DE2418856A1 - Druckbeeinflusster schalter - Google Patents

Description

• Druckbeeinflußter schalter Die Erfindung betrifft einen druckbeeinflußten Schalter mit an enen elektrischen Strmkreis angeschlossenen Kontakten, insbesondere einen flach ausgebildeten Schalter. Schalter dieser Art dienen vorzugsweise dazu8 um unter einem Fußbodenbelag verborgen zur Auslösung einer als Einbruchsicherung dienenden Alarmeinrichtung verlegt zu werden. Sie clienen des weiteren bei Verlegung beispielsweise unter einer FuB-bodenmatte auch zum selbstttigen Öffnen von Türen und dergleichen sowie um Sicherheitsvorrichtungen von Maschinen in Betriebibereitschaft zu setzen, sobald der die Maschine Bedienende auf diese Matte tritt. Auch zur Auslösung vieler anderer Schaltvorgänge können solche Schalter Verwendung finden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schalter dieser Art konstruktiv so zu gestalten daß sie einen einfachen Aufbau aufweisen und über lange Zeit einen sicheren Betrieb und ein sicheres Ansprechen auch bei verhältnismäßig kleinen Druckänderungen gewrleisten.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schalter zwei an einen elektrischen Stromkreis angeschlossene Metallstreifen, deren mindestens einer elastisch verformbar ist, und die beiden Metallstreifen im drucklosen Zustand im Abstand voneinander haltende, iiber Teilbereiche der Metallstreifen sich erstreckende isolierende Zwischenlagen aufweist. Die isolierenden Zwischenlagen sind vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sie einzelne Bereiche der Netallstreifen frei lassen, innerhalb deren die Metallstreifen sich berühren, wenn auf den Schalter ein Druck bestimmter Größe wirkt. Mindestens einer der beiden Metallstreifen besteht aus rostfreiem Federstahl einer Starke von etwa 75 - 125 µ. so daß die elastische Empfindlichkeit groß genug ist, um den Kontakt sofort zu unterbrechen.
• wenn der Schalter druckentlastet wirda Fußbodenschalter, deren Kontakt beim Betreten der betreffçnden Stelle geschlossen wird, werden üblicherweise unter einem Teppich, einer Matte oder auch einem Linoleumbelag angeordnet und sind somit nicht nur dem Blick entzogen, sondern auch durch das darüberliegende Polster gegen eine unmittelbare Beruhrung mit den Schuhen gesdrützt. Trotzdem muß dafür Sorge getragen werden9 daß mindestens der druckempfindliche elastische Metallstreifen eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um bleibende Verformungen; beispiels weise durch Einbeulen zu vermeiden. Dies ist deshalb besonders notwendige weil der Zwischenrawm zwischen dem druckempfindlichen elastischen Blech streifen und dem den anderen Kontakt bildenden, meist ebenen Gegenstreifen sehr gering ist und ein Verbeulen des druckempfindlichen Blechstreifens einen Dauerkontakt zur Folge hätte. Es hat sich daher als zweckmäßig erwiesen, für den druckempfindlichen Blechstreifen rostfreien Federstahl zu verwenden da dieser sowohl bezüglich seiner elastischen Eigenschaft und bezüglich seines Widerstands gegen Dauerverformurig die günstigsten Voraussetzungen für einen störungsfreien Dauerbetrieb eines solchen Schalters bietet. Vorteilhafterweise wird jedoch für beide Kontaktstreifen rostfreier ßtahlfeinblech verwendet, wobei auch die Stärke des eben ausgebildeten Gegenkontaktstreifens etwa 75 - 125 µ beträgt, Die Blechstärke beeinflußt die Ansprechempfindlichkeit eines Schalters, die bei einer bestimmten Grdße des Schalters desto größer ist, je dürmeres Blech Verwendung findet.
• Die Verwendung von rostfreiem Stahlblech hat noch den weiteren Vorteil, daß die Kontakte korrosionsbeständig sind und die Kontaktfläche stets rein erhalten bleibt. Aus diesem Grund und auch zur Vermeidung elektrolytischer Vorgange ist es zweckmäßig. auch für den eben ausgebildeten Gegenkontaktstreifen rostfreien Stahl zu verwenden. Vorteilhafterweise stimmen die beiden Kontaktstreifen nicht nur in ihren Alnessungen und der Stärke des verwendeten Stahlbleches überein, sondern sind auch identisch ausgebildet, so daß es einerlei ist, welcher der beiden Kontaktstreifen obenauf liegt.
• Als isolierende Zwischenlage kann jedes beliebige isolierende Material, beispielsweise dünnes Papier oder Kunststofffolie verwendet werden. Dieses Material braucht keine elastischen Eigenschaften aufzuweisen, da die Druckempfindlichkeit des Schalters durch die Verwendung mindestens eines elastischen Kontaktstreifesn gewährleistet ist. Aus diesem Grund kann die isolierende Zwischenlage auch sehr dünn sein.
• Dies schließt selbetverständlich nicht aus. daß auch als Swischenlage elastisches Material verwendet wird, da hierdurch die Druckempfindlichkeit des Schalters insgesamt erhöht wird. Ein geeignetes Material für die Zwischenlage ist Polyvinylchlorid in einer Folienstärke von etwa 250 >i.
• Die Aussparungen in der isolierenden Folie können jede beliebige blöße und Form aufweisen, beispielsweise rechteckig oder quadratisch sein, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, wenn die Aussparungen insgesamt eine Fläche aufweisen, die etwa der Bäifte der Fläche der Folie und damit auch der Blechstreifen entspricht. Zweckmäßierweise weisen die Aussparungen jedoch die Form von gleichgroßen Kreisen auf, die gleichmäßig über die Folienfläche verteilt sind. Die Folie kann beispielsweise die Form eines Rechtecks mit einer Fläche von 15 x 30 cm aufweisen, über die 32 kreisförmige Aussparungen mit einem Durchmesser von etwa 28 mm gleichmäßig verteilt sind.
• Bei einem anderen, eine hohe Druckempfindlichkeit aufweisenden Ausfffhrungßbeispiel besteht der druckenpfindliche Kontaktstreifen aus gewelltem Blech mit parallel zueinander verlaufenden Scheitellinien, wobei verhältismäßig schmale Wellentäler mit wesentlich kleinerem Krümmungsradius mit breiteren Wellenberge-n mit größerem Krümmungsradius abwechseln. Die Zwischenlage besteht hierbei aus einzelnen verhältnismäßig schmalen Streifen, die zwischen den Rändern der beiden Kontaktstreifen sowie zwischen den Scheiteln der Wellentäler und den eben ausgebildeten Gegenkontaktstreifen angeordnet sind. Bei Druckbelastung eines solchen Schalters wird mindestens einer der Wellenberge flachgedrückt und erzeugt so einen Kontakt mit dem eben auagebildeten Blechstreifen. Die isolierenden Streifen sind vorteilhafterweise Xlebebinder, die an mindestens einem der beiden Kontakt streifen haften.
• Der Schalter ist vorteilhafterweise an seinen Rindern mittels eines Klebebandes eingefaßt, um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit zwischen die beiden Kontaktstreifen zu verhindern. Der Schalter kann auch als Ganzes in eine ringsum geschlossene Kunststoffhülle eingebettet sein, aus der lediglich die beiden Zuleitungen herausragen. Zur Erzielung einer vollkommenen Wasser- und Feuchtigkeits-Dichtheit sind die Zuleitungadrähte mit demselben RunBtstoff 8 beispielsweise PVC oder Polyäthylen. ummantelt und mit der Kunststoffhülle verschweißt.
• In der Zeichnung sind zwei AusfUhrungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schalters in schematischer Weise dargestellt.
• Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die isolierende Folie eines aus ebenen Kontaktstreifen bestehenden Schalters; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den vollständigen Schalter nach der Schnittlinie A - A der Fig. 1, Fig. 3 einet der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch einen in eine Kunststoffnülle eingebettenen Schalter.
• ebenfalls mit ebenen Kontaktstreifen; Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schalters in ExPlosionsdarstellung; Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Schalter.
• Der Schalter weist einen unteren rechteckigen Blechstreifen 1 und einen ebensolchen oberen Blechstreifen 2 auf. Zwischen beiden Blechstreifen ist eine perforierte isolierende Folie 3 mit etwa der doppelten Blechstärke angeordnet. Diese Folie erstreckt sich über die gesamte Fläche der beiden Blechstreifen und weist 32 kreisrunde Aussparungen auf. Die aufeinandergelegten Teile des Schalters sind ringsum mit einem Klebeband 4 eingefaßt. Die Zuleitungsdrähte 5 und 6 sind an die Kontaktstreifen 1 und 2 angeschweißt, deren Stromkreis geschlossen wird, wenn die beiden Blechstreifen sich unter der Einwirkung eines Drucks innerhalb einer Aussparung der isolierenden Zwischenfolie 3 berührten, Auf diese Weise kann eine Alarmeinrichtung ausgelöst oder auch ein anderer Stromkreis geschlossen orerden, der sofort wieder unterbrochen wird. sobald der Schalter druckentlastet wird und die - elastische Durchbiegung des druckempfindlichen Kontaktstreifens zurückfedert. Die Zuleitungen bestehen aus je einem verseilten Flachkabel, dessen Stärke etwa 2,5 Zehntel mm beträgt.
• Die Dicke des erfindungsgemäden Schalters beträgt somit höchstens etwa 5-6 Zehntel na, eo daß er ohne bemerkt zu werden unter einem Teppich, einem Linoleum- oder einem anderen Bodenbelag angeordnet werden kann. Die Druckempfindlichkeit des Schalters ist so groß, daß er leic-ht durch den aut einen Teppich wirkenden Druck einer Hand.*) Er ist daher zum Auslösen einer Alarmeinrichtung besonders geeignet, weil er selbst dann anspricht, wenn ein Unbefugter das Vorhandensein eines solchen Schalters zu ertasten versucht.
• *) betätigt werden kann.
• Der in Fig. 3 dargestellte Schalter unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schalter nur dadurch, daß er von einer Kunststoffnülle 7 umgeben ist a die durch Heißsiegelung ihrer Rinder luftdicht verschlossen ist.
• Die beiden Zuleitungen 8 und 9 sind an die beiden Kontaktstreifen angelötet und durch die Kunststofhülle nach außen gefShrt. Die gegenseitige Lage der Kontaktstreifen 1 und 2 und der isolierenden Folie 3 ist hierbei durch ein an einzelnen Stellen angebrachtes Klebeband 10 gesichert.
• Diese nicht starre Verbindung der beiden Kontaktstreifen hat den Vorteil, daß der Schalter zum Verschicken oder Lagern aufgerollt werden kann. Diese Art der Ausbildung des Schalters empfiehlt sich insbesonders wanne wenn der Schalter verhältnisinäßig lang ist und sich beispielsweise über die ganze LMnge einer Türschwelle erstreckt.
• Der in Fig. 4 und 5 dargestellte, besonders empfindliche Schalter eignet sich beispielsweise fiir eine Alarmvorrichtung in Verbindung mit einem Kinderwagen, die dann ausgelöst wird, wenn ein Baby unbefngterweise aus dem Kinderwagen genommen wird. Die Schaltung der Alarmeinrichtung ist hierbei so getroffen, daß diese ausgelöst wird0 wenn der durch das Gewicht des Babys bewirkte Dauerkontakt unterbrochen wird.
• Bei dem in Fig. 4 dargestellten Schalter ist der untere Kontaktstreifen 11 eben ausgebildet und besteht wie der druckempfindliche obere Kontaktstreifen 12 aus dünnem rostfreien Stahlblech. Die Ahmessungen dieses Schalters betragen 30 x 45 cm. Der obere Kontaktstreifen ist wellenförmig gekrümmt: und weist je im Abstand von etwa 15 cm von den Schmalkanten das Schalters einen auf den unteren Kontaktstreifen gerichteten Scheitelbereich 16 auf8 so daß der obere Kontaktstreifen drei gleichbreite nach oben gewdlbte Teile 14 aufweist. Beide Kontaktstreifen weisen ein ihre Ränder umfassendes Klebeband 15 und in den Scheitelbereichen 16 je einen isolierenden Klebestreifen 13 auf8 die die beiden Kontaktstreifen in diesen Scheitelbereichen im Abstand voneinander halten. Bei einem so ausgebildeten Schalter genügt ein verhältnismäßig geringer Druck auf den oberen Kontaktstreifen 12, um mindestens eine der nach oben gewölbten Teilflächen 14 nach unten durchzubiegen und in Berührung mit dem unteren Kontaktstreifen 11 zu bringen.
• Bei Wegfall der Druckbelastung federn die Teilflächen 14 unter Auswölbung nach oben sofort wieder in ihre ursprüngliche Lage zurück.
• Der Schalter ist als Ganzes, wie aus Fig. 5 ersichtlichn in eine Kunststoffhülle 16 eingesiegelt8 aus dar, wie in Fig. 3 dargestellt, die beiden Zuleitungsdrähte herausragen.
• Die Ausbildung des arfindungsgemäßen Schalters ist nicht auf die im Vorstehenden beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die beiden Kontakt streifen können beispielsweise auch aus unterschiedlichen MetaLlen bestehen und eine unterschiedliche Stärke aufweisen. Zur Herstellung eines der beiden Kontaktstreifen oder auch beider Kontakt streifen kannen die verschiedensten Metalle, wie beispielsweise Phosphorbronze, nickelplatilerter Federstahl. Cadmiumlegierungen, insbesondere OadmiuuKupfer-Legierungen, und Berylliumlegierungen, insbesondere Beryllium-Kupfer-Legierungen verwendet werden.
• Da der untere Kontaktstreifen 18 11 nicht denselben Biegebeanspruchungen unterworfen ist wie der druckbelastete obere Kontaktstreifen 2e 12 , kann dieser auch eine geringere Stärke aufweisen und beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer bestehen.
• Die isolierende Zwischenfolie kann aus Kunststoff bestehen oder auch aus einem auf einen der beiden Kontaktstreifen nach einem vorgegebenen Muster aufkaschierten oder auch aufgesprUhten Stoff bestehen, so daß es keiner besonderen Folie als isolierender, die beiden Kontaktatreifen in einem vorgegebenen Abstand haltender Zwischenschicht bedarf.
• Zn dieses Fall kann die Isolierung und Abstandshalterung der beiden Kontaktatreifen mittels einer nicht zusammenhängenden Beschichtung beispielsweise in Gestalt einzelner voneinander getrennter Kreisscheiben bewirkt werden. Die IIerstellung solcher Schalter kann in einem kontinuierlichen Verfahren erfolgen, unahhängig davon, ob die isolierende Zwischenschicht durch eine eingelegte Folie oder durch Aufkaschieren oder Aufsprühen eines isolierenden Stoffes bewirkt wird. Die isolierende Zwischenschicht kann wahlweise die Gestalt einer mit Durchbrüchen versehenen Folie aus Kunststoff oder auch aus gewebtem Material aufweisen.

Claims (10)

Ansprüche

1. Druckbeeinflußter Schalter mit an einen elektrischen Stromkreis angeschlossenen Kontakten8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t D daß er zwei an einen elektrischen Stromkreis angeschlossene Metallstreifen (1.2 )e deren mindestens einer elastisch verformbar ist0 und eine die beiden Metallstreifen in drucklosem Zustand im Abstand voneinander haltend2, über Teilbereiche der Metallstreifen sich erstreckende iuolierende Zwischenschicht (3) aufweist.

2. Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t e daß mindestens einer der beiden Metallstreifen (1,2) aus nichtrostendem Stahl, insbesondere Federstahl, besteht.

3. Schalter nach den Ansprüchen 1 und 2e d a d u r c h g 2 k e n n z e i c h n e t e daß die Zwischenschicht (3) aus einer Durchbrüche aufweisenden isolierenden Folie besteht.

4. Schalter nach Anspruch 3e d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die isolierende Folie aus PVC besteht.

5. Schalter nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die isolierende Folie aus einem Kunststoff auf der Basis von Polyäthylen, insbesondere Weich-Polyäthylen, besteht.

6. Schalter nach den Ansprüchen 1 - 58 d a d u r c zu h g e k e n n z e i c h n e t a daß die Metallstreifen (1,2) aus dieselbe Stärke aufweisenden Blechen aus rostfreiem Stahl bestehen und dieselbe Größe wie die isolierende Folie (3) aufweisen.

7. Schalter nach den Ansprüchen 1 - 68 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t a daß die dieselbe Größe aufweisenden Metallstreifen (1,2) ein ihre Ränder umfassendes Klebeband (4) aufweisen.

8. Schalter nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i G h n e t , daß der obere, elastisch verformbare Metallstreifen (12) als Jewelltes Blech ausgebildet ist und die isolierende Zwischenschicht g33 durch Streifen (13) gebildet wird, die zwischen den Rändern der beiden Metallstreifen (11,12) und zwischen dem eben ausgebildeten unteren Metallstreifen (11) und den auf diesen Metallstreifen (11) zugerichteten Scheitelbereichen (16) des oberen Metallstreifens (12) angeordnet sind.

9. Schalter nach den Ansprüchen 1 und 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c b n e t , daß die isolierenden Streifen (13) als an mindestens einem der beiden Metallstreifen (11,12) haftende Klebebänder ausgebildet sind.

10. Schalter nach den Ansprüchen 1, 6, 8 oder 9, g e -k e n n 2 e i c h n e t d u r c h eine aus einer isolierenden Folie bestehende, von den Zuleitungen (5,6, 8,9) durchsetzte U(ihüllung (7,17).