DE3333685A1 - Elektrischer flachschalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Flachschalter
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Flachschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein derartger Flachschalter ist bekannt aus der DE-OS 29 44 304. Dort sind die Kontaktfolien plan und parallel zueinander ausgebildet. Der beim Sc-halten erwünschte Druckpunkt wird durch die Auswölbung der Membranfolie erhalten. Nach Durchdrücken der Auswolbung drückt diese gegen die obere Kontaktfolie. Durch die plane Ausbildung derselben muß diese nach unten gedrückt werden. Dabei muß der durchgedrückte Bereich gedehnt werden und zum bffnen des Kontaktes muß sich die Folie wieder zusammenziehen.
• Die obere Kontaktfolie wird also jedesmal auf Dehnung beansprucht und muß sich anschließend wieder zusammenziehen.
• Aus der DE-PS 29 02 769 ist es bekannt, die KOntaktfolie im Bereich der Kontakte mit einer Wolbung zu versehen, so daß die vorerwähnte Dehnung und Kontraktion der oberen KontakLfolie nicht auftritt. Die Wölbung dient hier zugleich zur Erzeugung des Druckpunktes und muß daher relativ stark ausgeprägt sein. Hierdurch werden die auf der Innenfläche befindlichen Kontaktelektroden stark auf Verformung, insbesondere Zug beansprucht, was zu Haarrissen und damit zur Zerstörung der Kontaktgabe führen kann. Auch ist es aus dieser Druckschrift bekannt, oberhalb der Wölbung eine Folie mit einem kleineren Loch als dem Durchmesser der Wölbung vorzusehen und über dieser eine Deckfolie anzubringen. Dadurch wird eine definierte Druckzone auf der Wölbung erhalten.
• Mit der vorliegenden Erfindung soll u.a. die Aufgabe gelöst werden, die Schalteigenschaften und die Lebensdauer eines Flachschalters der genannten Art weiter zu verbessern.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen. Durch die Ancrdnung der Maske kann die Schaltfolie aus relativ hartem und ggfs. dünnem Material hergestellt sein, so daß der Lochrand nicht verdrückt wird. Dadurch wird die definierte Betätigungszone über die gesamte Lebensdauer des Schalters beibehalten.
• Die Lebensdauer des Schalters wird auch durch die nur geringfügige Wölbung der oberen Kontaktfolie verlängert, da beim Schaltvorgang keine Dehnung des Kontaktbereiches mehr auftritt und die Gefahr von Haarrissen in der Kontaktelektrode vermieden oder zumindest erheblich vermindert wird.
• Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben.
• Mit 1 ist ein beispielsweise als Montagefotie ausgebildeter Träger bezeichnet, auf der- eine untere Kontaktfolie 2 befestigt ist. Unterhalb eines Bereiches 3, in dem sich Kontaktelektroden 4 befinden, ist die Montagefolie mit einer oeffnung 5 versehen, um eine geringe Auslenkung der Kontaktfolie 2 zu ermöglichen.
• Unter Zwischenlage einer mit einer Aussparung 6 versehenen Isolierfolie 7 ist über der Kontaktfolie 2 eine obere Kontaktfolie 8 vorgesehen, die im Bereich 3 mit wenigstens einer Gegenkontaktelektrode 9 und in diesem Bereich 3 mit einer nach oben gerichteten Wölbung 10 geringer Höhe versehen ist. Die Höhe entspricht etwa der Dicke der Isolierfolie 7, also beispielseise 0,2 bis 0,8 mm. Die Wölbung 10 besitzt daher einen entsprechend großen Radius. Durch dieSe Wölbung 10 tritt ein merkbarer Schnappeffekt noch nicht ein. Die obere Kontaktfolie 8 wird jedoch beim Durchdrücken der Wölbung 10 nicht auf Dehnung beansprucht, so daß die Gegenkontaktelektrode 9 nicht auf Zug belastet wird und somit Risse derselben vermieden werden.
• über der oberen Kontaktfolie 8 ist z.B. mittels einer Klebfoiie 11, die im Bereich 3 mit einem Ausschnitt 12 versehen ist, eine Membranfolie 13 aufgebracht. Die Membranfolie 13 besitzt im Bereich 3 eine derart hohe Auswölbung 14, daß beim Betätigen derselben ein deutlicher Schnappeffekt und damit beim Schalten ein deutlicher Druckpunkt auftritt. Die Auswölbung 14 hat daher einen höchstens halb so großen Radius wie die Wölbung 10. Der Ausschnitt 12 besitzt einen Durchmesser, der wenigstens so groß ist wie der Bereich 3 oder der Durchmesser der Auswölbung 14.
• Oberhalb der Membranfolie 13 ist eine Maske 15 angeordnet, deren Dicke etwa der Höhe der Auswölbung 14 entspricht und im Bereich 3 eine Ausnehmung 16 aufweist, in die die Auswölbung 14 hineinragt. Die Maske 15 kann aus mehreren Schichten, z.B. Folien 151, 152, 153, bestehen.
• Auf der Maske 15 ist eine aus relativ hartem Material, z.B. aus PETP oder HP , bestehende Schaltfolie 17 vorgesehen. Sie besitzt ein Loch 18, das zentrisch zur Auswölbung 14 angeordnet ist und dessen Durchmesser kleiner, vorzugsweise um ein Drittel kleiner ist als derjenige der Auswölbung 14. Der Rand 19 des Loches 18 liegt auf der Auswölbung 14 auf und bildet auf dieser eine definierte Betätigungszone.
• Schließlich ist die Schaltfolie 17 durch eine Deckfolie 20, insbesondere obere eine Klebefolie 21> abgedeckt.
• Letztere besitzt im Bereich 3 eine öffnung 22, deren Durchmesser größer ist als derjenige des Loches 18 und insbesondere wenigstens so groß ist wie der Durchmesser des Bereiches 3 oder der Auswölbung 14.
• Beim Druck auf die Deckfolie 20 im Bereich 3 drückt der Rand 19 des Loches 18 auf die Auswölbung 14. Diese schnappt nach unten durch und drückt dabei die Wölbung 10 nach unten, wobei die Ge3enkontaktelektrode 9 gegen die Kontaktelektrode 4 drückt. Wird die Druckbeanspruchung autghoben, dann springt die Auswölburag 14 und die wölbung 10 in ihre Ausgangslage zuruck und der Kontakt ist geöffnet.
• Als Meterial für die Kontaktfolien 2 und 8 eignet sich besonders PETP und für die Membranfolie 13 ist vorzugsweise eine Kunststoffolie auf der Basis von PETP oder PC vorgesehen - Leerseite -

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Elektrischer Flachschalter in Folien-Schichtbauweise, bestehend aus foLgenden au,einanderFoleend vorgesehenen Schichten : einem Träger, einer unteren Kontakt:olie mit einem oder mehreren Kontak.elek.roden, einer Isolierfolie mit Aussparungen im Bereich dieser Kontaktelektroden, einer oberen Kontaktfolie mit den Kontaktelektroden gegenüber liegenden Gegenkontaktelektroden und einer Membranfolie mit einer im Bereich oberhalb der Elektroden vorhandenen, nach außen gerichteten, in der Draufsicht kreisförmigen Auswölbung, die zwecks Kontaktierung der Elektr-oden schnappartig durchdrückbar ist und durch Eigenspannung wieder in hre Ausgangslage zurückschnappt, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Kombination folgender zum Teil an sich bekannter Merkmale: - über der Membranfolie (13) ist eine Maske (-15) vorgesehen, die im Bereich (3) der Auswölbung (14) eine Aus-Dehnung (16) mindestens in der Flächenausdehnung der Auswölbung (14) aufweist und deren Dicke wenigstens 3annähernd der Höhe der Auswölbung (14) entspricht, - über der Membranfolie (13) ist eine relativ harte Schaltfolie (17) vorgesehen, die ein Loch (18) aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige der Auswölbung (14), - die Schaltfolie (17) ist von einer planen Deckfolie (20) bedeckt und - die obere Kontaktfolie (8) ist im Bereich (3) der Elektroden (4, 9) geringfügig nach außen gewölbt und der Radius der Wölbung (10) ist wenigstens doppelt so groß wie derjenige der Auswölbung (14) der Membrantolie (13).
2. 2. Flachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (20) und/oder die Schaltfolie (17) mit einer K-lebefolie (21) verbunden ist bzw. sind, die im Bereich des Loches l(18) eine öffnung (22) aufweist, deren Durchmesser größer ist als derjenige des Loches (18).
3. 3. Flachschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Uffnung (22) kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung (16) der Maske (15).
4. 4. Flachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kotaktfolie (9) und/oder die Membranfolie (13) mit einer Klebefolie (11) verbunden ist bzw. sind, die einen Ausschnitt (12) aufweist, deren Durchmesser wenigstens demjenigen der Wölbung (10) oder des Kontaktbereiches (3) entspricht.