DE2164202A1 - Pressure actuation sensitive signaling device - Google Patents

Pressure actuation sensitive signaling device

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Gerhard Martin Summit; Wallace jun. Robert Lee Warren Township; West James Edward Plainfield; N.J. Sessler (V.StA.). P
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Description

Western Electric Company, Incorporated Sessler 10-36-10Western Electric Company, Incorporated Sessler 10-36-10

Druckbetätigungsempfindliche SignalgabevorrichtungPressure actuation sensitive signaling device

Die Erfindung betrifft eine Signalgabevorrichtung und insbesondere eine druckbetätigungsempfindliche Tastenwählvorrichtung. Grundsätzliche Forderungen, die an verbesserte Druckbetätigungswählvorrichtungen gestellt werden, liegen in der Vereinfachung ihres mechanischen Aufbaus, der Eliminierung von Metallkontakten und der Verbesserung der Zuverlässigkeit. Weiterhin sollen die Abmessungen vermindert, die Empfindlichkeit verbessert, die Herstellungskosten reduziert und die Erzeugung eines Ausgangssignals ermöglicht werden, das ohne zusätzliche Überwachung oder Verarbeitung verwendet werden kann.The invention relates to signaling apparatus, and more particularly a pressure actuation sensitive key selector. Fundamental demands placed on improved pressure actuation selectors are in the simplification of their mechanical construction, the elimination of metal contacts and improving reliability. Furthermore, the dimensions should be reduced, improves sensitivity, reduces manufacturing costs, and enables an output signal to be generated that can be used without additional monitoring or processing.

Eine große Anzahl von Signalgabevorgängen erfordert die Erzeugung von Spannungsimpulsen oder Tonsignalen nach einem vorgeschriebenen Code. So werden beispielsweise bei den bekannten Telefonapparaten Wähleranordnungen verwendet, bei denen Metallkontakte zur Unterbrechung einer Stromquelle bei der Bildung von Polgen von binären Impulsen betätigt werden. Bei modernen Telefonen werden Drucktastenwähler verwendet, die mechanisch Schaltungen bilden, welche die Entstehung von Vieltonsignalen auslösen. Drucktastenschalter sind von zusätzlicher Bedeutung als Eingabevorrichtun-A large number of signaling operations require the generation of voltage pulses or tone signals after one prescribed code. For example, voter arrangements are used in the known telephones which actuated metal contacts to interrupt a power source when poles of binary pulses are formed will. Modern telephones use push button selectors that mechanically form circuits that control the Trigger the formation of multi-tone signals. Pushbutton switches are of additional importance as input devices.

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gen für elektronische Rechenmaschinen u.dgl.gene for electronic calculating machines and the like.

Wie bei allen mechanischen Schalterausbildungen werden Ohm'sche Kontakte gelegentlich verunreinigt und versagen dann. Noch wesentlicher ist, daß mechanische Anordnungen relativ schwer und sperrig sind, hohe Trägheit haben und wegen der für ihre Herstellung erforderlichen Präzision erheblich zu den Gesamtkosten der Signalgabeanordnung beitragen. As with all mechanical switch designs, ohmic contacts occasionally become contaminated and fail then. More importantly, mechanical assemblies are relatively heavy and bulky, have high inertia and contribute significantly to the total cost of the signaling arrangement because of the precision required for their manufacture.

Um die den mechanischen Wählscheiben- oder Drucktastenwählern anhaftenden Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde eine Vielzahl von alternativen Schalterausbxldüngen, z.B. Kreuzungspunkt-Matrizen und magnetische und elektrostatische Einheiten entwickelt. So kann beispielsweise das Federelement eines Betätigungsglieds durch eine einzige Lage aus nachgiebigem Material ersetzt werden, welches eine Matrizenanordnung von Leitern überdeckt. Wenn die nachgiebige Decklage an definierten Stellen gedrückt wird, wird ein entsprechender Ohm1scher Kontakt hergestellt, indem die darunterliegenden Leiter miteinander in Kontakt gebracht werden. In ähnlicher Weise aufgebaute Signalgabevorrichtungen mit druckbetätigungsempfindlichen elektrostatischen Elementen, wie sie beispielsweise im US-Patent 3 281 541 beschrieben sind, vermeiden eine Reihe von den mechanischen Einheiten anhaftenden Schwierigkeiten.In order to avoid the difficulties inherent in mechanical dial or push-button selectors, a variety of alternative switch designs, such as crosspoint matrices and magnetic and electrostatic units, have been developed. For example, the spring element of an actuating member can be replaced by a single layer of flexible material which covers a matrix arrangement of conductors. When the flexible cover layer is pressed at defined points, a corresponding ohmic 1 shear contact is established by bringing the conductors underneath into contact with one another. Similarly constructed signaling devices with pressure actuation sensitive electrostatic elements, such as those described in US Pat. No. 3,281,541, avoid a number of difficulties inherent in mechanical units.

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Bei einer typischen elektrostatischen Einheit wird eine Änderung der Kapazität zwischen einer Druckbetätigungs-, platte und einer Bezugselektrode, die infolge des Aufsetzens eines Fingers auf die Platte erzeugt wird, abgetastet und zur Erzeugung eines weiterverarbeitbaren Signals verwendet. Solche elektrostatischen und filmartige Membranen verwendenden Einheiten sind zwar kompakt, sie erfordern jedoch Hilfsenergie für die Erregung und Abtast- und Signalerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung geeigneter Schaltsignale.In a typical electrostatic unit, a change in capacitance between pressure actuation, plate and a reference electrode, which as a result of the touchdown a finger is generated on the plate, scanned and used to generate a further processable signal used. Such units using electrostatic and film-like membranes, while compact, require however, auxiliary power for the excitation and scanning and signal generating devices for generating suitable ones Switching signals.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden erfindungsgemäß durch Verwendung der besonderen Eigenschaften einer geladenen Dünnschichtmembran überwunden. Solch eine geladene Folie ist als "Elektret" und, wenn die Folie mit einer dünnen, leitenden Beschichtung auf einer ihrer Oberflächen versehen ist, allgemein als "Metallfolien-Elektret" oder einfach als "metallisiertes Elektret" bekannt. Elektrete haben eine permanente Ladung und entwickeln, wenn sie in wandlerartigem Aufbau verwendet werden, bei Verschiebung meßbare Ausgangssignale.The disadvantages of the known devices are according to the invention by using the special properties of a charged thin-film membrane overcome. Such a charged slide is called "electret" and, if the slide with a thin conductive coating provided on one of their surfaces, commonly called "metal foil electret" or known simply as "metallized electret". Electets have a permanent charge and develop when they are in transducer-like structure can be used, output signals measurable in the event of displacement.

Bei einer typischen druckbetätigten Signalgabevorrichtung gemäß der Erfindung ist eine Vielzahl von voneinander getrennten leitenden Bauteilen in einem gewünschten Muster in einem Isolierkörper angeordnet. Die Gesamtheit dieser Bauteile ist von einer dünnen metallisierten ElektretfolieIn a typical pressure actuated signaling device in accordance with the invention, a plurality of mutually separated conductive members are in a desired pattern arranged in an insulating body. All of these components are made of a thin, metallized electret film

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oder einer Vielzahl solcher Folien abgedeckt, die in geringer Entfernung von den Bauteilen und voneinander gehalten sind. Eine beispielsweise mit Öffnungen von Fingergröße versehene vorderer Abdeckung wird in Flucht mit den metallischen, leitenden Bauteilen gehalten. Wenn die Folie relativ zu einem der leitenden Bauteile mechanisch verschoben wird, wird ein Signalimpuls in einem angeschlossenen Ausgangsstromkrexs erzeugt. Dabei ist kein Hilfsdetektor erforderlich. Das Signal reicht also zur Betätigung von HilfsOszillatoren, Schalterelementen, Verstärkern od.dgl. aus. Die erfindungsgemäße Druckbetätigungswählvorrichtung kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden, um sie speziellen Anwendungsfällen anzupassen. So kann beispielsweise eine ungeladene Hilfsfolie zwischen dem Metallfolien-Elektret und der mit Öffnungen versehenen Abdeckung angeordnet werden, um das Elektret gegen Umgebungseinflüsse oder Schäden durch Handbetätigung oder gegen andere Schäden zu schützen. Weiterhin können Drucktasten als Zwischenfläche zwischen einer Bedienungsperson und der Elektretfolie verwendet werden. Wenn gewünscht, können verschiedene metallisierte Elektret-Folien zwischen der mit Öffnungen versehenen Platte oder der Schutzmembran und den Gegenelektroden übereinander angeordnet werden, um Impulsfolgen von positiver und negativer Polarität zu erzeugen. Solche Impulsfolgen können zur Adressierung von logischen Schaltungen von Anschlußvorrichtungen verwendet werden.or a multitude of such films, which are kept at a short distance from the components and from one another are. A front cover provided with openings the size of a finger, for example, is in alignment with the held by the metallic, conductive components. When the film is mechanically relative to one of the conductive components is shifted, a signal pulse is generated in a connected output circuit. There is no auxiliary detector necessary. The signal is sufficient to operate auxiliary oscillators, switch elements, and amplifiers or the like. the end. The push actuation selector of the present invention can be modified in various ways to suit special applications. So for example, an uncharged auxiliary foil between the metal foil electret and the one provided with openings Cover can be arranged to protect the electret against environmental influences or damage from manual operation or to protect against other damage. Furthermore, pushbuttons can act as an interface between an operator and the electret sheet can be used. If desired, different metallized electret foils can be inserted between the apertured plate or the protective membrane and the counter electrodes are placed one above the other to Generate pulse trains of positive and negative polarity. Such pulse trains can be used to address logic circuits used by connection devices will.

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Unabhängig von der Anordnung der verwendeten Bauteile ist die erfindungsgemäße Elektret-Druckbetätigungswählvorrichtung extrem kompakt, einfach zu ergänzen und zuverlässig. Bei einer typischen, für die Verwendung als Druckbetätigungswähler für ein Telefon anstelle des üblichen Schei-ben Wählers bestimmten Einheit wurde in einem Lastwiderstand von 10 Π eine Spannung von mehr als 8 V erzeugt, wobei die Einheit eine Gesamtdicke von weniger als 0,65 cm hatte und die aufgebrachte Kraft in der Größenordnung von 5 χ 104 dyn lag.Regardless of the arrangement of the components used, the electret pressure actuation selector device according to the invention is extremely compact, easy to add and reliable. In a typical unit intended for use as a push-button dial for a telephone in place of the usual disk dialer, a voltage of more than 8 V was generated in a load resistance of 10, the unit having an overall thickness of less than 0.65 cm and the force applied was on the order of 5 χ 10 4 dynes.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is in the following description several Embodiments explained in more detail in conjunction with the drawing. In the drawing shows:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht der Grundbauteile einer erfindungsgemäßen, druckbetätigungsempfindlichen Wählvorrichtung jFig. 1 is an exploded view of the basic components a pressure-actuation-sensitive selection device according to the invention j

Fig. 2 eine Schnittansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Rufwählvorrichtung, bei welcher eine Schutzfolie und Drucktastenführungsglieder verwendet sind;2 shows a sectional view of the basic structure of a call dialing device according to the invention, in which a protective sheet and push button guide members are used;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei welcher eine Mehrzahl von einzelnen Metallfolien-Elektreten zur Erzeugung von codierten Impulsfolgen verschiedener Polaritäten verwendet sind;Fig. 3 shows an embodiment according to the invention, at which a plurality of individual metal foil electrets for generating coded Pulse trains of different polarities are used;

Fig. 4 eine trapezähnliche Verschiebung der Folie einer erfindungsgemäßen Elektret-Wählvorrichtung und den entstehenden Spannungsim-4 shows a trapezoidal displacement of the film of an electret selection device according to the invention and the resulting tension

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puls der Einheit für zwei verschiedene Zeitkonstanten; undpulse of the unit for two different time constants; and

Fig. 5 die Spannung einer Einheit einer erfindungsgemäßen druckbetätigungsempfindlichen Elektret-Wählvorrichtung als Funktion der ausgeübten Kraft für verschiedene Anschlußwiderstände.Fig. 5 shows the tension of a unit of one according to the invention pressure sensitive Electret selector as a function the force exerted for various terminal resistances.

Fig. 1 zeigt in einer zu ErIauterungszwecken auseinandergezogenen Ansicht die Hauptbauteile einer erfindungsgemäßen durckbetätigungsempfindlichen Wählschaltvorrichtung. Die Wählvorrichtung weist eine Vielzahl von leitenden Gegenelektroden lla .... Hn auf, die in einen isolierenden Halterungsbauteil 12 eingebettet sind. Die Gegenelektroden 11 sind vorzugsweise um einen geringen Betrag hinter die Vbrderflache des Halterungsbauteils 12 zurückversetzt. Bei einem typischen in der Praxis verwendeten Ausführungsbeispiel hat jede Gegenelektrode 11 einen Durchmesser von etwa 1,6 cm und der Halterungsbauteil 12 besteht aus einem isolierenden Kunststoffmaterial. Die Gegenelektroden sind bei diesem Ausführungsbeispiel um etwa 50 um in den Isolator zurückversetzt. Fig. 1 shows in an exploded view for explanatory purposes the main components of a pressure sensitive selector switch device according to the invention. The selection device has a plurality of conductive counter-electrodes 11 a ... H n , which are embedded in an insulating mounting component 12. The counter electrodes 11 are preferably set back by a small amount behind the front surface of the holding component 12. In a typical embodiment used in practice, each counter electrode 11 has a diameter of approximately 1.6 cm and the holding component 12 is made of an insulating plastic material. In this exemplary embodiment, the counter electrodes are set back into the insulator by about 50 μm.

Wenn gewünscht, können die einzelnen Gegenelektroden als auf eine Schaltungsplatte aufgedruckte leitende Flächen ausgebildet sein. Wenn die leitenden Abschnitte auf der Oberfläche der Schaltungsplatte aufgebracht sind, wird eine mit Öffnung versehene Isolierschicht zur Bildung der erforderlichen Versetzungen verwendet. Andererseits können die lei-If desired, the individual counter electrodes can be designed as conductive surfaces printed on a circuit board be. When the conductive portions are applied to the surface of the circuit board, one with Apertured insulating layer is used to form the required dislocations. On the other hand, the

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tenden Gegenelektroden auch in Ausnehmungen in der Schaltungsplatte abgeschieden werden.tend counter electrodes also in recesses in the circuit board to be deposited.

Eine Folie eines metallisierten Elektret-Materials 13 wird über den Gegenelektroden angeordnet und ruht im wesentlichen auf der Oberfläche des Halterungsbauteils 12. Bei einem in der Praxis ausgeführten Beispiel wurde eine Elektret-Folie aus einer einzigen 51 pm dünnen Folie aus PoIyfluoräthylenpropylen-Kunststoffmaterial (unter dem Warenzeichen "Teflon FEP" im Handel) mit einer 1.000 8 dicken Metallschicht 13c (Fig. 2) auf einer ihrer Oberflächen hergestellt. Nach der Polarisierung zeigt solch eine Elektret-A sheet of metallized electret material 13 is placed over the counter electrodes and essentially rests on the surface of the support member 12. In a practical example, an electret sheet was used from a single 51 µm thin film of polyfluoroethylene propylene plastic material (commercially available under the trademark "Teflon FEP") with a 1,000 8 thick Metal layer 13c (Fig. 2) made on one of its surfaces. After polarization, such an electret

—8 2 Folie üblicherweise eine Ladung von etwa 10 ~" C/cm .-8 2 film usually has a charge of about 10 ~ "C / cm.

Das Metallfolien-Elektret 13 wird von einer dünnen Deckplatte 14 mit einer Vielzahl von mit den leitenden Gegenelektroden 11 .... 11 in der Halterung 12 in Flucht liegenden Öffnungen 15 .... 15 in seiner Stellung festgehalten. Bei dieser Ausgestaltung weist die Metallschicht auf der FolieThe metal foil electret 13 is covered by a thin cover plate 14 with a plurality of the conductive counter electrodes 11 .... 11 in the holder 12 in alignment Openings 15 .... 15 held in place. In this configuration, the metal layer points on the foil

13 zur Deckplatte 14. Wenn gewünscht, kann die Deckplatte13 to the cover plate 14. If desired, the cover plate

14 aus leitendem Material hergestellt werden, um eine zusätzliche elektrische Abschirmung für die Einheit zu bilden. Die Deckplatte ist beispielsweise an einem leitenden Gehäuse 16 befestigt, welches das isolierende Halterungsbauteil 12 umschließt. Jede Gegenelektrode 11 ist an einem durch die Einheit geführten und für äußere Anschlüsse freiliegen-14 can be made of conductive material to provide additional electrical shielding for the unit. The cover plate is attached, for example, to a conductive housing 16 which is the insulating support component 12 encloses. Each counter electrode 11 is on a led through the unit and exposed for external connections.

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den Anschluß 17_ .... 17_ angeschlossen. Der andere (nichtconnected to terminal 17_ .... 17_. The other (not

a. Zia. Room

gezeigte) elektrische Anschluß erfolgt an der Metallschicht 13c auf der Folie 13. Wenn die Deckplatte 14 leitend ist, und wenn keine weiteren Hilfsschichten verwendet werden, kann der Anschluß an der Deckplatte 14 erfolgen. Offensichtlich können auch andere Halterungsarten verwendet werden. electrical connection (shown) takes place at the metal layer 13c on the foil 13. If the cover plate 14 is conductive, and if no further auxiliary layers are used, the connection can be made to the cover plate 14. Apparently other types of brackets can also be used.

Der Wählermechanxsmus wird durch kurze Druckbetätigung eines der freiliegenden Folienabschnitte durch eine der Öffnungen 15 in der Deckplatte 14 betätigt. Nach der Freigabe der Folie kehrt diese infolge ihrer Spannung und Steifheit in ihre Ruhelage zurück. Infolge dieser Betätigungsweise wirken das Folien-Elektret 13 und die diesem gegenüberstehende Gegenelektrode als elektromechanischer Wandler - im Gegensatz zu einem elektroakustischen Wandler - und erzeugen einen Spannungsimpuls v(t) an einer zwischen die metallische Oberfläche 13c des Elektrets 13 und den Gegenelektroden-Anschluß 17 geschalteten Impedanz.The voter mechanism is activated by briefly pressing one of the exposed film sections through one of the openings 15 actuated in the cover plate 14. After the film is released, it reverses due to its tension and stiffness back to their rest position. As a result of this mode of operation, the film electret 13 and the one opposite to it act Counter electrode as an electromechanical converter - im Unlike an electroacoustic transducer - and generate a voltage pulse v (t) at one between the metallic Surface 13c of the electret 13 and the counter electrode terminal 17 switched impedance.

Der erzeugte Spannungsimpuls kann durch einen der beiden folgenden Zusammenhänge beschrieben werden:The generated voltage pulse can be described by one of the following two relationships:

v(t) = s(t) · h(t) (1)v (t) = s (t) h (t) (1)

v(t) = s(t) · a(t) (2)v (t) = s (t) a (t) (2)

Hierin bedeutet s(t) die mittlere (räumliche) Verschiebung des Folien-Elektret, s(t) die Ableitung von s(t) nach derHere s (t) means the mean (spatial) displacement of the film electret, s (t) the derivative of s (t) according to the

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Zeit und h(t) und a(t) sind die- Einheitsimpuls- bzw. Einheitsschrittantworten auf die Verschiebung. Die Wählvorrichtung kann also als Schaltung angesehen werden, die eine Reihenschaltung der Kapazität C eines der Elektret-Wandler (Folie 13 und Gegenelektrode 11), eines (nicht gezeigten) Anschlußwiderstands R und einer für die durch den Elektret-Wandler erzeugte Spannung ursächlichen Spannungsquelle umfaßt. Diese Schaltung wird charakterisiert durch! Time and h (t) and a (t) are the - Einheitsimpuls- or unit step responses to the shift. The selection device can therefore be viewed as a circuit which comprises a series connection of the capacitance C of one of the electret transducers (foil 13 and counter electrode 11), a connection resistor R (not shown) and a voltage source which is responsible for the voltage generated by the electret transducer. This circuit is characterized by!

hit) -Ai(t) - ~ e"t/RC fürt ^.0 (3) = 0 t < 0hit) -Ai (t) - ~ e " t / RC fort ^ .0 (3) = 0 t <0

a(t) = Ae~t/RC fürtiO· (4)a (t) = Ae ~ t / RC for tio (4)

= 0 t < 0= 0 t <0

Hierin ist£(t) die Diracsehe S-Funktion und A ist das Verhältnis der von der Spannungsquelle erzeugten Spannung zur mittleren Verschiebung des Folien-Elektret. A ist also gegeben durch:Here £ (t) is the Diracse S function and A is the ratio of the voltage generated by the voltage source to the mean displacement of the film electret. So A is given by:

A = e-D/(D+gd)eo. (5)A = eD / (D + gd) e o . (5)

In Gleichung (5) ist & die wirksame Oberflächenladungsdxchte des Elektrets an seiner nichtmetallischen Oberfläche, D und d sind die Dicken des Elektrets bzw. der Luftschicht zwischen dem Elektret 13 und der Gegenelektrode 11, ε. ist die Dielektrizitätskonstante des Elektretraaterials und£o ist die Dielektrizitätskonstante des freien Zwischenraums. Gleichung (5) gilt, wenn die Verschiebung s(t) erheblich kleiner als der Zwischenraum d ist.In equation (5), & is the effective surface charge density of the electret on its non-metallic surface, D and d are the thicknesses of the electret or the air layer between the electret 13 and the counter electrode 11, ε. is the dielectric constant of the electret material and £ o is the dielectric constant of the free space. Equation (5) applies when the displacement s (t) is considerably smaller than the gap d.

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Als Beispiel ist die Spannung v(t) für die trapezartige Verschiebungsfunktion nach Fig. 4a gegeben durchAs an example, the voltage is v (t) for the trapezoidal Shift function according to Fig. 4a given by

s(t) = (s /^t) (to+t) für -to<t<-ty.s (t) = (s / ^ t) (t o + t) for -t o <t <-t y .

O Δ - ■ 2. 1O Δ - ■ 2. 1

s(t) = srt -t.< t <;t„s (t) = s rt -t. <t <; t "

° Ii (63 ° Ii (63

s(t) = (s Mt) (to-t) t.<t<;to s (t) = (s Mt) (t o -t) t. <t <; t o

set) = ο t5<| t Iset) = ο t 5 <| t I

Hierin istAt = t2 - t^ gleich der Anstiegszeit der Verschiebungsfunkti <Here, At = t 2 - t ^ is equal to the rise time of the shift function

malverschiebung.time shift.

Schiebungsfunktion und s die (räumlich gemittelte) Maxi-Shift function and s the (spatially averaged) maximum

Unter Anwendung der Gleichungen (2) und (4) ist die Spannung v(t) an R Using equations (2) and (4), the voltage is v (t) across R

-fc -(t-X)/RC,.- fc - (tX) / RC ,.

v(t) = A 1 S(X) e a\ (7)v (t) = A 1 S (X) e a \ (7)

J 'J '

'2'2

Durch Berechnung von s aus Gleichung (6) und Einsetzen des erhaltenen Werts in Gleichung (7) ergibt sichBy calculating s from equation (6) and substituting the obtained value in equation (7), we get

l-e"(t+t2)/RC le " (t + t 2 ) / RC

ta< t< t2 t a <t <t 2

-t/RC - -t2/RC -ta/RC ta/RC t2/RC 5 £.—e + e + e —e J -t / RC - - t 2 / RC -t a / RC t a / RC t 2 / RC 5 £. — e + e + e —e J

t (8) t (8)

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Die Funktion v(t)/AsQ ist für RC = 0,1 t2 und RC = 10 t2 in den Figuren 4b bzw. 4c aufgetragen. Es wurde angenommen, daß ^ β 0,9 t. in beiden Fällen ist. Die Figur zeigt, daß für RC <£t? die Systemantwort eine verzerrte ("differenzierte"), aus zwei Nadelimpulsen bestehende Widergabe der Verschiebung ist, während für RC ^ξ> t? eine der Verschiebungsfunktion ähnliche Antwort erhalten wird.The function v (t) / As Q is plotted for RC = 0.1 t 2 and RC = 10 t 2 in FIGS. 4b and 4c, respectively. It was assumed that ^ β 0.9 t. in both cases. The figure shows that for RC <£ t? the system response is a distorted ("differentiated") representation of the displacement consisting of two needle pulses, while for RC ^ ξ> t ? a response similar to the shift function is obtained.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei einer trapezartigen Verschiebung des Metallfolien-Elektrets das elektrische Ausgangssignal an einem Anschlußwiderstand aus einem Paar von Nadelimpulsen entgegengesetzter Polarität mit der Zeitkonstanten des Systems vergleichbaren Zeitdauern besteht, wenn die Zeitkonstante kleiner als die Verschiebungsdauer ist. Für Zeitkonstanten, die größer sind, ist die elektrische Ausgangsspannung annähernd gleich der Verschiebung. Da die Ausgangsspannung der Einheit vom Produkt des Felds im Luftspalt zwischen der Folie und der Gegenelektrode und von der Verschiebung der Folie in den Luftspalt abhängig ist, sollte die Größe des Luftspalts, wie sie beispielsweise durch die Tiefe der Ausnehmung im Halterungsbauteil 12 gegeben ist, in Abhängigkeit von den Folienparametern und der erwarteten Verschiebung gewählt werden. Wenn die Ausnehmung zu groß ist, ist das Feld gering; wenn die Ausnehmung zu klein ist, ist die Verschiebung beschränkt. Es wurde gefunden, daß eine Ausnehmungstiefe in der Größenordnung der Foliendicke geeignet ist.In summary, it can be said that with a trapezoidal displacement of the metal foil electret the electrical Output signal at a connection resistor a pair of needle pulses of opposite polarity with durations comparable to the time constant of the system exists if the time constant is less than the shift duration is. For time constants that are larger, the electrical output voltage is approximately equal to that Shift. As the output voltage of the unit from the product of the field in the air gap between the foil and the counter electrode and of the displacement of the foil into the Air gap is dependent, the size of the air gap should, for example, by the depth of the recess in the Bracket component 12 is given, selected depending on the film parameters and the expected displacement will. If the recess is too large, the field is small; if the recess is too small, the displacement is limited. It has been found that a recess depth in the order of magnitude of the film thickness is suitable.

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Für ein Elektret mit einer Ladungsdichte von 10~8 C/cm2, wurden Impulsamplituden infolge von Druckbetätigung in der Größenordnung von 0,3 bis über 20 V gemessen, wobei diese Werte vom Anschlußwiderstand und der ausgeübten Kraft abhingen. Die in einer typischen Einheit entwickelte Ausgangsspannung ist in Fig. 5 als Funktion der ausgeübten Kraft aufgetragen. Obgleich die Ausgangsspannung bei kleinen Kraftniveaus mit der Kraft steigt, wird sie bei höheren Kraftniveaus unabhängig von dieser. Dies ist darauf k zurückzuführen, daß die Anstiegszeit der Verschiebungsfunktion At erheblich kleiner als die Zeitkonstante des Systems wird, wenn das Kraftniveau erhöht wird. Gleichung (8) zeigt, daß fürAt erheblich kleiner als RC die Amplitude der erzeugten Spannung im wesentlichen unabhängig von Δ t ist.For an electret with a charge density of 10 ~ 8 C / cm 2 , pulse amplitudes due to pressure actuation in the order of 0.3 to over 20 V were measured, these values depending on the connection resistance and the force exerted. The output voltage developed in a typical unit is plotted in Figure 5 as a function of the force exerted. Although the output voltage increases with the force at low force levels, it becomes independent of the force at higher force levels. This is due to k that the rise time of the displacement function At becomes considerably smaller than the time constant of the system as the force level is increased. Equation (8) shows that for At significantly smaller than RC, the amplitude of the voltage generated is essentially independent of Δ t.

Signalspannungen dieser Art können direkt ohne weitere Erfassung und oft ohne zusätzliche Verarbeitung verwendet werden. Das erzeugte Signal kann beispielsweise direkt P an eine Verstärkerschaltung mit geeignet hoher Eingangsimpedanz angelegt werden. Es wurde gefunden, daß ein Einstufen-Feldeffekttransistor-Verstärker ein geeignetes Eingangsschaltungselement ist. Alternativ können die Ausgangssignale in jedem bipolaren Transistorverstärker verstärkt werden, wobei beispielsweise zur Erzielung der erforderlichen Eingangsimpedanz ein vielstufiger Verstärker mit negativer Rückkopplung Verwendung finden kann.Signal voltages of this type can be recorded directly without further recording and often used without additional processing. The generated signal can for example be direct P can be applied to an amplifier circuit with a suitably high input impedance. It has been found that a single stage field effect transistor amplifier is a suitable input circuit element. Alternatively, the output signals be amplified in each bipolar transistor amplifier, for example to achieve the required Input impedance a multi-stage amplifier with negative feedback can be used.

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Eine alternative Ausgestaltung, die bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Wählschalters verwendet werden kann, ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Der hier im Querschnitt gezeigte Aufbau stimmt weitgehend mit der Vorrichtung nach Fig. 1 überein, mit der Ausnahme, daß eine ungeladene dünne und nachgiebige Hilfsfolie 18 zwischen das Folien-Elektret 13 und die mit Öffnungen versehene Deckplatte 14 eingefügt ist. Es ist oft erwünscht, solch eine Hilfslage zum Schutz des Folien-Elektrets gegen Umgebungseinflüsse oder andere Beschädigungen zu verwenden und um wartungsfreien Betrieb sicherzustellen. Die Folie 18 ist vorzugsweise mit dem Gehäuse 16 (Fig. 1) verbunden, um einen maximalen Schutz für die Wählereinheit zu erreichen .An alternative embodiment used in the manufacture of a selector switch according to the invention is shown schematically in FIG. The one here in the Cross-section shown structure largely corresponds to the device of FIG. 1, with the exception that a uncharged thin and resilient auxiliary foil 18 between the foil electret 13 and the one provided with openings Cover plate 14 is inserted. It is often desirable to have such an auxiliary layer to protect the foil electret against environmental influences or other damage and to ensure maintenance-free operation. The foil 18 is preferably connected to the housing 16 (FIG. 1) in order to achieve maximum protection for the voter unit .

Teilweise kann es auch erwünscht sein, geformte Drucktasten ord.dgl. zur Erleichterung der Betätigung der Einheit zu verwenden. Da Drucktasten allgemein verwendet werden, geben sie der Einheit ein konventionelleres Aussehen. Wesentlicher ist jedoch, daß Drucktasten oder andere mechanische Betätigungsglieder zur Sicherung einer gleichmäßigeren Verschiebung des Elektrets dienen. In der Zeichnung haben die Drucktasten 19 eine konkave Oberflächenform und sind in Öffnungen der Platte 14 gehalten. Die Drucktastenoder Druckknopfform und deren Abmessung ist lediglich eine Frage der gewählten Ausgestaltung. Wenn sie herabgedrückt werdenbewirken sie die notwendigen Verschiebungen des Elek-Sometimes it may also be desirable to use shaped pushbuttons ord.dgl. to use to facilitate operation of the unit. Since push buttons are commonly used, they give the unit a more conventional look. It is more important, however, that pushbuttons or other mechanical actuators are used to ensure a more uniform displacement of the electret. In the drawing, the push buttons 19 have a concave surface shape and are held in openings in the plate 14. The push-button or push-button shape and its dimensions is only a question of the design chosen. If they are depressed be they act the necessary displacements of the electron

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trets 13 relativ zur Gegenelektrode 11 und erzeugen ein Ausgangssignal. Durch geeignete Anpassung der Länge des durch die Öffnungen vorstehenden Drucktastenschafts wird eine Anschlagwirkung gesichert, die eine mögliche physikalische Zerstörung der Folien verhindert. Die nachgiebigen Folien sind zwar im allgemeinen elastisch genug, um die Drucktasten in ihre unbetätigte Stellung zurückzustellen, jedoch kann es erwünscht sein, hierfür Hilfsfedern zu verwenden. Wenn erforderlich, können (nicht gezeigte) Hilfseinrichtungen verwendet werden, die anzeigen, daß ein Kontakt erfolgt. Beispielsweise können die Fingeröffnungen oder die Drucktasten beleuchtet werden, wenn Kontakt erzielt ist oder eine hörbare oder andere sichtbare Anzeige, die der Bedienungsperson die Kontaktgabe anzeigt, vorgesehen wird. Solche Anzägeelemente sind dem Fachmann bekannt und umfassen Elemente wie Summer, "cricket "-Vor richtungen und analoge oder digitale Anzeigefenster. Hierfür können in geeigneter Weise angeordnete elektrische Kontakte zwischen einem Abschnitt einer Drucktaste, z.B. 19, und Anschlüssen einer gedruckten Schaltung auf der Hilfsfolie 18 oder in isolierten Kanälen der Deckplatte 14 verwendet werden.steps 13 relative to the counter electrode 11 and generate an output signal. By appropriately adjusting the length of the through the openings protruding pushbutton shaft a stop effect is secured, which is a possible physical Destruction of the foils is prevented. The compliant films are generally elastic enough to to return the pushbuttons to their inoperative position, but it may be desirable to use auxiliary springs for this purpose to use. If necessary, auxiliary devices (not shown) can be used to indicate that contact takes place. For example, the finger openings or the push buttons can be illuminated when Contact has been made or an audible or other visual indication that the operator has made contact, is provided. Such indicator elements are known to those skilled in the art and include elements such as buzzer, cricket "Devices and analog or digital display windows. For this purpose, suitably arranged electrical contacts between a section of a pushbutton, e.g. 19, and connections of a printed circuit on the auxiliary foil 18 or in isolated channels of the cover plate 14 can be used.

Als weiteres Hilfsmittel, welches eine gewünschte Schaltreihenfolge ermöglicht, können geeignete Kennmarken in Verbindung mit jeder Wählschalterstellung verwendet werden. So können beispielsweise geeignete Stellungsanzeigen aufAs a further aid, which a desired switching sequence Appropriate identification tags can be used in conjunction with any selector switch position. For example, suitable position indicators can be displayed

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der nach außen gerichteten Oberfläche der Folie an der Stelle jeder Öffnung aufgedruckt oder einzeln angebracht sein. Wenn die Hilfs-Schutzfolie verwendet wird, sind die Kennmarken vorzugsweise unter der Schutzschicht angeordnet. Wenn Drucktasten verwendet werden, ist die Stellenkennzeichnung vorzugsweise auf übliche Art im Tastenkörper angeordnet.printed or individually attached to the outward-facing surface of the film at the location of each opening be. If the auxiliary protective film is used, are the identification marks are preferably arranged under the protective layer. If pushbuttons are used, the position identifier is preferably arranged in the usual way in the key body.

In Fig. 3 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei welchem mehrfache Folien aus Elektretmaterial zur Erzeugung einer Impulsfolge positiver oder negativer Polarität bei jeder Verschiebung verwendet sind. In der Zeichnung sind zwei Folien 13 und 20 über jeder einzelnen Gegenelektrode 11 angeordnet, wobei die beiden Metallschichten 13c und 20c von der Elektrode wegweisen. Ein kleiner Luftspalt 21 wird zwischen den Folienschichten beispielsweise durch isolierende Abstandsstücke 22 aufrechterhalten. Die Abstandsstücke 22 können die Form von Einzelisolatoren haben, jedoch kann auch eine gitterartige Konfiguration oder eine mit Öffnungen versehene Platte aus Isoliermaterial verwendet werden, deren Öffnungen mit den Gegenelektroden 11 fluchten. An den leitenden Flächen 13c und 20c der Folien 13 und 20 und an den Anschlüssen 17 sind elektrische Anschlußlextungen vorgesehen. Vorzugsweise wird die leitende Schicht der äusseren Folie, z.B. 20c, auf Erdpotential gehalten, um eine elektrostatische Abschirmung der Einheit zu gewährleisten. Die verschiedenen von den Folien erzeugten Signale werdenA further exemplary embodiment is schematically shown in FIG. 3 the invention shown in which multiple sheets of electret material to generate a pulse train positive or negative polarity are used on each shift. In the drawing there are two foils 13 and 20 arranged over each individual counter-electrode 11, the two metal layers 13c and 20c from the electrode point away. A small air gap 21 is created between the film layers, for example by means of insulating spacers 22 maintained. The spacers 22 can may be in the form of individual insulators, but may also have a lattice-like configuration or an apertured one Plate made of insulating material are used, the openings of which are aligned with the counter electrodes 11. To the conductive surfaces 13c and 20c of the foils 13 and 20 and on the connections 17 electrical connection extensions are provided. Preferably the conductive layer of the outer foil, e.g. 20c, is kept at ground potential in order to provide a to ensure electrostatic shielding of the unit. The various signals generated by the foils are

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direkt zur Summationsvorrichtung 23 geliefert, während das von der Elektrode 11 erzeugte Signal am Anschluß 17 über eine Verzögerungsvorrichtung 24 und dann zur Summationsvorrichtung 23 geführt wird. Das VerzögerungsIntervall d der Einheit 24 wird so gewählt, daß zwischen den Impulsen der resultierenden Impulsfolge der gewünschte Abstand besteht. supplied directly to the summation device 23, while the signal generated by the electrode 11 at the terminal 17 via a delay device 24 and then to the summation device 23 is performed. The delay interval d of the unit 24 is selected so that there is the desired spacing between the pulses of the resulting pulse train.

Bei dieser viellagigen Ausgestaltung sind in der Wirkung zwei oder mehr kapazitive Schaltelemente in Reihe geschaltet. So wirkt die Elektret-Folie 20 mit der leitenden Schicht 13c der Folie 13 als öin S:haltelement und das Elektret 13 im Zusammenwirken mit der Gegenelektrode 11 als weiteres Schaltelement. Die Folien werden in Richtung auf die Gegenelektrode 11 herabgedrückt und zwischen der Elektret-Folie 20 und der leitenden Schicht 13c, die als zugehörige Gegenelektrode wirkt, wird ein anfängliches Ausgangssignal entwickelt. Dieses über die Summationsvorrichtung 23 gelieferte Signal stellt den ersten Impuls der FoI-ge dar. Wenn die Folien weiter herabgedrückt werden, wird ein zweites Signal erzeugt, wenn die Folie 13 relativ zur Gegenelektrode 11 verschoben wird* Dieses Signal wird in der Verzögerungsvorrichtung 24 verzögert, so daß es zu einem um die Zeitdauer d gegenüber dem ersten Impuls verschobenen Zeitpunkt auftritt. Im vorliegenden Beispiel wird angenommen, daß beide Folien gleiche Polarität haben, so daß zwei positive Impulse erzeugt werden. Wenn die Fo-In this multi-layer configuration, two or more capacitive switching elements are effectively connected in series. Thus, the electret film 20 acts with the conductive layer 13c of the film 13 as a holding element and the electret 13 in cooperation with the counter electrode 11 as a further switching element. The slides are heading towards the counter electrode 11 is depressed and between the electret sheet 20 and the conductive layer 13c, which is associated with it Counter electrode acts, an initial output signal is developed. This via the summation device The signal provided by 23 represents the first pulse of the foI-ge. If the foils are pressed down further, a second signal is generated when the foil 13 is displaced relative to the counter electrode 11 * This signal is shown in the delay device 24 is delayed so that it is shifted to a time period d relative to the first pulse Time occurs. In the present example it is assumed that both foils have the same polarity, so that two positive pulses are generated. When the fo-

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lien beide negativ oder beide positiv polarisiert sind, werden zeitlich versetzte Impulse gleicher Polarität erzeugt. Wenn die eine Folie positiv und die andere negativ ist, werden Impulse entgegengesetzter Polarität erzeugt. Alternativ kann die Verzögerungsvorrichtung 24 beispielsweise in der die Folie 20 mit der Summationsvorrichtung 23 verbindenden Verbindungsleitung angeordnet sein. Bei dieser Lösung kann das zwischen der Folie 13 und der Gegenelektrode 11 entwickelte Signal vor dem zwi~ sehen der Folie 20 und der leitenden Schicht der Folie 13 erzeugten Signal auftreten. Offensichtlich kann durch geeignete Wahl der Polaritäten der Folien-Elektretschich— ten und durch die Anordnung und die Zahl von Verzögerungseinheiten jede gewünschte Impulsfolgekonfiguration erzeugt werden. Falls gewünscht, kann das zwischen einem Folien-Elektret und der leitenden Schicht des anderen Elektrets erzeugte Signal zu einer Ausgangsschaltung geführt werden, die unabhängig von der Ausgangsschaltung ist, welche das von einem Folien-Elektret und der zugehörigen Gegenelektrode an derselben Stelle entwickelte Signal empfängt.If both are negatively or both positively polarized, time-shifted pulses of the same polarity are generated. If one foil is positive and the other negative, pulses of opposite polarity are generated. Alternatively, the delay device 24 for example in the film 20 with the summation device 23 connecting connecting line be arranged. In this solution, this can happen between the film 13 and the counter electrode 11 developed signal before the between the film 20 and the conductive layer of the film 13 generated signal occur. Obviously, by suitable choice of the polarities of the foil electret layer th and generated by the arrangement and the number of delay units any desired pulse train configuration will. If desired, this can be between one foil electret and the conductive layer of the other electret generated signal can be fed to an output circuit that is independent of the output circuit that the of a foil electret and the associated counter electrode receives the signal developed at the same point.

Da eine Elektret-Folie an einzelnen voneinander getrennten Stellen entgegengesetzt polarisiert sein kann, kann der an der jeweiligen Betätigungsstelle angeordnete Abschnitt der Elektret-Folie entweder positiv oder negativ polarisiert sein. Das an jeder Betätigungsstelle entwickelte Signal ist demzufolge entsprechend seiner Polarität codiert. BeiSince an electret film can be polarized in opposite directions at individual points that are separate from one another, the can the respective actuation point arranged portion of the electret film either positively or negatively polarized be. The signal developed at each actuation point is therefore coded according to its polarity. at

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Verwendung von Mehrfach-Folien-Elektreten, sei es mit oder ohne Gegenelektrode, können an jeder Betätigungsstelle ähnliche Polaritatscodierungen angewandt werden. Die von den verschiedenen Elektretschichten an einer einzigen Betätigungsstelle erzeugten Signale unterschiedlicher Polarität können also zu verschiedenen Verarbextungsschaltungen geführt werden, die unabhängig von den zur Aufnahme verzögerter Signale von dieser Betätigungsstellung bestimmten Schaltungen sind.Use of multiple foil electrets, be it with or without a counter electrode, similar polarity codes can be used at each actuation point. The from the different electret layers at a single actuation point generated signals of different polarity can be used in different Verarbextungsschaltungen are performed, which are determined independently of the delayed signals to pick up from this actuation position Circuits are.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten werden erhalten, wenn die Metallschichten auf ausgewählten Elektret-Polien im Bereich jeder Betätigungsstelle in getrennte Einzelflächen aufgeteilt werden, und wenn die Metallflächen dieser Folien unabhängig an äußere Schaltungen angeschlossen werden. Zur Herstellung solcher Einzelflächen können bekannte Verfahren verwendet werden. Unabhängig von der Art, in der die Signale erzeugt oder zu einem zusammengesetzten Signal kombiniert werden, werden sie üblicherweise einer Verarbeitungsvorrichtung, z.B. einem Verstärker, zugeführt.Further application possibilities are obtained when the metal layers on selected electret poles in the area each actuation point in separate individual areas be divided, and if the metal surfaces of these foils can be independently connected to external circuits. Known methods can be used to produce such individual surfaces be used. Regardless of the way in which the signals are generated or combined into a composite signal, they are usually sent to a processing device, e.g., an amplifier.

Die Erfindung ist zwar mit Bezug auf eine Anzahl spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben worden, es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, daß eine Vielzahl von Kombinationen der im Vorstehenden beschriebenen Merkmale bei Bedarf verwendet werden kann. So kann beispielsweise die mit Öffnungen versehene Ausgestaltung nach Fig. 1 mit einer Vielzahl von Elektret-Folien entsprechend Fig. 3 ergänzt werdenWhile the invention has been described with reference to a number of specific embodiments, it is for those skilled in the art will recognize that a variety of combinations of the foregoing features, if desired can be used. For example, the embodiment according to FIG. 1 provided with openings can have a plurality can be supplemented by electret foils as shown in FIG

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and zusätzlich kann eine Schutzfolie der in Fig. 2 gezeigten Art vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann bei der Drucktastenanordnung nach Fig. 2 eine einzige Elektret-Folie anstelle der gezeigten Ausgestaltung mit einer Folie und einer Schutzfolie verwendet werden. Auch Mehrfach-Elektrete können bei dieser Konstruktion verwendet werden. Es genügt, darauf hinzuweisen, daß die dargestellten Ausgestaltungen nur beispielsweise für eine Vielzahl von Alternativen stehen.and in addition, a protective film of the type shown in FIG. 2 can be provided. Similarly, at the push button arrangement of FIG. 2, a single electret film can be used instead of the embodiment shown with a film and a protective film. Also multiple electrets can be used in this construction. Suffice it to say that the presented Refinements only stand for example for a variety of alternatives.

Wie aus der detaillierten Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Druckbetätigungs-Wählvorrichtung hervorgeht, ist der Aufbau äußerst einfach und kritische Abmessungen treten nicht auf. Infolge der modernen Dünnschichttechnologie kann die gesamte Einheit extrem dünn ausgeführt werden, so daß sie in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden kann. Offensichtlich können einzelne Wählereinheiten, d.h. eine Ausgestaltung, bei welcher ein Betätigungspunkt mit einer Gegenelektrode verwendet wird, angewandt werden, wenn Einzelanzeigeanwendungsfälle vorliegen. Das heißt, daß es nicht erforderlich ist, in der erfindungsgemäßen Weise die gesamte Anordnung von Betätigungspunkten zu verwenden, obgleich eine solche Verfahrensweise wirtschaftlich vorteilhafte Ergebnisse zeitigt. Die Betätigungsstellen können in jeder gewünschten Konfiguration, z.B. kreisförmig, in Reihe od.dgl., angeordnet werden.As from the detailed description of the various exemplary embodiments of the pressure actuation selector device according to the invention As can be seen, the structure is extremely simple and critical dimensions do not arise. As a result With modern thin-film technology, the entire unit can be made extremely thin so that it is in can be used in a wide variety of applications. Obviously, individual voter units, i.e. a Arrangements in which an actuation point with a counter electrode is used can be applied in single display applications are present. This means that it is not necessary in the manner according to the invention to use the entire arrangement of actuation points, although such a procedure is economically advantageous Brings results. The actuation points can be in any desired configuration, e.g. circular, in Row or the like. Be arranged.

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In der Praxis hat sich gezeigt, daß die druckbetätigungsempfindliche Wählvorrichtung durch häufige Betätigung nicht nachteilig beeinflußt wird. Bei experimentellen Versuchen änderte sich die Ausgangsspannung einer der in Pig. I gezeigten Einheit ähnlichen Einheit nach mehr als 400 000 automatischen Druckbetatigungen nicht meßbar. Die Betätigungen wurden mittels eines motorgetriebenen, direkt an der Metallschicht der Elektret-Polie angreifenden Stössels durchgeführt. Trotzdem ist es erwünscht, in der in Fig. 2 gezeigten Weise eine zusätzliche Kunststoffolie zum Schutz gegen Beschädigungen bei manueller Betätigung vorzusehen. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Wählerelemente gegen Luftschall verhältnismäßig unempfindlich sind. Eine in einer Entfernung von etwa 1 m abgefeuerte Pistole erzeugte ein Signal, das um mehr als 70 db.schwächer als das bei einer Druckbetätigung erzeugte Signal war. Zur Betätigung der Wählvorrichtung muß also eine mechanische Druckkraft und keine akustische Kraft verwendet werden, d.h. die Wählvorrichtung muß zur Betätigung gedrückt werden und kann nicht durch Schreien od.dgl. ausgelöst werden. Wenn die Schaltungsanordnung aus einer Höhe von etwa 3 Fuß fallengelassen wurde, war das erzeugte Signal um 30 - 50 db schwächer als das durch Druckbetätigung erzeugte Signal. Bei einer für Fingerbetätigung geeignet ausgelegten Ausgestaltung war die in Nachbareinheiten erzeugte Kreuzkopplung um 40 db schwächer als das durch Druckbetätigung der Einheit erzeugte Signal.In practice it has been shown that the pressure actuation sensitive Selector is not adversely affected by frequent actuation. In experimental trials the output voltage changed one of the in Pig. I shown Unit similar unit cannot be measured after more than 400,000 automatic presses. The actuations were made by means of a motor-driven plunger that acts directly on the metal layer of the electret polie carried out. Nevertheless, it is desirable, in the manner shown in FIG. 2, to have an additional plastic film for protection to be provided against damage during manual operation. In addition, it has been shown that the electoral elements are against Are relatively insensitive to airborne sound. Generated a pistol fired approximately three feet away a signal that was more than 70 dB weaker than the signal generated when the button was pressed. For actuation the selector must therefore use a mechanical pushing force and not an acoustic force, i.e. the Dialing device must be pressed to operate and can not by shouting or the like. to be triggered. If the Circuitry was dropped from a height of about 3 feet, the generated signal was 30-50 db weaker than the signal generated by the push operation. In an embodiment designed to be suitable for finger actuation the cross coupling generated in neighboring units was 40 db weaker than that caused by pressing the unit generated signal.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims Druckbetätigungsempfindliche Signal gäbe vorrichtung, bei welcher einer leitenden Gegenelektrode ein Bauelement mit Abstand gegenübersteht und die elektrischen Eigenschaften der leitenden Gegenelektrode und des Bauelements relativ zueinander infolge der Ausübung eines Drucks auf das Bauelement geändert werden,A pressure-actuation-sensitive signal would give a device, in which a conductive counterelectrode is opposed to a component at a distance and the electrical properties of the conductive counter electrode and the component relative to one another as a result of the application of a pressure on the Component can be changed, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement eine leitende Membran mit wenigstens einer Metallschicht (13c) auf einer geladenen Elektret-Folie (13) aufweist, wobei die Parameter des Bauelements (13) und der Abstand zwischen dem Bauelement und der Gegenelektrode (11) so abgestimmt sind, daß die Vorrichtung gegen andere als Druckbetätigungskräfte unempfindlich ist, und daß Einrichtungen (z.B. 15 j 19) zur Aufbringung äußerer Druckbetätigungskräfte zur Verschiebung der Elektret-Folie relativ zur Gegenelektrode (11) vorgesehen sind.characterized, that the component has a conductive membrane with at least a metal layer (13c) on a charged electret film (13), the parameters of the component (13) and the distance between the component and the counter electrode (11) are coordinated so that the device is insensitive to forces other than pressure actuation, and that facilities (e.g. 15 and 19) for applying external Pressure actuation forces for moving the electret film relative to the counter electrode (11) are provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (z.B. 15} 19) zur örtlichen Begrenzung der Möglichkeit der Aufbringung der äußeren Ver- schiebungskraft.2. Apparatus according to claim 1, characterized through devices (e.g. 15} 19) to localize the possibility of applying the external pushing force. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Begrenzungseinrichtungen eine mit einer Öffnung (15) versehene, die Elektret-Folie (13)3. Apparatus according to claim 2, characterized that the limiting devices have an opening (15), the electret film (13) 209829/1105209829/1105 2Ί64202"2Ί64202 " überdeckende Deckplatte (14) aufweist, deren Öffnung im wesentlichen mit der Gegenelektrode (11) fluchtet.covering cover plate (14), the opening of which is essentially aligned with the counter electrode (11). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Begrenzungseinrichtungen eine im wesentlichen mit der Gegenelektrode (11) fluchtende Drucktaste (19) aufweisen.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the limiting devices one essentially aligned with the counter electrode (11) Have push button (19). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a k durch gekennzeichnet, daß das Bauelement (13) eine es überdeckende, ungeladene und nachgiebige Schutzfolie (18) aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4, d a k characterized in that the component (13) is a covering, uncharged and resilient Has protective film (18). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der mehrere Bauelemente und zugehörige Gegenelektroden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektret (13j 20) an diskreten, im wesentlichen mit der zugehörigen Gegenelektrode (11) fluchtenden Stellen zu einer der beiden Polaritäten polarisiert ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, in which several components and associated counter electrodes are provided, characterized in that that the electret (13j 20) at discrete, essentially with the associated counter electrode (11) aligned points one of the two polarities is polarized. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwei übereinanderliegende Elektret-Folien (20,13) mit metallisierten, von den Gegenelektroden (1Il) wegweisenden Oberflächenabschnitten (20c, 13c) und Anschlußeinrichtungen zur Weiterleitung der durch Einzelverschiebung jeder der Elektret-Folien geänderten elektrischen Eigenschaften zu einer äußeren Schaltung (23,24, 25) vorgesehen sind.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that two superimposed electret foils (20, 13) with metallized, from the counter electrodes ( 1 Il) pointing away surface sections (20c, 13c) and connecting devices for forwarding the individual displacement of each of the electret foils changed electrical properties to an external circuit (23,24, 25) are provided. 209829/1105 '■ " ' '" μ υ * 209829/1105 '■ "''" μ υ * 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlußeinrichtungen Verzögerungseinheiten (24) zur verzögerten Weitergabe der einzelnen Signale aufweisen.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the connection devices Have delay units (24) for delayed forwarding of the individual signals. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß Summationseinrichtungen (23) zur Vereinigung der verzögerten Signale bestimmter Bauelemente mit den anderen Signalen zur Erzeugung eines zusammengesetzten Signals vorgesehen sind·9. Apparatus according to claim 8, characterized that summation devices (23) for combining the delayed signals of certain components are provided with the other signals to generate a composite signal 2 09829/11052 09829/1105
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