DE69303628T2

DE69303628T2 - Piezoelektrischer, elektronischer Schalter

Info

Publication number: DE69303628T2
Application number: DE69303628T
Authority: DE
Inventors: John C Echols
Original assignee: Essex Electronics Inc
Current assignee: Essex Electronics Inc
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2013-02-02
Also published as: US5231326A; GB2263813A; CA2088425A1; DE69303628D1; EP0553881B1; GB2263813B; EP0553881A1; GB9301907D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische Schalter, und dabei insbesondere piezoelektrische elektronische Schalter.
Eine bekannte Art von elektronischen Schaltern, die durch Fingerdruck oder auf ähnliche Weise aktiviert werden, enthält ein piezoelektrisches Element zur Erzeugung einer Schaltspannung für einen elektronischen Schaltkreis, wie dies beispielsweise aus der US-A-3 899 698 bekannt ist. Derartige elektronische Schalter können für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Ein Haupteinsatzgebiet sind manuell betätigbare Schalter für Aufzüge in öffentlichen Gebäuden, und dabei insbesondere Schalter zur Bestimmung des Stockwerks bzw. zum Herbeirufen der Aufzugkabine.
Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, Drucktastenschalter zum kurzen Betätigen mit einer dünnen Platte aus piezoelektrischem Material, vorzugsweise einer keramischen Platte, auszustatten, die durch Fingerdruck gebogen wird, wodurch eine Signalspannung für einen piezoelektrischen Schaltkreis erzeugt wird. Üblicherweise ist eine Seite der piezoelektrischen Platte mit einer Seite einer dünnen Metallplatte so verbunden, daß ein biegsames Laminat entsteht, welches auf Fingerdruck reagiert. Bei diesem bekannten Stand der Technik ist die Drucktaste über dem Laminat angeordnet und übt auf die Oberfläche der Metallplatte Druck aus, wodurch diese sich in Richtung auf die piezoelektrische Platte zubewegt und die piezoelektrische Platte derart biegt, daß deren freie Oberfläche eine konvexe Form annimmt. Dies erzeugt eine Gleichstomspannung zwischen einer ersten Elektrode, die mit der freien Seite der piezoelektrischen Platte in Kontakt steht, und der Metallplatte, die als zweite Elektrode auf der anderen Seite der piezoelektrischen Platte dient. Bei dieser Betätigung der Drucktaste wird eine Spannung mit einer derartigen Polarität erzeugt, daß die Spannung an der ersten Elektrode gegenüber der an der zweiten Elektrode positiv ist. Diese Spannung wird an den elektronischen Schaltkreis angelegt, um einen Wechsel des Schalterzustands zu bewirken, d.h. ein Umschalten von "offen" zu "geschlossen".
Es wurde festgestellt, daß derartige bekannte piezoelektrische Umformer soweit temperaturabhängig sind, daß bestimmte Temperaturen unerwünschte Schaltvorgänge verursachen können. Außerdem hat man erkannt, daß das aus der piezoelektrischen Platte und der Metallplatte bestehende Laminat auf steigende Temperaturen reagiert, indem sich die piezoelektrische Platte in der Weise verbiegt, daß ihre freie Seite eine konvexe Form annimmt, wodurch eine Signalspannung derselben Polarität erzeugt wird, wie sie durch das Drücken des Schalters mit dem Finger entsteht. Wenn der Temperaturanstieg so schnell erfolgt, daß der Spannungsabfall im Schaltkreis überwunden wird, wird der Schalter aktiviert. Bei einem plötzlichen Temperaturanstieg, beispielsweise durch einen Brand in einem Gebäude, kann es aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnung im Laminat zu einer ungewollten Aktivierung des Schalters kommen. So geht man beispielsweise davon aus, daß ein plötzlicher Temperaturanstieg aufgrund eines in einem der Stockwerke ausbrechenden Feuers in einem Aufzugsystem eines öffentlichen Gebäudes insofern eine Gefahrenquelle darstellen könnte, als Aufzugkabinen zu dem betreffenden Stockwerk gerufen werden könnten. Außerdem hat man festgestellt, daß derartige bekannte elektronische Schaltkreise zu Fehlfunktionen neigen, wenn sie länger einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind. Ein derartiges längerfristiges Einwirken höherer Temperaturen führt zu einem bestimmten Zeitpunkt dazu, daß in den elektronischen Bauteilen des Schaltkreises einzelne Elektronen wandern bzw. die Bauteile leitfähig werden. Steigt das Wandern der Elektronen im ausreichenden Maße an, so wird der Ausgangsschalter, beispielsweise ein Feldeffekttransistor, eingeschaltet.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten elektronischen piezoelektrischen Schalter zu offenbaren und dabei bestimmte Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Schalter gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Anspruch 12 betrifft einen erfindungsgemäßen Drucktastenschalter. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Es wird somit ein verbesserter piezoelektrischer Umformer für einen elektronischen Drucktastenschalter vorgesehen, bei dem es zu keinerlei Fehlschaltungen aufgrund ungewöhnlicher Temperaturveränderungen kommt. Außerdem weist ein solcher Schalter konstruktive Verbesserungen auf, da er einen kompakten Aufbau besitzt, äußerst zuverlässig ist und bei der Herstellung nur geringe Kosten verursacht.
Dementsprechend wird ein elektronischer Drucktastenschalter vorgesehen, der mit einem piezoelektrischen Umformer ausgestattet ist, welcher eine Signalspannung entsprechend der Betätigung einer Drucktaste erzeugt, wobei diese Signalspannung in ihrer Polarität derjenigen entgegengesetzt ist, welche bei Aktivierung aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnung auftritt.
Außerdem wird entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein elektronischer Schalter mit piezoelektrischem Umformer offenbart, bei dem kein Fehlumschalten aufgrund einer längeren Wärmeeinwirkung auf den elektronischen Schaltkreis auftritt.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben.
In der Zeichnung zeigen
Fig.1 ein Blockdiagramm des elektronischen Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.2 eine schematische Darstellung des piezoelektrischen Umformers des Schalters, wobei sich dieser Umformer im normalen Ruhezustand befindet;
Fig.2A eine schematische Darstellung des piezoelektrischen Umformers, wobei sich dieser Umformer aufgrund eines auf die Drucktaste ausgeübten Drukkes in belastetem Zustand befindet;
Fig.2B eine schematische Darstellung des Umformers, wobei sich der Umformer aufgrund von Wärmedehnung im belasteten Zustand befindet;
Fig.3 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der elektronischen Drucktastenumformeranordnung des Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig.4 eine Explosionsansicht des Schalters gemäß Fig.3; und
Fig.4 ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels des elektronischen Schaltkreises des erfindungsgemäßen Schalters.
In der Zeichnung ist zur Verdeutlichung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei es sich um einen elektronischen Schalter handelt, der manuell über eine Drucktaste aktiviert wird, welche einen piezoelektrischen Umformer biegt, wodurch wiederum eine Schaltsignalspannung erzeugt wird. Das beschriebene Ausführungsbeispiel wird im übrigen unter Bezugnahme auf einen Schalter zum Herbeirufen einer Aufzugkabine erläutert. Aus der Beschreibung läßt sich jedoch auch ersehen, daß die Erfindung für viele verschiedene Anwendungsgebiete eingesetzt und in einer Vielzahl von unterschiedlichen Formen ausgeführt werden kann.
Wie sich aus dem Blockdiagramm gemäß Fig.1 ergibt, umfaßt der elektronische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen piezoelektrischen Drucktastenumformer 12, der mit einem elektronischen Schaltkreis 14 gekoppelt ist. Der elektronische Schalter 10 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist elektrisch mit einem Aufzugskontrollkreis 16 verbunden. Im Schaltkreis gemäß Fig.1 führt die Aktivierung des Drucktastenumformers 12 dazu, daß an der Signalausgangsendstelle eine Gleichstromspannung mit einer Polarität erzeugt wird, die gegenüber derjenigen am Masseanschluß positiv ist. Diese Signalpolarität führt dazu, daß der elektronische Schaltkreis 14 eingeschaltet wird, d.h. daß ein Feststellschalter zwischen seiner Ausgabeendstelle und der Erdung geschlossen wird.
Der Drucktastenumformer 12 ist in den Fig.2, 2A und 2B schematisch dargestellt. Der Umformer umfaßt eine dünne piezoelektrische Platte 22, deren eine Seite fest mit einer Seite einer dünnen Metallplatte 24 verbunden ist. Üblicherweise besteht die piezoelektrische Platte 22 aus einem keramischen Material, beispielsweise aus Bariumtitanat, während die Metallplatte 24 aus Messing besteht. Die Metallplatte 24 dient als eine Elektrode der piezoelektrischen Platte und ist elektrisch mit einer Signalausgangsleitung 26 verbunden. Eine weitere metallische Elektrode 28 ist mit der freien Seite der piezoelektrischen Platte 22 fest verbunden. Eine Masseleitung 32 ist elektrisch an der Elektrode 28 angeschlossen. Die piezoelektrische Platte 22 und die Metallplatte 24 bilden ein Laminat mit integralem Aufbau, wobei sich die Platten gemeinsam verbiegen können, wenn auf sie Kräfte in einer für die Ebene des Laminats üblichen Richtung einwirken. Wie bereits bekannt ist, erzeugt ein Biegen der piezoelektrischen Platte für die Dauer der Biegebewegung über den entgegengesetzten Oberflächen der Platte eine Spannung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel tritt bei der piezoelektrischen Platte 22 eine Spannung auf, die auf der konvexen Oberfläche eine positive Polarität und auf der konkaven Oberfläche eine negative Polarität aufweist. Befindet sich die Platte 22, wie in Fig.2 dargestellt, in ihrer normalen Ruhelage, ist die zwischen der Signalleitung 26 und der Masseleitung 32 erzeugte Spannung 0.
In Fig.2A ist der Umformer 12 in belastetem Zustand dargestellt, da er aufgrund des Fingerdrucks in die durch den Pfeil 36 angedeutete Richtung gebogen wird. Wenn in der dargestellten Richtung Druck ausgeübt wird, wird die piezoelektrische Platte 22 gegen die Metallplatte 24 gedrückt und ihre freie Fläche verformt sich konkav, während ihre an der Metallplatte 24 anliegende Platte konvex verformt wird. Dieses Verbiegen bzw. Beugen der piezoelektrischen Platte 22 erzeugt eine positive Spannung an der Signalspannungsleitung 26 und eine negative Spannung an der Masseleitung 32. Diese Spannung wird an die Eingangsanschlußstellen des elektronischen Schaltkreises 14 angelegt und reicht dazu aus, den elektronischen Schaltkreis aufgrund der durch einen kurzen Fingerdruck erzeugten Bewegung einzuschalten.
In Fig.2B ist der Umformer 12 in einem auf einen Temperaturanstieg zurückzuführenden belasteten Zustand dargestellt. Die Metallplatte 24 und die piezoelektrische Platte 22 besitzen verschiedene Wärmedehnungskoeffizienten. Eine Temperatur, die über derjenigen liegt, bei der sie miteinander verbunden wurden, verursacht ein Verbiegen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Genauer gesagt, ist der Wärmedehnungskoeffizient der piezoelektrischen Platte 22 niedriger als der der Metallplatte 24, weshalb sich die freie Seite der piezoelektrischen Platte 22 konvex verformt, während sich die Seite, die an die Platte 24 anschließt, konkav verformt. Durch dieses Verbiegen bzw. Beugen erzeugt die piezoelektrischen Platte 22 eine Spannung mit positiver Polarität an der Masseleitung 32 und eine Spannung mit negativer Polarität an der Signalspannungsleitung 26. Wenn diese Spannung an die Anschlußstellen des elektronischen Schaltkreises 14 angelegt wird, ist die Polarität derart, daß der Schalter ausgeschaltet bleibt, also der Schaltkreis nicht geschlossen wird. Aufgrund der verschiedenen Polarität der an den Schaltkreis 14 angelegten Spannung, kommt es zu keinem Umschalten, wenn eine Spannung angelegt wird, die auf die verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten des Umformers zurückgeht.
Aus Fig.3 ergibt sich der Aufbau des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Drucktastenumformers 12, wobei dieser in der Explosionsansicht gemäß Fig.4 noch genauer dargestellt ist. Der Drucktastenumformer umfaßt eine becherförmige Drucktaste 42, die auf einem Trägerelement 44 angeordnet ist. Die becherförmige Drucktaste weist eine ringfömige Wand 46 und eine flache Druckplatte 48 auf, die so elastisch ist, daß sie sich durch einen leichten Fingerdruck verbiegt. Das Trägerelement 44 besitzt eine geeignete Kreisform und besteht aus relativ steifem Isoliermaterial. Das Trägerelement 44 weist eine einheitliche ringförmige Erhebung 52 auf. Das Laminat, das aus der Metallplatte 24 und der piezoelektrischen Platte 22 besteht, ist so angeordnet, daß die Umfangskante der Metallplatte 24 an der Erhebung 52 anliegt. Eine Metallfolie, vorzugsweise eine Kupferfolie 54, ist mit der freien Seite der piezoelektrischen Platte 22 über eine Schicht aus leitendem Klebeband 56 haftend verbunden. Die Metallfolie 54 und das Klebeband 56 sind vorzugsweise wenigstens ebenso groß wie die freie Seite der Platte 22 und die Folie ist so geformt, daß sie eine in ihr ausgeformte leitende Verlängerung 54' umfaßt, die sich über die Platte 22 hinaus bis zum Trägerelement 44 erstreckt, wo sie mit der Leitung 32 verbunden ist. Eine elektrisch isolierende Schicht 58 ist zwischen der Folie 54 und der Metallplatte 24 vorgesehen und an der Folie vorzugsweise durch ein Haftmittel befestigt. Die Metallfolie 54 ist an der piezoelektrischen Platte 22 mit Hilfe eines leitenden Klebebandes 56 angebracht und bildet eine Elektrode, die die gleiche Ausdehnung hat wie die Platte 22. Sie weist außerdem eine ebene Verbindungsfläche zum Verbinden mit der flachen Druckplatte 48 der Drucktaste auf. Dabei sorgt eine Haftschicht 62 auf der äußeren Oberfläche der Metalifohe 54 für die Verbindung. Um die Druckplatte 48 und die piezoelektrische Platte 22 thermisch voneinander zu isolieren, ist eine Schicht 64 aus ther mischem Isoliermaterial an der äußeren Oberfläche der Haftschicht 62 vorgesehen. Eine weitere Haftschicht 66 ist zwischen der Druckplatte 48 und der äußeren Oberfläche der Isolierschicht 64 angeordnet.
Bei dem beschriebenen Aufbau wird die Metallplatte 24 an ihrem äußeren Umfangsrand durch das Trägerelement 44 daran gehindert, sich zu verschieben, und die Schichten zwischen der piezoelektrischen elektronischen Platte 22 und der Druckplatte 48 sind fest miteinander verbunden und können sich als eine Einheit in eine axiale Richtung bewegen. Die Druckplatte 48 ist so elastisch, daß sie axial durch Fingerdruck verbogen werden kann, wodurch sich die piezoelektrische Platte 22 und die Metallplatte 24 gemeinsam biegen, und daß die Anordnung durch die elastischen Rückführkräfte wieder in ihren normalen bzw. unbelasteten Zustand versetzt wird, wenn der Druck aufhört. Die Wärmeisolierung durch die Schicht 64 verhindert, daß Wärme vom Finger des Bedieners eine Erzeugung negativer Spannung herbeiführt, wenn die Anordnung einige Zeit nicht in Betrieb war, was andernfalls durch die verschiedene Wärmedehnung der Platten 22 und 24 geschehen würde.
Die piezoelektrische Platte 22 ist mit Hilfe eines Klebebandes mit einer Folienelektrode 54 verbunden. Dies bietet einen beträchtlichen Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Elektrodendraht mit Lötverbindung. Es ergibt sich eine ebene Verbindungsfläche zur Verbindung über Zwischenschichten mit der flachen Druckplatte der Drucktaste. Auch wenn eine versehentliche Beschädigung zu einem Sprung in der piezoelektrischen Platte 2 führt, wird die Elektrode sehr wahrscheinlich weiter in Kontakt mit der gesamten Fläche der piezoelektrischen Platte bleiben, abgesehen vom kleinen Bereich des Sprunges selbst, und das Ausgangssignal wird aufgrund des Sprunges nur geringfügig schwächer. Bei der herkömmlichen Lötverbindung reduziert sich das Ausgangssignal relativ zu dem Bereich der Platte, der durch den Sprung von der gelöteten Elektrode elektrisch getrennt wird. Als leitendes Klebeband wird vorzugsweise das von der 3M Corporation, St. Paul, Minnesota, USA, erhältliche, leitende Übertragungshaftband SCOTCH 9703 verwendet.
Der piezoelektrische Umformer 12 und der elektronische Schaltkreis 14 gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Fig.5 schematisch dargestellt. Der Schaltkreis umfaßt im wesentlichen einen Ausgangsschalter, d.h. den Feldeffekttransistor (FET) 72 mit ersten und zweiten Schalttransistoren 74 und 76, die zwischen dem Drucktastenumformer 12 und dem Feldeffekttransistor 72 angeordnet sind. Ein Thermistor 78 mit negativem Temperaturkoeffizienten, der mit dem Gatter des Feldeffekttransistors 72 gekoppelt ist, bietet Schutz gegen ein Fehlschalten aufgrund einer längeren Wärmeeinwirkung. Der elektronische Schaltkreis 14 umfaßt alternative Speisespannungsanschlußstellen 82 und 84. Wenn eine Gleichstromspeisespannung von 24 bis 48 Volt verwendet wird, wird die Spannung an beide Anschlüsse 82 und 84 angelegt und über die parallelen Widerstände 86 und 92 an eine Zenerdiode 88 geleitet. Wird eine Gleichstromspeisespannung von 120 Volt verwendet, so wird diese an die Anschlußstelle 84 angelegt, die über einen Widerstand 92 mit der Zenerdiode 88 verbunden ist. Der Feldeffekttransistor 72 wird durch eine Diode 94 gegen eine Rücklaufspannung gesichert.
Der Schalttransistor 74 ist an seiner Basis mit der Leitung 26 des Umformers 12 verbunden und seine Steuerelektrode ist an die Masseleitung 32 angeschlossen. Steuerelektrode und Basis sind über einen Widerstand 96 miteinander verbunden. Der Kollektor des Schalttransistors 74 ist über einen Widerstand 98 mit der Basis des Schalttransistors 76 verbunden und die Steuerelektorde dieses Transistors ist wiederum an die Kathode der Zenerdiode 88 angeschlossen, wobei die Steuerlektrode und die Basis über einen Widerstand 102 miteinander verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 76 ist direkt an das Gatter des Feldeffekttransistors 72 und über die Parallelanordnung eines Thermistors 78 und eines Kondensators 104, der den Spannungswechsel am Gatter verlangsamt, an die Masseleitung angeschlossen. Die Quelle des Feldeffekttransistors 72 ist mit der Masseleitung verbunden und das Ausgangssignal wird zwischen Drain-Anschluß und Erdung abgenommen.
Im Betrieb erzeugt eine Betätigung des Drucktastenumformers 12 durch Drücken mit dem Finger eine Signalausgangsspannung mit positiver Polarität an der Signalspannungsleitung 26, wodurch der Schalttransistor 74 eingeschaltet wird. Dies schaltet den Schalttransistor 76 ein, der wiederum eine positive Spannung am Thermistor 7 und am Kondensator 104 erzeugt, die an das Gatter des Feldeffekttransistors 72 angelegt wird. Dementsprechend wird der Feldeffekttransistor 72 eingeschaltet. Wenn die durch den Drucktastenumformer 12 erzeugte Spannung unter eine Schwellenspannung des Schalttransistors 74 fällt, wird der Feleffekttransistor 72 ausgeschaltet.
Wird der Schaittastenumformer einem schnellen Temperaturanstieg ausgesetzt, der dazu führt, daß sich das piezoelektrische Element 22 so biegt, wie dies unter Bezugnahme auf Fig.2B beschrieben wurde, so besitzt die Spannung, die an der Ausgangsleitung 26 erzeugt wird, eine negative Polarität. Bei dieser Spannung bleibt der Transistor 74 ausgeschaltet und dementsprechend verbleibt auch der Feldeffekttransistor 72 im ausgeschalteten Zustand. Wird der elektronische Schaltkreis über längere Zeit hinweg einer hohen Temperatur, beispielswiese einer Temperatur von über 100 ºC, ausgesetzt, so verhindert der Thermistor 78 mit negativem Temperaturkoeffizienten ein Einschalten des Feldeffekttransistors 72. Bei normalem Betrieb, d.h. wenn nicht über längere Zeit hinweg höhere Temperaturen herrschen, wird die Schaltspannung an den Thermistor 72 über den Spannungsabfallwiderstand 92 (für eine Speisepannung von 120 Volt) und den Schalttransistor 76, die in Reihe geschaltet sind, angelegt. Die Gatterspannung muß ein Niveau von 6 bis 10 Volt erreichen, damit der Feldeffekttransistor eingeschaltet wird. Bei Betrieb unter ungewöhnlichen Bedingungen, d.h. bei längerem Einwirken hoher Temperaturen, verringert sich der Widerstand des Thermistors 78 und die Spannung am Gatter des Feldeffekttransistors 72 verringert sich auf einen Wert, der niedriger liegt, als der zum Einschalten des Feldeffekttransistors benötigte Wert. Dazu kommt es, wenn die Schalttransistoren 74 und 76 aufgrund der Aktivierung der Drucktaste oder aufgrund eines Wanderns von Elektronen in den Halbleiterelementen bei andauernd hohen Temperaturen eingeschaltet werden. Die Werte des Thermistors und des Spannungsabfallwiderstands können so festgelegt werden, daß ein Schaltvorgang bei Temperaturen über etwa 70 bis 80ºC verhindert wird. Wenn die Schalttemperatur auf ein Niveau unter 70ºC sinkt, funktioniert der Schalter normal.
Obwohl in der obigen Beschreibung der Erfindung auf ein bestimmtes Ausführungsbeispiel Bezug genommen wurde, ist dies nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen. Für einen Fachmann sind viele Abwandlungen und Variationen naheliegend. Der Geltungsbereich der Erfindung ergibt sich aus den beigefügten Ansprüchen.

Claims

1. Schalter, enthaltend ein piezoelektrisches Element (22) mit entgegengesetzten Seiten, von denen eine mit einer Stützplatte (24) zu einem biegbaren Laminat verbunden ist, Elektroden (24, 28; 54), die an den entgegengesetzten Seiten des piezoelektrisches Elements angebracht sind, einen Schaltkreis (14), der auf eine vorbestimmte Spannung mit einer ersten Polaritat zum Umschalten auf seinen leitenden Zustand reagiert, und ein bewegliches Bauelement (48) zum Biegen des Laminats, um eine Spannung mit der ersten Polaritat zwischen den Elektroden zu erzeugen, die mindestens so hoch ist wie die vorbestimmte Spannung, wobei die Elektroden elektrisch mit der Schaltung verbunden sind, um diese in ihren leitenden Zustand umzuschalten, und wobei die Stützplatte (24) und das piezoelektrische Element (22) verschiedene Warmedehnungskoeffizienten aufweisen, was dazu führt, daß sich das Laminat bei einem vorbestimmten Temperaturanstieg verbiegen kann, wodurch eine Spannung zwischen den Elektroden entsteht,

gekennzeichnet dadurch, daß diese Spannung wenigstens so hoch ist wie die vorherbestimmte Spannung und daß das bewegliche Bauelement betätigt werden kann, um das Laminat in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der sich das Laminat aufgrund eines Temperaturanstiegs verbiegt, zu biegen, wobei die Spannung, die durch das Biegen des Laminats aufgrund des Temperaturanstiegs erzeugt wird, eine der ersten Polarität entgegengesetzte Polarität aufweist.

2. Schalter nach Anspruch 1, wobei die Stützplatte aus Metall besteht und leitfähig mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, wobei das piezoelektrische Element eine Keramikplatte ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, wobei das bewegliche Bauelement betätigt werden kann, um das piezoelektrische Element in Richtung auf die Stützplatte zu bewegen.

5. Schalter nach Anspruch 1, wobei eine Elektrode direkt mit der Stutzplatte verbunden ist und die andere Elektrode eine Metallschicht umfaßt, die im wesentlichen mit der gesamten Seite des piezoelektrischen Elements in Kontakt steht.

6. Schalter nach Anspruch 5, wobei die Metallschicht eine Metallfolie (54) enthält, die am piezoelektrischen Element mit Hilfe eines leitenden Klebebandes (56) befestigt ist.

7. Schalter nach Anspruch 6, wobei die Metallfolie mit dem beweglichen Bauelement durch eine Haftmittelschicht verbunden ist.

8. Schalter nach Anspruch 7, wobei eine thermische Isolationsschicht (64) zwischen dem beweglichen Bauelement und dem piezoelektrischen Element vorgesehen ist.

9. Schalter nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreis die folgenden Elemente enthält:

- einen Halbleiter-Schalter (72) mit einem Eingangsschaltkreis und einem Ausgangsschaltkreis,

- einen im Eingangsschaltkreis vorgesehenen Thermistor (78), der ein Umschalten des Halbleiter- Schalters aufgrund erhohter Temperatur verhindert.

10. Schalter nach Anspruch 9, wobei der Halbleiterschalter ein Feldeffekttransistor ist.

11. Schalter nach Anspruch 9, wobei der Thermimstor einen negativen Widerstands-Temperaturkoeffizienten aufweist.

12. Drucktastenschalter (10) enthaltend ein piezoelektrisches Element (22) mit entgegengesetzten Seiten, von denen eine mit einer biegbaren Stützplatte (24) zu einem Laminat verbunden ist, Elektroden (24, 28; 54), die an den entgegengesetzten Seiten des piezoelektrischen Elements angebracht sind, eine Drucktaste (48) zum Biegen des Laminats, wodurch eine Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird, und einen elektronischen Schaltkreis (14), wobei die Elektroden elektrisch mit dem Schaltkreis verbunden sind, um diesen in seinen leitenden Zustand umzuschalten, wenn das Laminat durch die Drucktaste gebogen wird, und wobei die Stützplatte und das piezoelektrische Element verschiedene Temperaturdehungskoeffizienten aufweisen, wodurch sich das Laminat bei steigender Temperatur dehnen und eine Spannung zwischen den Elektroden entstehen kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktaste mit dem Laminat verbunden ist, um dieses in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der sich das Laminat aufgrund einer Temperaturerhöhung biegt, zu verbiegen.

13. Drucktastenschalter nach Anspruch 12, wobei der Schaltkreis einen Schalter (72) mit einem Eingangsschaltkreis und einem Ausgangsschaltkreis umfaßt und ein Thermistor im Eingangsschaltkreis vorgesehen ist, der ein Umschalten des Schalters aufgrund eines Temperaturanstiegs verhindert.

14. Drucktastenschalter nach Anspruch 13, wobei der Schalter einen Halbleiter enthält.

15. Drucktastenschalter nach Anspruch 14, wobei der Halbleiter ein Feldeffekttransistor ist.

16. Drucktastenschalter nach Anspruch 13, wobei der Thermistor einen negativen Widerstands-Temperaturkoeffizienten aufweist.