Kunststoff und
die untere Platte ist aus Glas hergestellt. Die jeweiligen im Inneren des
Berührungsschalters vorgesehene aufeinander zuweisenden Oberflächen der
Kunststoffplatte und der Glasplatte sind jeweils mit einer elektrisch leitenden Schicht
versehen, so dass durch Herunterdrücken der biegsam ausgebildeten dünnen
oberen Kunststoffplatte ein elektrischer Kontakt und dadurch ein Spannungsimpuls
erzeugt wird, der von einem Software-Programm des Berührungsschalters einem
Symbol zugeordnet werden kann, so dass der gewünschte Arbeitsschritt innerhalb
der Elektronik des Berührungsschalters ausgeführt wird.
Die beiden Platten werden mittels Abstandsnocken, die in vorgegebenen Positionen
angeordnet sind sowie von im Randbereich des Berührungsschalters vorgesehenen
Abstandshaltern voneinander beabstandet, so dass kein ungewollter Kontakt
zwischen den Platten entsteht. Der Berührungsschalter ist plan ausgebildet und wird
im zusammengebauten Zustand in ein Gehäuse integriert und an diesem mittels
Verklebung oder Verschraubung gehalten. Der Übergangsbereich zwischen dem
Gehäuse und dem Berührungsschalter ist gegen Schmutzeintritt abzudichten. Dies
erfolgt beispielsweise mittels geeigneter Klebeschichten oder Dichtungselementen.
Als nachteilig bei solchen Berührungsschaltern hat es sich gezeigt, dass diese nur
plan ausgebildet werden können, da eine Verformung des zusammengebauten
Berührungsschalters dazu führt, dass die Platten aufreißen oder die leitende
Beschichtung auf den Oberflächen der Platten beschädigt wird, so dass die Funktion
des Berührungsschalters nicht gewährleistet ist.
Darüber hinaus kann die untere Glasplatte nur verformt werden, wenn diese erhitzt
wird. Dies führt jedoch zu Beschädigungen der leitenden Beschichtung oder ist
technisch äußerst aufwendig herstellbar, da die Glasplatte aufgrund der Verformung
bricht oder Unebenheiten entstehen, so dass die Funktionsweise des
Berührungsschalters nicht mehr gegeben ist.
Des weiteren ist der Berührungsschalter in einem Gehäuse zu integrieren, damit
dieser ortsfest gehalten und die Öffnung des Gehäuses verschlossen ist. Dies
erfordert einen zusätzlichen Montageschritt, um den Berührungsschalter mit dem
Gehäuse zu verbinden und danach den Übergangsbereich zwischen diesen beiden
Bauteilen zuverlässig abzudichten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Berührungsschalter der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, der derart bearbeitet werden kann, dass eine
sphärisch gekrümmte Kontur des Berührungsschalters entsteht, und dass der
Berührungsschalter unmittelbar als Gehäuseschale verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststoffplatten aus
einem Werkstoff gebildet sind, der tiefziehbar und/oder umformbar ist, und daß die
aufeinander zuweisenden Oberflächen der Kunststoffplatten mit einer elektrisch
leitfähigen verformbaren Beschichtung versehen sind.
Das Verfahren zur Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch den nachfolgenden
Verfahrensschritt:
- - Tiefziehen und/oder Umformen des Berührungsschalters derart, dass dieser vollständig oder bereichsweise sphärisch gekrümmt ausgebildet ist.
Um den Berührungsschalter als Gehäuseschale montieren und verwenden zu
können, ist dieser, insbesondere die Schaltfläche des Berührungsschalters,
vollständig oder bereichsweise sphärisch gekrümmt ausgebildet.
Aufgrund des Tiefzieh- oder Umformvorganges ist zu gewährleisten, dass die den
Kontakt zwischen den beiden Kunststoffplatten des Berührungsschalters
registrierenden elektrisch leitenden Beschichtungen nicht beschädigt werden, so
dass die Beschichtung aus einer siebdruckfähigen elastischen Silberleitpaste
gebildet ist
Der Berührungsschalter soll zur Anwendung in Mobiltelefonen, elektrischen
Terminplanern, Maschinenschaltfläche, elektrisch betriebenen Kassen oder dgl.
verwendet werden können.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die bislang für Berührungsschalter verwendete Werkstoffe sind nicht geeignet, eine
plastische Verformung unbeschädigt zu überstehen, insbesondere die für die
elektrische Kontaktaufnahme zwischen den beiden Kunststoffplatten vorgesehene
Beschichtung hält einer Umformung oder Konturenveränderung des
Berührungsschalters nicht stand, so dass die bekannten Berührungsschalter
ausschließlich plan ausgebildet sind. Mit der Verwendung von Materialien,
beispielsweise aus der Strahlenabschirmung und neuen verformbaren elektrisch
leistenden Kunststoffen, ist ein Tiefziehen und/oder Umformen des
Berührungsschalters in seiner Gesamtheit als eine dauerhafte plastische Verformung
zu bewerkstelligen, ohne dass die Kunststoffplatte oder die elektrisch leitfähige
Silberpaste beschädigt werden.
Somit kann die Kontur des Berührungsschalters jede beliebige Gestalt und jeden
beliebigen räumlichen Verlauf aufweisen. Die Einsatzmöglichkeiten steigen
erheblich, da die Bedienung des Berührungsschalters mittels unterschiedlich
angeordneten Höhenniveaus verbessert und vereinfacht ist. Ferner ist der
Berührungsschalter unmittelbar in einem Kunststoffgehäuse integriert, das als
Abdeckung und als Bedienelement für eine Maschine oder dgl. verwendet werden
kann.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das
nachfolgend näher erläutert wird. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 einen Berührungsschalter mit einer plastischen Verformung,
im Schnitt,
und
Fig. 2 den Berührungsschalter gemäß Fig. 1 vor der plastischen
Verformung sowie zur Verformung geeignete Werkzeuge.
Ein in Fig. 1 gezeigter Berührungsschalter 1 dient als Steuerungselement,
beispielsweise für eine Maschine, ein Handy, einen Organizer oder dgl. und wird
über manuelle Berührungen gesteuert. Der Berührungsschalter 1 besteht aus einer
biegsamen dünnen oberen Kunststoffplatte 2, auf der mittels Siebdruckverfahren
Symbole oder sonstige zur Bedienung des Berührungsschalters 1 geeignete Begriffe
oder Bildelemente aufgedruckt sind und aus einer als Trägerplatte ausgebildeten
unteren steifen Kunststoffplatte 3. Die obere Kunststoffplatte 2 ist transparent und
weist eine Dicke von ca. 80-300 µm auf.
Der in Fig. 1 vergrößerte Ausschnitt des Berührungsschalters 1 zeigt den
Übertragungsbereich zwischen dem als Schaltfläche dienenden Sektor a und dem
Randsektor x. Durch die Berührungen auf der Oberfläche der Kunststoffplatte 2 im
Bereich des Randsektors x werden keine elektrischen Verbindungen zwischen den
Kunststoffplatten 2 und 3 erzeugt, da im Randsektor x zwischen den beiden
Kunststoffplatten 2 und 3 ein umlaufender Abstandshalter 4 eingebaut ist, so dass
die beiden Kunststoffplatten 2 und 3 parallel zueinander und voneinander
beabstandet verlaufen
Auf den beiden einander zugewandten Oberflächen der beiden Kunststoffplatten 2
und 3 ist jeweils eine elektrisch leitfähige Schicht 5 aufgebracht, die außerhalb des
Berührungsschalters 1 mit geeigneten elektrischen Leiterbahnen verbunden ist.
Sobald nunmehr die obere Kunststoffplatte 2 auf die untere Kunststoffplatte 3 an
einer bestimmten Position im Sektor a, die einem Symbol zugeordnet ist,
niedergedrückt wird, entsteht ein elektrisches Signal, das mittels einer geeigneten
Elektronik gemessen wird. Über ein in der Elektronik eingespeichertes
Softwareprogramm wird nunmehr die dem Signal entsprechende Steuerung
vorgenommen, beispielsweise das Display in entsprechender Art und Weise
verändert.
Auf der der oberen Kunststoffplatte 2 zugewandten Oberfläche der Kunststoffplatte 3
sind eine Vielzahl voneinander beabstandeter Abstandsnocken 7 angebracht,
zwischen denen eine Vielzahl von Schaltflächen 6 vorgesehen sind. Die
Abstandsnocken 7 verhindern somit eine Fehlkontaktierung und sind auf der
Kunststoffplatte 3 mittels einer diese fixierenden Klebeschicht gehalten.
Der Berührungsschalter 1 ist nach seinem Zusammenbau, wie dies der Fig. 2 zu
entnehmen ist, plan ausgebildet. Um nunmehr die sphärisch gekrümmte Kontur, wie
dies in Fig. 1 gezeigt ist, für den Berührungsschalter 1 herzustellen, wird dieser in
eine Konturform 11 eingelegt und eine Einsatzform 12, die mit der Konturform 11 in
ihrer Außenkontur korrespondiert, wird auf den planausgebildeten
Berührungsschalter 1 aufgesetzt. In einem Tiefzieh- und/oder Umformvorgang wird
der Berührungsschalter 1 verformt.
Als Werkstoff für die beiden Kunststoffplatten 2 und 3 sind beispielsweise Polyester
oder Polycarbonat geeignet. Die elektrischen Zuleitungen auf den beiden innen
liegenden Oberflächen der Kunststoffplatten 2 und 3 sind aus einer leitfähigen Paste
hergestellt. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Silberleitpaste, da diese
während des Tiefzieh- oder Umformvorganges des Berührungsschalters 1 nicht
beschädigt wird, sondern vielmehr die Veränderung der Kontur des
Berührungsschalters 1 nachvollzieht.
Die Außenkontur des Berührungsschalters 1 kann im wesentlichen jede beliebige
Form annehmen, und zwar abhängig von der Größe des Berührungsschalters 1. Es
ist beispielsweise denkbar, den Berührungsschalter 1 lediglich bereichsweise
plastisch zu verformen oder aber die plastische Verformung mit unterschiedlichen
Höhenniveaus und/oder wellenförmig auszubilden, damit besondere Bereiche der
Schaltflächen 6 hervorgehoben sind. Die in Fig. 1 dargestellte Außenkontur des
Berührungsschalters 1 ist daher beispielhaft. Dies erfolgt sowohl mittels
entsprechender Konturformen 11 und 12 als auch mittels unterschiedlich hoch
ausgebildeter Abstandsnocken 7, die die jeweiligen Schaltflächen 6 voneinander
trennen.
Ein derart verformter Berührungsschalter 1 dient unmittelbar als Gehäuse und
Bedienelement, beispielsweise für eine Maschine, denn der Berührungsschalter 1
weist eine oder mehrere Schaltflächen 6 und im Randsektor x einen Montagebereich
zur Fixierung an einer Maschine auf.
Claims (8)
1. Berührungsschalter (1) mit zwei parallel zueinander angeordneten Kunststoffplatten
(2, 3), zwischen denen mindestens eine Schaltfläche (6) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststoffplatten (2, 3) aus einem Werkstoff gebildet sind, der tiefziehbar
und/oder umformbar ist und dass die aufeinander zuweisenden Oberflächen der
Kunststoffplatten (2, 3) mit einer elektrisch leitfähigen verformbaren Beschichtung
versehen sind.
2. Berührungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Berührungsschalter (1), insbesondere dessen Schaltfläche (6), sphärisch
vollständig oder bereichsweise gekrümmt ausgebildet ist.
3. Berührungsschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Berührungsschalter (1) konkav, konvex und/oder wellenförmig ausgebildet
ist.
4. Berührungsschalter nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung der Oberflächen der Kunststoffplatten (2, 3) aus einer
siebdruckfähigen Silberpaste hergestellt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Berührungsschalters (1) mit mindestens einer
Schaltfläche (6), der nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche
ausgebildet ist,
gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
- - Tiefziehen und/oder Umformen des Berührungsschalters (1), derart, daß dieser vollständig oder bereichsweise sphärisch gekrümmt ausgebildet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Berührungsschalter (1), insbesondere eine für den Aufbau des
Berührungsschalters (1) vorgesehene Klebeschicht zur Befestigung der Bauteile des
Berührungsschalters (1), nachgehärtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Berührungsschalter (1) mit einer tiefzieh- und/oder umformfähigen Paste
aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff beschichtet wird.
8. Berührungsschalter (1) zur Anwendung in einem Mobiltelefon, einem elektrischen
Terminplaner, einer Maschinenschaltfläche, einer elektrisch betriebenen Kasse oder
dgl..
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000156854 DE10056854A1 (de) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | Berührungschalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000156854 DE10056854A1 (de) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | Berührungschalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10056854A1 true DE10056854A1 (de) | 2002-05-23 |
Family
ID=7663540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000156854 Withdrawn DE10056854A1 (de) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | Berührungschalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10056854A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013003541A1 (de) * | 2013-03-02 | 2014-09-04 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung einer funktionalisierten thermoplastischen Kunststofffolie mit hybriden Schichtstrukturen und gemäß diesem Verfahren bearbeitete Kunststofffolie |
DE102019113762A1 (de) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und Leistungshalbleitermodul |
-
2000
- 2000-11-16 DE DE2000156854 patent/DE10056854A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013003541A1 (de) * | 2013-03-02 | 2014-09-04 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung einer funktionalisierten thermoplastischen Kunststofffolie mit hybriden Schichtstrukturen und gemäß diesem Verfahren bearbeitete Kunststofffolie |
DE102019113762A1 (de) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und Leistungshalbleitermodul |
DE102019113762B4 (de) | 2019-05-23 | 2022-04-14 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls |
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