DE4421447A1

DE4421447A1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE4421447A1
Application number: DE19944421447
Authority: DE
Inventors: Hans Juergen Hennig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1996-01-04

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit wenigstens einer ersten elastischen, teilelastischen oder durch geeignete Verfahren dazu gemachten Kontaktfläche und wenigstens einer zweiten Kontaktfläche, die durch eine durchbrochene Abstandsschicht voneinander getrennt sind. Durch Druckbelastung der ersten Kon taktfläche schließt sich der Stromkreis durch Berührung der Kontaktflächen in den Durchbrüchen der Abstandschicht.

Solche Schalter sind aus vielfältigen Anwendungen bekannt, z. B. als Schaltmatten oder Folienschalter in der Computertechnologie, oder z. B. als Türöffnerkontaktmatten ( siehe Patentschrift CH 497 777). Nachteilig bei den bekannten Systemen wirkt sich aus, daß durch das relativ träge Rückstellverhalten elastischer Vollkörper eine Übertragung von hohen Strömen nur bedingt möglich ist, da es beim Lösen des Kontaktes zum "Ver schweißen" der beiden, in diesem Falle metallischen, Kontaktflächen kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter der eingangs ge nannten Art dergestalt zu verbessern, daß dieser einen einfachen Aufbau besitzt, mit gängiger Technologie ko stengünstig zu produzieren ist, universell einsetzbar ist und hohe Ströme übertragen kann. Diese Aufgabe wird durch die feste Verbindung wenigstens einer der Kontaktflächen mit einer vollflächigen Trägerschicht aus ela stischem Schaumstoff auf ihrer der Abstandsschicht abgewandten Seite erreicht.

Von Vorteil bei diesem Verfahren ist, daß auch Kontakte aus teilelastischen Materialien wie z. B. Kupferfolie oder kupferbeschichteter Kunststoffolie eine wesentlich höhere Flexibilität als die dem Material eigene durch die Verbindung mit einer Trägerschicht aus elastischem Schaumstoff erhalten. Auch unelastische Materialien weisen, wenn sie z. B. verwoben werden, in Verbindung mit einer solchen Trägerschicht eine hohe Flexibilität auf.

Die Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Schalters im Schnitt, bei dem einseitig eine Schaumstoffschicht aufge bracht ist;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Schalters im Schnitt, bei dem beidseitig eine Schaumstoffschicht aufgebracht ist;

Fig. 3 das Druckverhalten in elastischen Schaumstoffen im Schnitt;

Fig. 4 das Druckverhalten in elastischen Vollkörpern im Schnitt.

In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters darge stellt. Der Schalter A weist eine erste Kontaktfläche 2 und eine zweite Kontaktfläche 4 auf, getrennt durch eine durchbrochene Abstandsschicht 3. Die erste Kontaktfläche 2 ist mit einem elastischen Schaumstoffträger 1 verbunden.

Der elastische Schaumstoffträger 1 kann gebildet sein aus geschäumten Silikonen, Naturkautschuken, thermo plastischen und/oder duroplastischen Elastomereren, Blends oder dergleichen, d. h. er ist als eine biegsame auf Druck sich elastisch verformende und nach Entfernung des Druckes wieder in die Ausgangsform zurücksprin gende Schicht ausgebildet.

Verbunden mit dieser Trägerschicht ist eine erste Kontaktfläche 2, die entweder aus leitendem Material oder einer Kunststoffolie oder einem Gewebe, die mit leitendem Material beschichtet sind, bestehen kann. Die Ver bindung mit der Trägerschicht kann physikalisch, z. B. Eingießen der Trägerschicht in eine fliesartige Oberflä che, chemisch, z. B. kleben, galvanisch, durch Aufdampfen oder durch andere geeignete Verfahren erfolgen.

Zur elektrischen Trennung der Kontaktfläche 2 von der Kontaktfläche 4 wird eine durchbrochene Abstands schicht 3 verwendet, die sich aus nichtleitendem Material herstellen läßt. Die Durchbrüche können jede beliebige, die Funktion des Schalters gewährleistende Form annehmen, die Dicke der Abstandsschicht 3 wird sich nach dem vorgeschriebenen Druckverhalten des Schalters richten. Die Abstandsschicht 3 kann in einer bevorzugten Ausführungsform mit den Kontaktflächen 2 und 4 verbunden sein, vorzugsweise durch Kleben.

Das elektrische Gegenstück zur Kontaktfläche 2 ist die Kontaktfläche 4. Diese beiden Kontaktflächen gelangen durch Druck auf die Schaumstoffschicht 1 in Kontakt.

Fig. 2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform B des erfindungsgemäßen Schalters mit einer beidseiti gen Schaumstoffbeschichtung 1 und 1′, wobei die Kontaktfläche 4 aus dem selben Material wie die Kontaktflä che 2 bestehen kann und mit den selben Verfahren mit der Trägerschicht verbunden werden kann.

Fig. 3 zeigt das Druckverhalten in elastischen Schaumstoffen S in der Druckzone X und erklärt die starke Rückstellkraft des Schalters durch eine Trägerschicht aus Schaumstoffen: Wird Druck in Richtung A1 auf die Trägerschicht aufgebracht, teilt sich der Druck in die Richtungen 5, 9 (starke Verformung) und in die Richtun gen 6, 7, 8 (schwache Verformung). Wird die Trägerschicht entlastet, springt die Druckzone X dank der stärken Verformung bei 5 und 9 sehr schnell zurück.

Fig. 4 zeigt das Druckverhalten in elastischen Vollkörpern V in der Druckzone Y und erklärt die schwache Rückstellkraft des Schalters bei einer Verwendung von elastischen Vollkörpern als Trägerschicht: Wird Druck in Richtung B1 auf die Trägerschicht aufgebracht, teilt sich der Druck in die Richtungen 10 bis 14 bei relativ gleichmäßiger Verformung des elastischen Vollkörpers. Bei Druckentlastung geht die Druckzone Y gleichmä ßig und damit langsamer als in Fig. 3 gezeigt in ihre Ausgangslage zurück.

Claims

1. Elektrischer Schalter (A), mit wenigstens einer ersten elastischen, teilelastischen oder durch geeignete Ver fahren dazu gemachten leitenden Kontaktfläche (2) und wenigstens einer zweiten leitenden Kontaktfläche (4), dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens die erste Kontaktfläche (2) eine Trägerschicht aus elastischem Schaumstoff (1) aufweist,
daß die zweite Kontaktfläche (4) von der ersten Kontaktfläche (2) durch eine durchbrochene, nichtleitende Ab standsschicht (3) getrennt ist,
daß durch Aufbringen von Druck auf wenigstens einen Bereich der Trägerschicht (1) ein elektrischer Kontakt durch die Durchbrüche der Abstandsschicht (3) zwischen der ersten Kontaktfläche (2) und der zweiten Kon taktfläche (4) erzeugbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) mit jeweils einer elasti schen Schaumstoffträgerschicht (1, 1′) versehen sind.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktfläche (4) als Metallplatte aus gebildet ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) aus Metall bestehen.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontaktfläche (2) als flexible Leiterbahn ausgebildet ist.

6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktfläche (4) als flexible Leiterbahn ausgebildet ist.

7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) als flexible Leiterbah nen ausgebildet sind.

8. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontaktfläche (2) aus leitendem Elasto mer besteht.

9. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktfläche (4) aus leitendem Elasto mer besteht.

10. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) aus leitendem Elasto mer bestehen.

11. Schalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) durch eine lose liegende, durchbrochene, nichtleitende Abstandsschicht (3) getrennt sind.

12. Schalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) durch eine mit einer Kontaktfläche (2 oder 4) verbundenen, durchbrochenen, nichtleitenden Abstandsschicht (3) getrennt sind.

13. Schalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktflächen (2, 4) durch eine mit beiden Kontaktflächen (2, 4) verbundenen, durchbrochenen, nichtleitenden Abstandsschicht (3) getrennt sind.

14. Schalter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Schaumstoffträgerschichten (1 und/oder 1′) auf die jeweiligen Kontaktflächen (2 und/oder 4) in Formen aufgebracht wird.

15. Schalter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Schaumstoffträgerschichten (1 und/oder 1′) auf die jeweilige Kontaktfläche (2 und/oder 4) aufgeklebt wird.

16. Schalter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Kontaktflächen (2 und/oder 4) auf die jeweilige Schaumstoffträgerschicht (1 und/oder 1′) aufgedampft wird.

17. Schalter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Kontaktflächen (2 und/oder 4) auf die jeweilige Schaumstoffträgerschicht (1 und/oder 1′) aufgalvanisiert wird.

18. Schalter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Kontaktflächen (2 und/oder 4) auf ein Gewebe aufgebracht und dies dann mit der jeweiligen Schaumstoffträgerschicht (1 und/oder 1′) ver bunden wird.