DE3703903A1 - Elektrische anordnung mit einer mehrzahl von gleitelementen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anordnung mit einer Mehrzahl von Gleitelementen, bei der eine Mehrzahl gleitend verschiebbarer elektrischer Gleitelemente, wie variable Widerstandsvorrichtungen und gleitend verschiebbare Schaltervorrichtungen, auf einem einzigen Substrataufbau montiert sind.

Elektrische Anordnungen mit einer Mehrzahl von Gleitelementen, die gleitend verschiebbare variable Widerstandsvorrichtungen oder andere elektrische Vorrichtungen aufweisen, sind bekannt und finden in graphischen Equalizern (Entzerrern) Verwendung. Eine solche variable elektrische Anordung mit einer Mehrzahl von Gleitelementen umfaßt im allgemeinen ein Substrat mit darauf aufgedruckten leitfähigen Mustern, wie z.B. Wider­ stands-, Kollektor- sowie anderen Elementen, eine auf dem Substrat montierte Abdeckung zur Bildung der äußeren Begrenzung der Anordnung, eine zwischen dem Substrat und der Abdeckung angeordnete Führungsblockeinrichtung zur Bildung einer Mehr­ zahl von parallelen Schlitzen, eine Mehrzahl von Trägern, die in den Schlitzen der Führungsblockeinrichtung hin- und herbewegbar aufgenommen sind, sowie eine Mehrzahl von Gleitelementen, die jeweils an der Bodenfläche des Trägers angebracht sind und bei Bewegung des Trägers eine Gleitbe­ wegung auf den leitfähigen Mustern ausführen. Jeder Träger besitzt einen Hebel, der sich nach oben durch eine von mehreren länglichen Nuten bzw. Ausnehmungen in der Abdeckung hindurcherstreckt, um einen externen Knopf zu schaffen. Wenn der Hebel die längliche Nut entlangbewegt wird, bewegt sich das zugehörige Gleitelement auf den leitfähigen Mustern und verändert seine Position, wodurch es den elektrischen Ausgang variiert, der von einem mit dem Schaltungsmuster auf der Bodenfläche des Substrats verlöteten Leitungsanschluß abgenommen wird.

Da es sich bei der eine Mehrzahl von Gleitelementen aufweisenden Anordnung des Standes der Technik bei dem Substrat um eine gedruckte Schaltungsplatte handelt, die aus einem hitzebe­ ständigen Material hergestellt ist, so daß sie einer Temperatur von mehr als 200°C beim Aufdrucken von leit­ fähigen Mustern, wie Widerstands- und Kollektorelementen, auf ihre obere Oberfläche standhält, muß ein sehr teures Material für den Substrataufbau verwendet werden. Da außerdem die leitfähigen Muster auf der oberen Oberfläche des Substrats zu leitfähigen Mustern auf der unteren Oberfläche des Subtrats geführt sind und dort mit Leitungsanschlüssen verlötet sind, verursacht der mühselige Lötvorgang eine weitere Erhöhung der Herstellungskosten der Anordnung.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Anordnung mit einer Mehrzahl von Gleitelementen, bei der ein billiges Substratmaterial verwendet wird und die elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Mustern und den Leitungsanschlüssen vereinfacht ist, so daß sich die Herstellungskosten der Anordnung reduzieren lassen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruch 1.

Bei der bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung ist der Substrataufbau aus einer ersten Isolierlage, die aufgedruckte Widerstands-, Kollektor- und andere Elemente in Form von aufgedruckten leitfähigen Mustern aufweist, sowie aus einer zweiten Isolierlage gebildet, die Leitungs­ schaltungsmuster aufweist, um Verbindungsbereiche der leitfähigen Muster auf der ersten Isolierlage durch eine heißsiegelbare Einrichtung mit Verbindungsbereichen der Leitungsschaltungsmuster auf der zweiten Isolierlage zu verbinden.

Die Verwendung der beiden kostengünstigen Isolierlagen anstatt der teuren gedruckten Schaltungsplatte des Standes der Technik ermöglicht die Ausbildung der leitfähigen Muster für Widerstands-, Kollektor- oder andere Elemente auf der ersten Isolierlage und die Ausbildung der Leitungs­ schaltungsmuster auf der zweiten Isolierlage in einer derartigen Weise, daß diese über den leitfähigen Mustern bzw. den Leitungsschaltungsmustern zugeordnete Verbindungs­ bereiche elektrisch miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird auf die zweite Isolierlage keine Hitze von 200°C oder mehr ausgeübt, die zum Aufdrucken der leitfähigen Muster auf die erste Isolierlage ausgeübt wird, und die zweite Isolierlage kann somit aus irgendeinem kostengünstigen isolierenden Material hergestellt sein, wodurch sich die Herstellungs­ kosten des Substrataufbaus reduzieren lassen.

Die Heißsiegelverbindung zwischen der ersten und der zweiten Isolierlage schafft eine zuverlässige elektrische Verbindung und erleichtert den Verbindungsvorgang, indem das Löten wegfällt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:.

Fig. 1 bis 3 eine elektrische Anordnung mit einer Mehrzahl von Gleitelementen gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel, wobei es sich bei der Anordnung um eine Variabelwiderstandsanordnung handelt, wobei

Fig. 1 eine fragmentarische Längsschnittansicht,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht und

Fig. 3 eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung der elektrischen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Isolierlage zeigt; und

Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer weiteren elektrischen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Isolierlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Trageplatte aus Eisen, Aluminium oder einem anderen Metall, wobei in der Trageplatte eine Anzahl von Bohrungen 1 a vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 2 a bezeichnet eine erste Isolierlage, die aus Polyimid oder einem anderen hitze­ beständigen isolierenden Material gebildet ist und auf ihrer oberen Oberfläche mit aufgedruckten leitfähigen Mustern 20, wie z.B. Widerstands- und Kollektorelementen, und auf ihrer unteren Oberfläche mit nicht gezeigten Schaltungsmustern versehen ist, die über nicht gezeigte Durchgangslöcher in Verbindung mit den oberen leitfähigen Mustern 20 ausgebildet sind. Das Bezugszeichen 21 in Fig. 2 bezeichnet Verbindungsbereiche, die erhaben ausgebildet sein können und sich an Endbereichen der Schaltungsmuster an der Unterseite der ersten Isolierlage 2 a befinden und dabei die oberen leitfähigen Muster 20 nicht überlappen. Wie weiter­ hin in Fig. 2 zu sehen ist, bezeichnet das Bezugszeichen 22 Eingriffslöcher, die sich durch die erste Isolierlage 2 a hindurcherstrecken. Das Bezugszeichen 2 b bezeichnet eine zweite Isolierlage, die aus Polyäthylen oder einem anderen Material gebildet ist und auf ihrer oberen Oberfläche Leitungsschaltungsmuster 23 aufweist, die jeweils an Verbindungsbereichen 24 an Stellen enden, die den Verbingungs­ bereichen 21 der ersten Isolierlage 2 a entsprechen. Die gesamte obere Oberfläche der zweiten Isolierlage 2 b mit Ausnahme der Verbindungsbereiche 24, die ebenfalls erhaben ausgebildet sein können, ist mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial 25 überzogen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Außerdem bezeichnet in Fig. 2 das Bezugszeichen 26 Eingriffslöcher.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die beiden Isolierlagen 2 a und 2 b derart zusammenmontiert, daß sich ihre jeweiligen Verbindungsbereiche 21 und 24 zugewendet gegenüberliegen. Heißsiegelelemente 27, die aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet sind und eine Mischung aus leitfähigen Teilchen beinhalten, werden zwischen den jeweiligen einander gegenüberliegenden Paaren von Verbindungsbereichen 21 und 24 angeordnet, und die Isolierlagen werden Wärme ausgesetzt, so daß die Verbindungsbereiche 21, 24 mittels der Heißsiegelemente 27 und die übrigen einander gegen­ überliegenden Flächen der Isolierlagen mittels des thermo­ plastischen Kunststoffmaterials 25 unter Wärmewirkung mit­ einander verbunden werden.

Die Anordnung beinhaltet außerdem eine Führungsblockein­ richtung 3, einige Träger 4, Gleitelemente 5, plattenartige Federn 6, Abstandsglieder 7 sowie eine Abdeckung 8. Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, beinhaltet die aus Kunststoff­ material gebildete Führungsblockeinrichtung zwei erste Blöcke 3′, von denen jeder eine Abstufung auf einer seiner Seiten aufweist, sowie mehrere zweite Blöcke 3′′, die jeweils Abstufungen auf beiden Seiten aufweisen. Die ersten und die zweiten Blöcke 3′ und 3′′ besitzen jeweils einige Stifte 3 a und 3 b, die von der oberen und der unteren Ober­ fläche derselben wegstehen. Die ersten Blöcke 3′ sind an den einander entgegengesetzten Enden auf der ersten Isolier­ lage 2 a derart angeordnet, daß ihre Abstufungen einander zugewendet gegenüberliegen. Die zweiten Blöcke 3′′ sind in paralleler Ausrichtung zwischen den ersten Blöcken 3′ in vorbestimmtem Abstand voneinander angeordnet, so daß zwischen den Blöcken Schlitze definiert sind. Die nach unten ragenden Stifte 3 b der ersten und der zweiten Blöcke 3′ und 3′′, die sich durch die miteinander ausgerichteten Löcher 22 und 26 der miteinander vereinigten ersten und zweiten Isolierlage 2 a und 2 b hindurcherstrecken, sind in die Bohrungen 1 a der Trageplatte 1 eingeführt und unter Wärmeeinwirkung darin verschweißt, so daß die Isolierlagen 2 a und 2 b sowie die Blöcke 3′ und 3′′ miteinander vereinigt sind.

Jeder Träger 4 besitzt einen Metallhebel 4 a sowie einen Gleitelement-Träger 4 b, die durch Einführen des Hebels 4 a in den Gleitelement-Träger 4 b miteinander vereinigt sind. Das Gleitelement 5 ist durch Verschweißen unter Wärme­ einwirkung oder durch ein anderes Befestigungsverfahren an der Bodenfläche des Gleitelement-Trägers 4 b befestigt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Jeder Träger 4 ist in dem Schlitz zwischen benachbarten Blöcken 3′ bzw. 3′′ angeordnet, wobei die beiden Enden des Gleitelement- Trägers 4 b in gleitend verschiebbarer Weise auf den einander zugewendet gegenüberliegenden Abstufungen der Blöcke aufge­ nommen sind.

Bei der Abdeckung 8 handeltes sich um eine Platte aus Eisen, Aluminium, nicht rostendem Stahl oder einem anderen Metall. Die Abdeckung 8 besitzt eine Mehrzahl von quer verlaufenden, zueinander parallelen länglichen Nuten bzw. Ausnehmungen 8 a, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander entsprechend der Anzahl der durch die Blöcke 3′, 3′′ definierten Schlitze ausgebildet sind; außerdem besitzt die Abdeckung 8 eine Anzahl von Durchgangslöchern 8 b, die entlang ihrer beiden Längsseiten sowie zwischen den länglichen Ausnehmungen 8 a vorgesehen sind.

Nachdem die plattenartige Feder 6 und der Abstandshalter 7 um den Hebel 4 a eines Trägers 4 montiert sind, wird die Abdeckung 8 derart auf der Führungsblockeinrichtung 3 montiert, daß sich der Hebel 4 a durch die längliche Ausnehmung 8 a hindurcherstreckt und die nach oben wegstehenden Stifte 3 a der Blöcke 3′, 3′′ in die Durchgangslöcher 8 b eingreifen. Die Stifte 3 a werden dann in den Durchgangslöchern 8 b unter Wärmeeinwirkung verschweißt, so daß die Blöcke 3′, 3′′ mit der Abdeckung 8 vereinigt sind.

Wenn bei dieser Anordnung der Hebel 4 a des Trägers 4 die längliche Ausnehmung 8 a entlangbewegt wird, bewegt sich das Gleitelement 5 auf den Widerstands- und Kollektorelementen, die in Form von leitfähigen Mustern auf der ersten Isolierlage 2 a vorgesehen sind, und dadurch wird ein Widerstandswert geschaffen, der durch die Position des Gleitelements 5 bestimmt wird und von dem Leitungsschaltungsmuster 23 der zweiten Isolierlage 2 b aufgenommen wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ersetzt die vorliegende Erfindung die beim Stand der Technik verwendete teure gedruckte Schaltungsplatte durch eine billige erste und zweite Isolierlage 2 a und 2 b, wobei die erste Isolierlage 2 a die Widerstands-, Kollektor- oder andere aufgedruckte leitfähige Muster aufweist und die zweite Isolierlage 2 b die Leitungsschaltungsmuster 23 aufweist, so daß auf die zweite Isolierlage 2 b keine Hitze von 200°C oder mehr einwirkt, wie dies beim Aufdrucken der leitfähigen Muster 20 auf die Isolierlage 2 a der Fall ist. Somit kann für die zweite Isolierlage 2 b irgendein beliebiges billiges isolierendes Material verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten des Substrataufbaus beträchtlich reduziert werden.

Zusätzlich dazu wird die elektrische Verbindung zwischen den Verbindungsbereichen 21, 24 der ersten und der zweiten Isolierlage 2 a, 2 b in einfacher und zuverlässiger Weise dadurch hergestellt, daß man sie mittels der Heißsiegel­ elemente 27 durch Heißsiegeln miteinander verbindet. Ein Verlöten der Muster fällt daher weg, wodurch der Herstellungs­ prozeß der Anordnung vereinfacht wird.

Das auf der zweiten Isolierlage 2 b vorgesehene thermo­ plastische Kunststoffmaterial 25 verbindet die restlichen einander gegenüberliegenden Flächenbereiche, d.h. die nicht mit den Verbindungsbereichen 21, 24 zusammenfallenden Flächen­ bereiche der Isolierlagen 2 a, 2 b miteinander, um eine stabilere Befestigung der Isolierlagen aneinander zu schaffen.

Die Verbindungsbereiche 21 der ersten Isolierlage 2 a befinden sich an Stellen an der unteren Oberfläche, die die leitfähigen Muster 20 nicht überlappen, um die Muster 20 gegen Zusammendrücken oder andere Beschädigungen beim Heißsiegeln der Verbindungsbereiche 21, 24 mittels der Heiß­ siegelelemente 27 zu schützen.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei der Fig. 3 entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen tragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein elastisches Element 28, wie z.B. ein geschäumtes Flachmaterialstück bzw. Schaumstoff-Flach­ materialstück, unmittelbar unter den Blöcken 3′, 3′′ montiert, wobei sich die Stifte 3 a, 3 b durch dieses hindurcherstrecken; dadurch ist ein federnd nachgiebiger, drückender und direkter Kontakt zwischen den Verbindungsbereichen 21 und 24 der ersten und der zweiten Isolierlage 2 a und 2 b geschaffen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Verwendung von zwei separaten Isolierlagen anstatt der teuren gedruckten Schaltungsplatte des Standes der Technik nicht nur zur Reduzierung der Herstellungskosten des Substrataufbaus beiträgt, sondern auch den Herstellungprozeß vereinfacht, und zwar dadurch, daß ein Verlöten zwischen den leitfähigen Mustern und externen Schaltungselementen wegfällt.

Die Verwendung des elastischen Elements 28, das zwischen der Führungsblockeinrichtung 3 und der ersten Isolierlage 2 a angeordnet ist, schafft durch eine einfache Anordnung, bei der eine Drückwirkung zum Einsatz kommt, einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den Verbindungsbereichen 21 und 24.

Wenn das thermoplastische Kunststoffmaterial 25 mit Ausnahme der Verbindungsbereiche 24 auf die zweite Isolier­ schicht 2 b aufgebracht wird, um die einander gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und der zweiten Isolierlage unter Wärmeeinwirkung miteinander zu verbinden, wird außer­ dem ein zuverlässigerer Kontakt zwischen den Verbindungs­ bereichen 21 und 24 hergestellt.

Claims (4)

1. Elektrische Anordnung mit einer Mehrzahl von Gleitelementen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (8) mit einer Mehrzahl von zueinander parallelen länglichen Ausnehmungen (8 a) vorgesehen ist,
daß ein Substrataufbau mit leitfähigen Mustern (20) vor­ gesehen ist,
daß eine Mehrzahl von Trägern (4) vorgesehen ist, die entlang der Ausnehmungen (8 a) hin- und herbewegbar sind,
daß eine Mehrzahl von Gleitelementen (5) vorgesehen ist, die jeweils an einem Träger (4) zur Ausführung einer Gleitbewegung auf den leitfähigen Mustern (20) angebracht sind,
daß zwischen der Abdeckung (8) und dem Substrataufbau eine Führungsblockeinrichtung (3) zur Bewegungsführung der Träger (5) angeordnet ist,
daß der Substrataufbau aus einer ersten Isolierlage (2 a), auf die die leitfähigen Muster (20) aufgedruckt sind, und einer zweiten Isolierlage (2 b), die Leitungsschaltungsmuster (23) aufweist, gebildet ist, und
daß die erste Isolierlage (2 a) den leitfähigen Mustern (20) zugeordnete Verbindungsbereiche (21) aufweist, die mit den Leitungsschaltungsmustern (23) der zweiten Isolierlage (2 b) zugeordneten Verbindungsbereichen (24) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flachstück aus einem elastischen Element (28) zur Schaffung eines Druckkontakts zwischen den Verbindungsbereichen (21, 24) der ersten und der zweiten Isolierlage (2 a, 2 b) zwischen der Führungs­ blockeinrichtung (3) und der ersten Isolierlage (2 a) angeordnet ist, und daß die Verbindungsbereiche (21, 24) einander zugewendet gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (28) durch eine Mehrzahl von von der Führungsblockeinrichtung (3) wegstehenden und sich durch das Element (28) hindurcher­ streckenden Stiften (3 b) zwischen der Führungsblockeinrichtung (3) und der ersten Isolierlage (2 a) gehalten ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heißsiegeleinrichtung (27) zum miteinander Verbinden der Verbindungsbereiche (21, 24) der ersten und der zweiten Isolierlage (2 a, 2 b) vorgesehen ist.