EP4376040A1 - Folientastatur für ein schutzgerät im bereich der elektroenergieübertragung und -verteilung - Google Patents

Folientastatur für ein schutzgerät im bereich der elektroenergieübertragung und -verteilung Download PDF

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EP4376040A1
EP4376040A1 EP22209611.7A EP22209611A EP4376040A1 EP 4376040 A1 EP4376040 A1 EP 4376040A1 EP 22209611 A EP22209611 A EP 22209611A EP 4376040 A1 EP4376040 A1 EP 4376040A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane keyboard
contact
shielding plate
shielding
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
EP22209611.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin KRUSS
Eric Lude
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP22209611.7A priority Critical patent/EP4376040A1/de
Publication of EP4376040A1 publication Critical patent/EP4376040A1/de
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Definitions

  • the invention relates to a membrane keyboard for a protective device in the field of electrical energy transmission and distribution with a front decorative film, a shielding layer arranged behind the decorative film, and a circuit board arranged behind the shielding layer, which has a center electrode and at least one outer electrode which are at different electrical potentials, wherein a snap switch can be transferred from its starting position to its contact position by means of finger pressure and the snap switch in its contact position rests on the center electrode, from which it automatically returns to the starting position in the absence of finger pressure, in which it does not contact the center electrode.
  • the invention further relates to a protective device with such a membrane keyboard.
  • the membrane keyboard 1 shown there comprises an upper or, in other words, front decorative film 2 with a front surface that, during operation, faces a user or operator of a protective device in which the membrane keyboard 1 is installed.
  • On this front surface of the decorative film 2 facing the user surface areas are provided with letters, numbers or symbols.
  • Switches (not shown in the figure) are arranged below these surface areas of the decorative film 2 and can be pressed using a finger. The switches are designed as snap switches and automatically return to their original position when the finger is removed.
  • the shielding layer is designed as a shielding film 4 and consists of an insulating film material that has a layer of silver conductive varnish.
  • the shielding film 4 is firmly connected to a circuit board 5 via two further adhesive films 3, which in turn is arranged in a plastic front cap 6 of a protective device (not shown in the figure).
  • a shielding spring plate 8 designed with elastically flexible contact tongues 7 is clamped to the back of the front cap 6 and is conductively connected to a metal housing of the protective device.
  • the electrically conductive silver conductive lacquer layer can be galvanically connected to the housing of the protective device. According to the state of the art, this is done by folding over a tab on the edge of the shielding film so that it extends at the edge over the layers to the circuit board 5, so that the conductive layer of the shielding film is electrically connected to the shielding plate.
  • the circuit board 5 is provided with a circumferential conductor ring 9 that completely encloses the circuit board 5 at its edge.
  • the conductor ring 9, which is also connected to the contact surface of the shielding layer, is conductively connected to the shielding spring plate 8 and, when installed, is at earth potential or, in other words, housing potential.
  • the disadvantage of the current technology is that the surrounding conductor ring forms an induction loop, which could lead to an unwanted influence on the electronics of the protective device.
  • the installation of the shield layers with the folded edge tabs is complex.
  • the object of the invention is to provide a membrane keyboard of the type mentioned above, which ensures a secure Protection against electrostatic discharges and capacitive discharge shifts is possible and at the same time is simple to construct and therefore cost-effective.
  • the shielding layer is designed as a shielding plate which is electrically and mechanically connected to metallic conductor connecting means, wherein the conductor connecting means can be connected to the earth potential, so that a low-resistance, mechanically stable current path to the earth potential is provided by means of the conductor connecting means.
  • a solid shielding plate is arranged directly behind the decorative film, which serves as protection against electrostatic discharges. Due to its arrangement directly behind the decorative film and in front of the circuit board, the keyboard wiring arranged on the circuit board is protected from capacitive discharge shifts. Induction loops with unwanted electromagnetic interference are avoided within the scope of the invention.
  • the circuit board can be connected to the earth potential via conductor connection means.
  • the conductor connection means extend between the shielding plate and the housing of the protective device, which is at earth potential, during operation of the membrane keyboard, i.e. when it is installed in a protective device. In this way, a low-resistance and mechanically strong current path is provided between the shielding plate and the housing, so that electrostatic discharges can be safely diverted to earth.
  • the conductor connection means expediently have an electrical resistance of less than 0.9 ohms or preferably less than 0.5 ohms. According to a preferred further development, the conductor connection means are designed as dimensionally stable metallic conductors.
  • the conductor connection means are expediently designed as metallic contact bolts, which are attached to the decorative film facing away from the shield plate and can be connected in an electrically conductive manner to a housing of the protective device.
  • the contact bolts are advantageously designed in the shape of a cylinder or a truncated cone and extend in a longitudinal direction. These bolts are mechanically and electrically firmly connected to the shield plate with their shield plate end. The bolt end facing away from the shield plate end is connected, for example, to an electrically conductive housing connection means with which the membrane keyboard can be connected to the housing of the protective device.
  • a front cap made of an insulating material is arranged behind the circuit board and an electrically conductive shielding spring plate is arranged behind the front cap, which makes contact with a housing of the protective device during operation or when the membrane keyboard according to the invention is used as intended, the shielding spring plate being electrically connected to the contact bolts.
  • the shielding spring plate has elastically flexible clamping tongues with which it can be clamped to the housing of a protective device. This provides a low-resistance, mechanically stable current path from the shielding plate via the bolts and the shielding spring plate, so that electrostatic discharges can be safely discharged despite the high magnetic bending forces that may occur.
  • the contact bolts are advantageously designed as threaded bolts and have a thread with which they are attached to the shielding plate. Alternatively, the contact bolts are inserted or riveted into the shielding plate.
  • the shielding plate advantageously has a thickness of between 0.05 mm and 0.3 mm or between 0.1 mm and 0.2 mm.
  • the thickness of the shielding plate is critical within the scope of the invention.
  • the shielding plate must be designed to be thick enough that the electrostatic discharges and the capacitive discharge shifts are safely diverted or avoided.
  • the thickness of the shielding plate is too great, problems can arise with regard to the contacting of the electrodes by the snap switches, which must enable a secure electrical contact in their contact position, while at the same time their reset potential must be maintained so that they reliably snap back from their contact position to their starting position.
  • the shielding plate is made of stainless steel.
  • Stainless steel is inexpensive, sufficiently conductive and climate-resistant.
  • At least one double-sided adhesive film is arranged between the decorative film and the shielding plate and/or between the shielding plate and the circuit board.
  • the adhesive films prevent unwanted horizontal displacement of the films, the plate and the sheet in the film stack and fix the position of the membrane switches horizontally and vertically.
  • the shielding plate advantageously has through holes which, when glued to the circuit board, allow the snap switches to pass through the shielding plate to contact at least one of the center electrodes.
  • through holes are provided in the shielding plate.
  • the snap switches extend over these through holes and are advantageously electrically connected to the shielding plate. The snap switches thus provide additional protection for the circuit board.
  • each center electrode forms two partial electrodes, which are arranged on the circuit board in an electrically insulated manner from one another and each form a potential point of a matrix circuit, wherein each snap switch has an embossing with which the snap switch in its contact position both center electrodes are electrically connected to one another.
  • each snap switch has an embossing with which the snap switch in its contact position both center electrodes are electrically connected to one another.
  • two partial electrodes of a center electrode which are at different logic potentials, are electrically connected to one another.
  • one partial electrode is at the potential of a row of a matrix circuit and the other partial electrode is at the potential of a column of said matrix circuit.
  • each column of the matrix circuit is connected to the base of a transistor, the collector of which is connected to a partial electrode.
  • the emitter of the transistor is at a ground potential.
  • a coupling resistor and a coupling capacitor are arranged between the collector and the partial electrode.
  • the other partial electrode is in turn connected to a row of the matrix circuit via a coupling capacitor.
  • the columns of the matrix circuit continuously switch the transistor on at a fixed rate, so that a partial electrode is grounded at a predetermined rate. By pressing the snap switch, these potentials of the partial electrodes are connected to one another.
  • one of the rows of the matrix circuit is also continuously and periodically short-circuited, so that the function associated with the pressed key can be assigned via a decoding circuit.
  • At least one external electrode is at a ground potential.
  • each base point of the snap switch is connected to an external electrode.
  • the snap switch is therefore at a ground potential in its initial position. Since its dome-shaped central section projects beyond the electrodes, these are additionally protected.
  • each outer electrode is at earth potential.
  • two middle partial electrodes are provided at logic potential.
  • a logic potential at one of the base points of the snap switch as is usual in the prior art, can be omitted according to the invention.
  • the snap switch itself is therefore also at ground potential in its initial position and thus contributes to protecting the circuit board.
  • At least one partial electrode is connected to a row of the matrix circuit via a coupling capacitor.
  • one of the partial electrodes is connected to a transistor via a coupling capacitor and a coupling resistor, the base of the transistor being connected to a column of the matrix circuit.
  • Each column of the matrix circuit is continuously clocked and therefore connects the collector of the transistor, which is connected to one of the partial electrodes, to the emitter of the transistor, which is at a ground potential, the emitter being at a ground potential.
  • the shielding layer designed as a shielding plate and the snap switches are firmly connected to one another, with the snap switches spanning a recess in the shielding plate in a shield-like manner.
  • each snap switch is made of a metallic material.
  • each snap switch is made of stainless steel.
  • the snap switches are integrated into the shielding plate.
  • the snap switches are part of the shielding plate.
  • the snap switches have foot sections that are attached to a flat or flat area of the shielding plate. A dome-shaped central section of the snap switch is raised from the feet and can be moved into its contact position by finger pressure.
  • each snap switch has several contact feet, each of which electrically contacts an outer electrode, wherein the snap switch extends over a dome-shaped dome section between the contact feet that curves outwards.
  • FIG. 1 shows a previously known membrane keyboard 1, which was already explained above in connection with the assessment of the state of the art.
  • FIG 2 shows an embodiment of the membrane keyboard according to the invention.
  • the membrane keyboard comprises a stack of films.
  • the frontmost film which faces the user or viewer when the membrane keyboard 1 is used as intended, is a decorative film 2.
  • the decorative film 2 has printing areas 10, each of which is printed with a symbol, a number, a letter or the like.
  • a symbol is, for example, a standing triangle, the middle tip of which points in a certain direction.
  • a snap switch (not shown) is arranged so that by exerting a pressure force with a finger of the user's hand, hereinafter referred to as finger pressure, the said snap switch is moved from its initial position to a contact position. In the contact position, the snap switch is connected to two logic potentials.
  • the decorative film 2 is firmly and non-slip connected to a shielding plate 11 via an adhesive film 3, which according to the invention forms the shielding layer instead of a shielding film.
  • the shielding plate 11 is made of stainless steel and has a thickness of 0.1 mm. The shielding plate 11 will be discussed in more detail later.
  • the shielding plate 11 is connected via two further adhesive foils 3 to a circuit board 5, which has a keyboard wiring in the form of a matrix circuit and electrodes.
  • the circuit board 5 is arranged in a front cap 6 made of insulating material, which is connected at the back to a shielding spring plate 8, which has mechanically flexible and elastically springy contact tongues 7.
  • the contact tongues 7 of the shielding spring plate 8 are electrically connected to a metallic housing of a protective device (not shown in the figure).
  • Figure 3 shows the shielding plate 11 in a perspective view. In this view, the surface of the shielding plate 11 facing the decorative film 2 can be seen.
  • the shielding plate 11 has circular through-openings 12 which allow a snap switch in its contact position to reach through these through-openings 12 in order to electrically connect electrodes formed on the circuit board 5 to one another.
  • contact bolts 14 can be seen, which with their Figure 3 visible shielding plate end 15 are mechanically firmly connected to the shielding plate 11.
  • One shielding plate end 15 of the contact bolt 14 is aligned with the Figure 3 facing surface of the shield plate 11, so that an overall flat or planar upper side of the shield plate 11 is provided.
  • FIG 4 shows the shielding plate 11 from its lower side, which faces away from the decorative film 2 in the installed state. It can be seen that the contact bolts 14 protrude from the back of the shielding plate 11 and extend towards their free end 16. These contact bolts 14, which extend in a longitudinal direction, protrude through through-openings in the circuit board 5 in the installed state and rest against the metallic shielding spring plate 8. Since When installed, the shielding spring plate 8 also contacts the housing, a low-resistance current path is provided from the shielding plate 11 to the housing, so that electrostatic discharges are diverted from the shielding plate 11 via the contact bolts 14 and the shielding spring plate 8 into the housing and thus to earth potential.
  • FIG. 5 shows the embodiment according to Figure 4 in a detailed view.
  • the contact bolt 14 which is made of a metallic material such as precious metal, is firmly connected to the shielding plate 11, which is made of stainless steel.
  • the contact bolt 14 extends from the back of the shielding plate to its free bolt end 16 in a longitudinal direction.
  • the decorative film 2, the adhesive films 3, the shielding plate 11, the circuit board 5, the front cap 6 and the shielding spring plate 8 are also stacked on top of one another in this longitudinal direction.
  • the outer surface of the contact bolt 14 has an external thread 17 for screwing on a nut to fasten the shielding spring plate 8 or directly to a housing. All contact bolts 14 of the shielding plate 11 are Figure 5 shown contact bolt 14 is designed accordingly.
  • Figure 6 shows a section of a circuit board 5 according to the prior art.
  • a center electrode 18 can be seen, which is surrounded by four outer electrodes 19, wherein the outer electrodes 19 are connected to one another via a circular conductor path 20.
  • One of the outer electrodes and the center electrode are at a logic potential.
  • the four outer electrodes 19 are each connected to a base point of the snap switch (not shown in the figure). If the snap switch is moved from its initial position to its contact position, the snap switch is connected to the center electrode 18, so that a short circuit is created between the outer electrodes 19 and the center electrode 18. Since the center electrode 18 and the outer electrodes 19 are at the potential a matrix circuit not shown in the figure, a row of a matrix circuit is electrically connected to a column of the said matrix circuit. A specific key can be clearly assigned to this crossing point via a decoding circuit.
  • Figure 7 shows a corresponding section of the circuit board 5 according to the present invention.
  • the center electrode 18 consists of two partial electrodes 21 and 22, which are separated from one another by a narrow insulating web 23. All outer electrodes 19 are connected to one another and are at a ground potential 20.
  • the partial electrodes 21 and 22, on the other hand, are at a logic potential.
  • one of the partial electrodes for example the partial electrode 21, is electrically connected to a row of a matrix circuit and the partial electrode 22 is electrically connected to a column of the said matrix circuit.
  • a snap switch arranged above the center electrode 18 If a snap switch arranged above the center electrode 18 is moved to its contact position, it connects the logic potentials of the partial electrodes 21 and 22, so that a decoding circuit can again be used to deduce a specific key or, in other words, a specific snap switch.
  • a column or a row of the matrix circuit can also be connected to a transistor or another electronic component, with one of the partial electrodes also being connected to this electronic component.
  • Figure 8 shows the circuit board according to Figure 7 with a snap switch 24 arranged above the center electrode 18 and its two partial electrodes 21 and 22.
  • the snap switch 24 is provided with an inner embossing 25 which has two longitudinal sections crossed with each other. If the snap switch 24 were to be moved into its contact position by means of finger pressure, the partial electrodes 21 and 22 arranged underneath would be connected, which in Figure 7 are shown.
  • FIG. 9 shows an example of a matrix circuit.
  • switches 26, 27, 28 and 29 can be seen, which are designed as snap switches.
  • Each snap switch 26, 27, 28 and 29 is in its initial position, in which it is at a ground potential, while the partial electrode 21 below the snap switch 26 is connected to a row 33a of a matrix circuit via a coupling capacitor 30.
  • the second partial electrode 22 of the snap switch 26 is connected via a coupling capacitor 30 and a coupling resistor 31a to the collector of a transistor 32a, which is controlled by the column 34a of the matrix circuit.
  • the emitter of the transistor is connected to the ground potential.
  • the partial electrode 22 of the snap switch 27 is connected via a coupling capacitor 30 and a coupling resistor 31b to the collector of a transistor 32b, which is controlled by the column 32b of the matrix circuit. This again applies accordingly to the partial electrode 22 of the snap switch 29.
  • the partial electrodes 21 of the snap switches 28, 29 are connected via a coupling capacitor 30 to one of the rows 33b of the matrix circuit.
  • Figure 10 shows a diagram whose ordinate corresponds to the voltage V that drops across row 33a.
  • the time t is plotted on the abscissa.
  • columns 34a and 34b are regularly energized, i.e. in a common cycle, so that transistors 32a and 32b continuously switch the transistor, so that the collector and thus the partial electrodes 22 of switches 26 and 28 are regularly briefly brought to a ground potential. If no switch is pressed, the voltage Vcc at resistor 35a remains constant. If switch 26 is pressed, however, the line is briefly brought to ground potential when transistor 32a is continuously switched. A zero voltage therefore drops briefly across row 33a. However, the coupling capacitors ensure a gradual increase in the voltage until Vcc is finally reached again. It is expedient not to use the zero voltage is detected, but a voltage between Vcc and zero, which in Figure 10 is denoted by V ILmaX . The following applies: 0 ⁇ V ILmax ⁇ Vcc
  • V ILmaX VCC/3. If V ILmaX is detected, the respective button or, in other words, the corresponding snap switch can be closed.
  • the metallic snap switches 24 are shown with their embossings 25. While the embossing of the snap switch 24 according to Figure 11 consists of two crossed elongated grooves, the embossing 25 of the snap switch 24 is according to Figure 12 a circular embossing. Within the scope of the invention, it must be ensured that the embossing is designed in such a way that the partial contacts arranged below the embossing are effectively connected to one another by the embossing. A point-by-point contact of the center electrode as in the prior art is not sufficient within the scope of the invention to connect the two partial electrodes. Within the scope of the invention, the embossing therefore forms an elongated or even flat connection with both partial electrodes. The embossing thus enables secure contact between both partial electrodes and thus secure switching by the snap switches 24.

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Abstract

Um eine Folientastatur (1) für ein Schutzgerät im Bereich der Elektroenergieübertragung und -verteilung mit einer vorderen Dekorfolie (2), einer hinter der Dekorfolie (2) angeordneten Schirmlage und einer hinter der Schirmlage angeordnete Leiterplatte (5), die eine Mittenelektrode (21, 22) und wenigstens eine Außenelektrode (19) aufweist, die auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen, wobei ein Schnappschalter (24) von seiner Ausgangsstellung in seine Kontaktstellung mittels Fingerdruck überführbar ist und der Schnappschalter (24) in seiner Kontaktstellung an der Mittenelektrode (21, 22) anliegt, von der er bei fehlendem Fingerdruck selbständig in die Ausgangsstellung zurückkehrt, in der er die Mittenelektrode (21, 22) nicht kontaktiert, zu schaffen, die einen sicheren Schutz vor elektrostatischen Entladungen und einer kapazitiven Entladeverschiebung ermöglicht und die gleichzeitig einfach im Aufbau und somit kostengünstig ist, wird vorgeschlagen, dass die Schirmlage als Schirmblech (11) ausgeführt ist, die mit metallischen Leiterverbindungsmitteln (14) elektrisch und mechanisch verbunden ist, wobei die Leiterverbindungsmittel (14) mit dem Erdpotential verbindbar sind, so dass mittels der Leiterverbindungsmittel (14) ein niederohmiger mechanisch stabiler Strompfad zum Erdpotential bereitgestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Folientastatur für ein Schutzgerät im Bereich der Elektroenergieübertragung und -verteilung mit einer vorderen Dekorfolie, einer hinter der Dekorfolie angeordneten Schirmlage, und einer hinter der Schirmlage angeordnete Leiterplatte, die eine Mittenelektrode und wenigstens eine Außenelektrode aufweist, die auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen, wobei ein Schnappschalter von seiner Ausgangsstellung in seine Kontaktstellung mittels Fingerdruck überführbar ist und der Schnappschalter in seiner Kontaktstellung an der Mittenelektrode anliegt, von der er bei fehlendem Fingerdruck selbständig in die Ausgangsstellung zurückkehrt, in der er die Mittenelektrode nicht kontaktiert.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Schutzgerät mit einer solchen Folientastatur.
  • Eine solche Folientastatur ist dem Fachmann bekannt und in Figur 1 schematisch dargestellt. Die dort dargestellte Folientastatur 1 umfasst eine obere oder mit anderen Worten vordere Dekorfolie 2 mit einer vorderen Oberfläche, die beim Betrieb einem Nutzer oder Bediener eines Schutzgeräts zugewandt ist, in welcher die Folientatstatur 1 verbaut ist. Auf dieser vorderen dem Benutzer zugewandten Oberfläche der Dekorfolie 2 sind Oberflächenbereiche mit Buchstaben, Ziffern oder Zeichen versehen. Unterhalb dieser Oberflächenbereiche der Dekorfolie 2 sind figürlich nicht dargestellte Schalter angeordnet, die mit Hilfe eines Fingers gedrückt werden können. Die Schalter sind als Schnappschalter ausgebildet und kehren, wenn der Finger wieder entfernt wird, selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
  • Unterhalb der Dekorfolie 2 ist eine Haftfolie 3 erkennbar, die beidseitig mit einer klebenden Schicht belegt ist, so dass die Dekorfolie 2 fest mit einer Schirmlage 4 verbunden ist. Die Schirmlage ist bei dem dargestellten Stand der Technik als Schirmfolie 4 ausgebildet und besteht aus einem isolierenden Folienmaterial, das eine Sicht aus Silberleitlack aufweist. Über zwei weitere Haftfolien 3 ist die Schirmfolie 4 mit fest mit einer Leiterplatte 5 verbunden, die wiederum in einer aus Kunststoff bestehenden Frontkappe 6 eines figürlich nicht dargestellten Schutzgeräts angeordnet ist. An der Rückseite der Frontkappe 6 ist ein mit elastisch biegsamen Kontaktzungen 7 ausgebildetes Schirmfederblech 8 verklemmt, das leitend mit einem metallischen Gehäuse des Schutzgeräts verbunden ist.
  • Um die Tastaturverdrahtung, die sich auf der Leiterplatte 5 befindet, vor einer kapazitiven Entladungsverschiebung zu schützen, ist die elektrisch leitende Silberleitlackschicht galvanisch mit dem Gehäuse des Schutzgeräts verbindbar. Dies erfolgt gemäß dem Stand der Technik durch Umlegen einer randseitigen Lasche der Schirmfolie, so dass diese sich am Rand über die Schichten hinweg bis zur Leiterplatte 5 erstreckt, so dass die leitende Schicht der Schirmfolie mit dem Schirmblech elektrisch verbunden ist. Zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen (ESD) ist die Leiterplatte 5 mit einem umlaufenden Leiterring 9 versehen, der die Leiterplatte 5 an ihrem Rand vollständig umschließt. Der Leiterring 9, der ebenfalls mit der Auflagefläche der Schirmlage verbunden ist, ist leitend an das Schirmfederblech 8 angeschlossen und liegt im eingebauten Zustand auf Erd- oder mit anderen Worten Gehäusepotential.
  • Dem Stand der Technik haftet der Nachteil an, dass der umlaufende Leiterring eine Induktionsschleife ausbildet, was zu einer nicht gewollten Beeinflussung Elektronik des Schutzgerätes führen könnte. Darüber hinaus ist die Montage der Schirmlagen mit den umgefalzten Randlaschen aufwändig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Folientastatur der eingangs genannter Art bereit zu stellen, die einen sicheren Schutz vor elektrostatischen Entladungen und einer kapazitiven Entladeverschiebung ermöglicht und die gleichzeitig einfach im Aufbau und somit kostengünstig ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem die Schirmlage als Schirmblech ausgeführt ist, die mit metallischen Leiterverbindungsmitteln elektrisch und mechanisch verbunden ist, wobei die Leiterverbindungsmittel mit dem Erdpotential verbindbar sind, so dass mittels der Leiterverbindungsmittel ein niederohmiger mechanisch stabiler Strompfad zum Erdpotential bereitgestellt ist.
  • Erfindungsgemäß ist direkt hinter der Dekorfolie ein massives Schirmblech angeordnet, das als Schutz vor elektrostatischen Entladungen dient. Auf Grund seiner Anordnung direkt hinter der Dekorfolie und vor der Leiterplatte ist die auf der Leiterplatte angeordnete Tastaturverdrahtung vor einer kapazitiven Entladeverschiebungen geschützt. Induktionsschleifen mit ungewollten elektromagnetischen Störungen im Gefolge sind im Rahme der Erfindung vermieden. Die Leiterplatte ist über Leiterverbindungsmittel mit dem Erdpotential verbindbar. Dazu erstrecken sich die Leiterverbindungmittel während des Betriebs der Folientastatur, also wenn diese in einem Schutzgerät verbaut ist, zwischen dem Schirmblech und dem auf Erdpotential liegenden Gehäuse des Schutzgeräts. Auf diese Weise ist eine niederohmiger und mechanisch fester Strompfad zwischen Schirmblech und Gehäuse bereitgestellt, so das elektrostatische Entladungen sicher zur Erde hin abgeleitet werden können.
  • Zweckmäßigerweise weisen die Leiterverbindungsmittel einen elektrischen Widerstand kleiner 0,9 Ohm oder bevorzugt kleiner 0,5 Ohm auf. Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung sind die Leiterverbindungsmittel als formfeste metallische Leiter ausgebildet.
  • Zweckmäßigerweise sind die Leiterverbindungsmittel als metallische Kontaktbolzen ausgeführt, die an der von der Dekorfolie abgewandten Seite des Schirmblechs aufragen und elektrisch leitend mit einem Gehäuse des Schutzgeräts verbindbar sind. Die Kontaktbolzen sind vorteilhafterweise zylinder- oder kegelstumpfförmig ausgestaltet und erstrecken sich in einer Längsrichtung. Diese Bolzen sind mit ihrem Schirmblechende mechanisch und elektrisch fest mit dem Schirmblech verbunden. Das von dem Schirmblechende abgewandte Bolzenende ist beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Gehäuseverbindungsmittel verbunden, mit dem die Folientastatur mit dem Gehäuse des Schutzgeräts verbunden werden kann.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind hinter der Leiterplatte eine aus einem Isolierstoff gefertigte Frontkappe und hinter der Frontkappe ein elektrisch leitendes Schirmfederblech angeordnet, das beim Betrieb oder dem bestimmungsgemäßen Gebrauch der erfindungsgemäßen Folientastatur ein Gehäuse des Schutzgeräts kontaktiert, wobei das Schirmfederblech mit den Kontaktbolzen elektrisch leitend verbunden ist. Wie bereits weiter oben beschrieben wurde, verfügt das Schirmfederblech über elastisch biegsame Klemmzungen, mit denen es an dem Gehäuse eines Schutzgeräts verklemmt werden kann. Damit ist von dem Schirmblech über die Bolzen und das Schirmfederblech ein niederohmiger mechanisch stabiler Strompfad bereitgestellt, so dass elektrostatische Entladungen trotz möglicherweise auftretender hoher magnetischer Biegekräfte sicher abgeleitet werden können.
  • Vorteilhafterweise sind die Kontaktbolzen als Gewindebolzen ausgeführt und weisen ein Gewinde auf, mit dem sie an dem Schirmblech befestigt sind. Abweichend davon sind die Kontaktbolzen in dem Schirmblech eingesteckt oder vernietet.
  • Vorteilhafterweise weist das Schirmblech eine Dicke zwischen 0,05 mm und 0,3 mm oder aber zwischen 0,1 mm und 0,2 mm auf. Die Dicke des Schirmblechs ist im Rahmen der Erfindung kritisch. Zum einen ist das Schirmblech so dick auszugestalten, dass die elektrostatischen Entladungen und die kapazitiven Entladungsverschiebungen sicher abgeleitet bzw. vermieden werden können. Ist die Dicke des Schirmblechs jedoch zu groß können sich Probleme hinsichtlich der Kontaktierung der Elektroden durch die Schnappschalter einstellen, die in ihrer Kontaktstellung einen sicheren elektrischen Kontakt ermöglichen müssen, wobei gleichzeitig ihr Rückstellpotential erhalten bleiben muss, damit diese von ihrer Kontaktstellung zuverlässig wieder in ihre Ausgangsstellung zurückschnellen.
  • Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung besteht das Schirmblech aus Edelstahl. Edelstahl ist kostengünstig, ausreichend leitend und klimabeständig.
  • Zweckmäßig ist es, wenn zwischen der Dekorfolie und der Schirmblech und/oder wenn zwischen dem Schirmblech und der Leiterplatte wenigstens eine beidseitig klebende Haftfolie angeordnet ist. Die Haftfolien verhindern eine unerwünschte horizontale Verschiebung der Folien, der Platte und des Bleches im Folienstapel und fixieren die Position der Membranschalter horizontal und vertikal.
  • Vorteilhafterweise weist das Schirmblech Durchgangslöcher auf, die in einem auf der Leiterplatte aufgeklebten Zustand ein Durchgreifen der Schnappschalter durch das Schirmblech zur Kontaktierung wenigstens einer der Mittenelektroden ermöglichen. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind in dem Schirmblech Durchgangslöcher vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden diese Durchgangslöcher von den Schnappschaltern überragt, die vorteilhafterweise elektrisch mit dem Schirmblech verbunden sind. Die Schnappschalter stellen somit einen zusätzlichen Schutz für die Leiterplatte bereit.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung bildet jede Mittenelektrode zwei Teilelektroden aus, die voneinander elektrisch isoliert auf der Leiterplatte angeordnet sind und jeweils einen Potentialpunkt einer Matrixschaltung ausbilden, wobei jeder Schnappschalter eine Prägung aufweist, mit welcher der Schnappschalter in seiner Kontaktstellung die beiden Mittenelektroden elektrisch miteinander verbindet. Erfindungsgemäß werden durch Eindrücken eines Schnappschalters zwei Teilelektroden einer Mittenelektrode, die auf unterschiedlichen Logikpotentialen liegen, elektrisch miteinander verbunden. Bevorzugt liegt eine Teilelektrode auf dem Potential einer Reihe einer Matrixschaltung und die andere Teilelektrode auf dem Potential einer Spalte der besagten Matrixschaltung. Davon abweichend ist jede Spalte der Matrixschaltung mit der Basis eines Transistors verbunden, dessen Kollektor mit einer Teilelektrode verbunden ist. Der Emitter des Transistors liegt auf einem Erdpotential. Bevorzugt sind zwischen Kollektor und Teilelektrode ein Koppelwiderstand und eine Koppelkondensator angeordnet. Die jeweils andere Teilelektrode ist wieder über einen Koppelkondensator mit einer Reihe der Matrixschaltung verbunden. Die Spalten der Matrixschaltung schalten in einem festgelegten Takt den Transistor fortwährend ein, so dass eine Teilelektrode in vorgegebenem Takt geerdet wird. Durch Eindrücken des Schnappschalters, werden diese Potentiale der Teilelektroden miteinander verbunden. Somit wird auch eine der Reihen der Matrixschaltung kontinuierlich und periodisch kurzgeschlossen, so dass über eine Dekodierschaltung die mit der gedrückten Taste verbundene Funktion zugeordnet werden kann.
  • Gemäß einer diesbezüglich vorteilhaften Weiterentwicklung liegt wenigstens eine Außenelektrode auf einem Erdpotenzial. Bei dieser Weiterentwicklung der Erfindung ist jeder Fußpunkt des Schnappschalters mit jeweils einer Außenelektrode verbunden. Der Schnappaschalter liegt somit in seiner Ausgangsstellung auf einem Erdpotential. Da er mit seinem kuppelförmigen Mittenabschnitt die Elektroden überragt, sind dies zusätzlich geschützt.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind vier Außenelektroden vorgesehen, die eine Mittenelektrode kreisförmig umgeben, wobei jede Außenelektrode auf Erdpotenzial liegt.
  • Im Rahmen der Erfindung sind zwei mittlere Teilelektroden auf Logikpotential vorgesehen. Ein Logikpotential an einem der Fußpunkte des Schnappschalters, wie im Stand der Technik üblich, kann erfindungsgemäß entfallen. Im Rahmen der Erfindung ist es daher möglich, den Fußpunkt oder aber alle Fußpunkte des Schnappschalters auf Erdpotential zu legen. Der Schnappschalter selbst liegt daher in seiner Ausgangsstellung ebenfalls auf Erdpotential und trägt somit zum Schutz der Leiterplatte bei.
  • Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Teilelektrode über einen Koppelkondensator mit einer Reihe der Matrixschaltung verbunden.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist eine der Teilelektroden über einen Koppelkondensator und einen Koppelwiderstand mit einem Transistor verbunden ist, wobei die Basis des Transistors mit einer Spalte der Matrixschaltung verbunden ist. Jede Spalte der Matrixschaltung wird fortwährend getaktet und verbindet daher den Kollektor des Transistors, der mit einer der Teilelektroden verbunden ist, mit dem auf einem Erdpotential liegenden Emitter des Transistors, wobei der Emitter auf einem Erdpotential liegt.
  • Vorteilhafterweise sind die als Schirmblech ausgeführte Schirmlage und die Schnappschalter fest miteinander verbunden, wobei die Schnappschalter eine Ausnehmung in dem Schirmblech schirmartig überspannen.
  • Vorteilhafterweise ist jeder Schnappschalter aus einem metallischen Material gefertigt. Bevorzugt besteht jeder Schnappschalter aus Edelstahl.
  • Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind die Schnappschalter in das Schirmblech integriert. Mit anderen Worten sind die Schnappschalter Bestandteil des Schirmblechs. Die Schnappschalter weisen bei dieser Ausgestaltung der Erfindung Fußabschnitte auf, die an einen flachen oder planen Bereich Schirmblechs angeformt sind. Von den Füßen erhebt ist eine kuppelförmiger Mittabschnitt des Schnappschalters, der durch Fingerdruck in seine Kontaktstellung überführt werden kann.
  • Vorteilhafterweise verfügt jeder Schnappschalter über mehrere Kontaktfüße, die jeweils eine Außenelektrode elektrisch kontaktieren, wobei sich der Schnappschalter über einen sich domförmig nach außen wölbenden Kuppelabschnitt zwischen den Kontaktfüßen erstreckt.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und wobei
    • Figur 1
    eine Folientastatur gemäß dem Stand der Technik,
    Figur 2
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Folientastatur,
    Figur 3
    ein erfindungsgemäßes Schirmblech der Folientastatur gemäß Figur 2 von oben
    Figur 4
    das Schirmblech gemäß Figur 3 von unten
    Figur 5
    ein mit dem Schirmblech gemäß Figur 4 verbundener Bolzen,
    Figur 6
    eine Mittenelektrode und diese umgebende Außenelektroden einer Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik,
    Figur 7
    Mittenelektrode und diese umgebende Außenelektroden einer Leiterplatte gemäß der Erfindung,
    Figur 8
    die Leiterplatte gemäß Figur 7 mit aufgesetzten Schnappschaltern,
    Figur 9
    eine Matrixschaltung für eine Mittenelektrode gemäß Figur 7,
    Figur 10
    den Spannungsverlauf der Matrixschaltung nach dem Drücken einer Taste,
    Figuren 11 und 12
    Ausführungsbeispiele von gestanzten Schnappschaltern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Figur 1 zeigt eine vorbekannte Folientastatur 1, die bereits weiter oben im Zusammenhang mit der Würdigung des Standes der Technik erläutert wurde.
  • Figur 2 zeigt ein Ausführungsbespiel der erfindungsgemäßen Folientastatur. Wie beim Stand der Technik - vergleiche Figur 1 - umfasst die Folientastatur einen Stapel von Folien. Die vorderste Folie, die beim bestimmungsgemäßen Gerbrauch der Folientastatur 1 dem Nutzer oder Betrachter zugewandt ist, stellt eine Dekorfolie 2 dar. Die Dekorfolie 2 verfügt über Druckbereiche 10, die jeweils mit einem Symbol, einer Ziffer, einem Buchstaben oder dergleichen bedruckt sind. Ein Symbol ist beispielsweise ein stehendes Dreieck, dessen mittlere Spitze in eine bestimmte Richtung weist.
  • Unterhalb eines jeden Druckbereichs 10 ist ein in Figur 2 nicht dargestellter Schnappschalter angeordnet, so dass durch Ausüben einer Druckkraft mit einem Finger der Hand des Nutzers, im Folgenden als Fingerdruck bezeichnet, der besagte Schnappschalter von seiner Ausgangsstellung in eine Kontaktstellung überführt wird. In der Kontaktstellung liegt der Schnappschalter an zwei Logikpotentialen an.
  • Die Dekorfolie 2 ist über eine Haftfolie 3 mit einem Schirmblech 11 fest und rutschfest verbunden, das erfindungsgemäß anstelle einer Schirmfolie die Schirmlage ausbildet. Das Schirmblech 11 ist aus Edelstahl gefertigt und weist eine Dicke von 0,1 mm auf. Auf das Schirmblech 11 wird später noch genauer eingegangen.
  • Das Schirmblech 11 ist über zwei weiteren Haftfolien 3 mit einer Leiterplatte 5 verbunden, die über eine Tastaturverdrahtung in Gestalt einer Matrixschaltung und Elektroden verfügt. Die Leiterplatte 5 ist in einer aus Isolierstoff gefertigten Frontkappe 6 angeordnet, die rückseitig mit einem Schirmfederblech 8 verbunden ist, die mechanisch biegsame und elastisch federnde Kontaktzungen 7 aufweist.
  • Im eingebauten Zustand der Folientastatur 1 sind die Kontaktzungen 7 des Schirmfederblechs 8 elektrisch leitend mit einem metallischen Gehäuse eines figürlich nicht dargestellten Schutzgeräts verbunden.
  • Figur 3 zeigt das Schirmblech 11 in einer perspektivischen Ansicht. In dieser Ansicht ist die der Dekorfolie 2 zugewandte Oberfläche des Schirmblechs 11 erkennbar. Das Schirmblech 11 verfügt über kreisförmige Durchgangsöffnungen 12, die es ermöglichen, dass ein Schnappschalter in seiner Kontaktstellung diese Durchgangsöffnungen 12 durchgreift, um auf der Leiterplatte 5 ausgebildete Elektroden elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Weiterhin sind Kontaktbolzen 14 erkennbar, die mit ihrem in Figur 3 erkennbaren Schirmblechende 15 mechanisch fest mit dem Schirmblech 11 verbunden sind. Dabei ist ein Schirmblechende 15 des Kontaktbolzens 14 fluchtend zu der dem Betrachter von Figur 3 zugewandten Oberfläche des Schirmbleches 11 ausgerichtet, so dass eine insgesamt flache oder plane Oberseite des Schirmbleches 11 bereitgestellt ist.
  • Figur 4 zeigt das Schirmblech 11 von seiner unteren Seite, die von der Dekorfolie 2 im eingebauten Zustand abgewandt ist. Es ist erkennbar, dass die Kontaktbolzen 14 von der Rückseite des Schirmbleches 11 aufragen und sich zu ihrem freien Ende 16 hin erstrecken. Diese sich in einer Längsrichtung erstreckenden Kontaktbolzen 14 durchragen im eingebauten Zustand in der Leiterplatte 5 eingebrachte Durchgangsöffnungen und liegen an dem metallischen Schirmfederblech 8 an. Da im eingebauten Zustand das Schirmfederblech 8 auch das Gehäuse kontaktiert, ist ein niederohmiger Strompfad von dem Schirmblech 11 zum Gehäuse bereitgestellt, so dass elektrostatische Entladungen von dem Schirmblech 11 über die Kontaktbolzen 14 und das Schirmfederblech 8 in das Gehäuse und somit zum Erdpotential hin abgeleitet werden.
  • Figur 5 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 in einer Detailansicht. Hier ist wieder erkennbar, dass der aus einem metallischen Material wie beispielweise Edelmetall bestehende Kontaktbolzen 14 fest mit dem Schirmblech 11 verbunden ist, das aus Edelstahl besteht. Dabei erstreckt sich der Kontaktbolzen 14 von der Rückseite des Schirmbleches zu seinem freien Bolzenende 16 hin in einer Längsrichtung. In dieser Längsrichtung sind auch die Dekorfolie 2, die Klebefolien 3, das Schirmblech 11, die Leiterplatte 5, die Frontkappe 6 und da Schirmfederblech 8 übereinandergestapelt. Die Mantelfläche des Kontaktbolzens 14 trägt ein Außengewinde 17, für das Aufschrauben einer Mutter zur Befestigung des Schirmfederbleches 8 oder direkt an einem Gehäuse. Alle Kontaktbolzen 14 des Schirmblechs 11 sind dem in Figur 5 gezeigten Kontaktbolzen 14 entsprechend ausgestaltet.
  • Figur 6 zeigt einen Ausschnitt einer Leiterplatte 5 gemäß dem Stand der Technik. Dort ist eine Mittenelektrode 18 erkennbar, die von vier Außenelektroden 19 umringt ist, wobei die Außenelektrode 19 über einen kreisförmigen Leiterpfad 20 miteinander verbunden sind. Eine der Außenelektroden und die Mittenelektrode liegen auf einem Logikpotential.
  • Gemäß dem Stand der Technik sind die vier Außenelektroden 19 jeweils mit einem Fußpunkt an das figürlich nicht dargestellten Schnappschalters verbunden. Wird der Schnappschalter von seiner Ausgangsstellung in seine Kontaktstellung überführt, steht der Schnappschalter in Verbindung mit der Mittenelektrode 18, so dass ein Kurzschluss zwischen den Außenelektroden 19 und der Mittenelektrode 18 herbeigeführt ist. Da sich die Mittenelektrode 18 und die Außenelektroden 19 auf dem Potential einer figürlich nicht gezeigten Matrixschaltung befinden, wird eine Reihe einer Matrixschaltung mit einer Spalte der besagten Matrixschaltung elektrisch verbunden. Über eine Dekodierschaltung kann diesem Kreuzungspunkt eine bestimmte Taste eindeutig zugeordnet werden.
  • Figur 7 zeigt einen entsprechenden Ausschnitt der Leiterplatte 5 gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist erkennbar, dass die Mittenelektrode 18 aus zwei Teilelektroden 21 und 22 besteht, die über einen schmalen isolierenden Steg 23 voneinander getrennt sind. Alle Außenelektroden 19 sind miteinander verbunden und liegen auf einem Erdpotential 20. Die Teilelektroden 21 und 22 hingegen liegen auf einem Logikpotential. Genauer ausgedrückt ist eine der Teilelektroden beispielsweise die Teilelektrode 21 mit einer Reihe einer Matrixschaltung und die Teilelektrode 22 mit einer Spalte der besagten Matrixschaltung elektrisch verbunden. Wird ein über der Mittenelektrode 18 angeordneter Schnappschalter in seine Kontaktstellung überführt, verbindet dieser die Logikpotentiale der Teilelektroden 21 und 22, so dass wieder mit Hilfe einer Dekodierschaltung auf eine bestimmte Taste oder mit anderen Worten einem bestimmten Schnappschalter zurückgeschlossen werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass eine Spalte oder eine Reihe der Matrixschaltung auch mit einem Transistor oder einem anderen Elektronikbauteil verbunden sein kann, wobei eine der Teilelektroden ebenfalls mit diesem Elektronikbauteil verbunden ist.
  • Figur 8 zeigt die Leiterplatte gemäß Figur 7 mit einem über der Mittenelektrode 18 und deren beiden Teilelektroden 21 und 22 angeordneten Schnappschalter 24. Der Schnappschalter 24 ist mit einer inneren Prägung 25 versehen, die zwei miteinander gekreuzte Längsabschnitte aufweist. Würde der Schnappschalter 24 in seiner Kontaktstellung mit Hilfe eines Fingerdrucks überführt, kommt es zu einer Verbindung der darunter angeordneten Teilelektroden 21 und 22 die in Figur 7 dargestellt sind.
  • Figur 9 zeigt ein Beispiel einer Matrixschaltung. Es sind vier Schalter 26, 27, 28 und 29 erkennbar, die als Schnappschalter ausgeführt sind. Jeder Schnappschalter 26, 27, 28 und 29 befindet in seiner Ausgangsstellung, in der er auf einem Erdpotential liegt, während sich die Teilelektrode 21 unterhalb des Schnappschalters 26 über einen Koppelkondensator 30 mit einer Reihe 33a einer Matrixschaltung verbunden ist. Das gleiche gilt für die Teilelektrode 21 des Schnappschalters 27. Die zweite Teilelektrode 22 des Schnappschalters 26 ist über einen Koppelkondensator 30 und einem Kuppelwiederstand 31a mit dem Kollektor eines Transistors 32a verbunden, der von der Spalte 34a der Matrixschaltung angesteuert wird. Der Emitter des Transistors ist mit dem Erdpotential verbunden. Entsprechendes gilt für die Teilelektrode 22 des Schnappschalters 28. Die Teilelektrode 22 des Schnappschalters 27 ist über einen Kuppelkondensator 30 und einem Koppelwiderstand 31b mit dem Kollektor eines Transistor 32b verbunden, der von der Spalte 32b der Matrixschaltung angesteuert wird. Das gilt wieder entsprechend für die Teilelektrode 22 des Schnappschalters 29. Die Teilelektroden 21 der Schnappschalter 28, 29 sind über einen Kuppelkondensator 30 mit einer der Reihe 33b der Matrixschaltung verbunden.
  • Figur 10 zeigt ein Diagramm dessen Ordinate der Spannung V entspricht, die an der Reihe 33a abfällt. Auf der Abszisse ist die Zeit t abgetragen. Weiterhin werden die Spalten 34a und 34b regelmäßig also in einem allen gemeinsamen Takt bestromt, so dass die Transistoren 32a und 32b kontinuierlich den Transistor schalten, so dass der Kollektor und somit die Teilelektroden 22 der Schalter 26 und 28 regelmäßig kurz auf ein Erdpotential gebracht werden. Ist kein Schalter gedrückt, bleibt die Spannung Vcc am Widerstand 35a konstant. Ist der Schalter 26 jedoch gedrückt, so wird die Leitung beim kontinuierlichen Schalten des Transistors 32a kurzzeitig auf Erdpotential gelegt. An der Reihe 33a fällt daher kurzzeitig eine Null-Spannung ab. Die Koppelkondensatoren sorgen jedoch für einen allmählichen Anstieg der Spannung bis schließlich wieder Vcc erreicht wird. Zweckmäßigerweise wird nicht die Nullspannung detektiert, sondern eine zwischen Vcc und Null liegende Spannung, die in Figur 10 mit VILmaX bezeichnet ist. Es gilt: 0 < V ILmax < Vcc
    Figure imgb0001
  • Vorteilhafterweise ist VILmaX = VCC/3. Wird VILmaX detektiert, kann auf die jeweilige Taste oder mit anderen Worten den entsprechenden Schnappschalter zurück geschlossen werden.
  • In Figur 11 und 12 sind die metallischen Schnappschalter 24 mit ihren Prägungen 25 dargestellt. Während die Prägung des Schnappschalters 24 gemäß Figur 11 wieder aus zwei gekreuzten länglichen Nuten besteht, ist die Prägung 25 des Schnappschalters 24 gemäß Figur 12 eine kreisförmige Prägung. Im Rahmen der Erfindung ist sicherzustellen, dass die Prägung so ausgestaltet ist, dass die unterhalb der Prägung angeordneten Teilkontakte durch die Prägung wirksam miteinander verbunden werden. Eine punktuelle Kontaktierung der Mittenelektrode wie beim Stand der Technik ist im Rahmen der Erfindung nicht ausreichend, um die beiden Teilelektroden zu verbinden. Die Prägung bildet im Rahmen der Erfindung daher eine längliche oder gar flächige Verbindung mit beiden Teilelektroden. Durch die Prägung ist somit sichere Kontaktierung beider Teilelektroden ermöglicht und somit ein sicheres Schalten durch die Schnappschalter 24.

Claims (16)

  1. Folientastatur (1) für ein Schutzgerät im Bereich der Elektroenergieübertragung und -verteilung mit
    - einer vorderen Dekorfolie (2),
    - einer hinter der Dekorfolie (2) angeordneten Schirmlage und
    - einer hinter der Schirmlage angeordnete Leiterplatte (5), die eine Mittenelektrode (21, 22) und wenigstens eine Au-βenelektrode (19) aufweist, die auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen, wobei ein Schnappschalter (24) von seiner Ausgangsstellung in seine Kontaktstellung mittels Fingerdruck überführbar ist und der Schnappschalter (24) in seiner Kontaktstellung an der Mittenelektrode (21, 22) anliegt, von der er bei fehlendem Fingerdruck selbständig in die Ausgangsstellung zurückkehrt, in der er die Mittenelektrode (21, 22) nicht kontaktiert,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmlage als Schirmblech (11) ausgeführt ist, die mit metallischen Leiterverbindungsmitteln (14) elektrisch und mechanisch verbunden ist, wobei die Leiterverbindungsmittel (14) mit dem Erdpotential verbindbar sind, so dass mittels der Leiterverbindungsmittel (14) ein niederohmiger mechanisch stabiler Strompfad zum Erdpotential bereitgestellt ist.
  2. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterverbindungsmittel als metallische Kontaktbolzen (14) ausgeführt sind, die an der von der Dekorfolie abgewandten Seite des Schirmblechs (11) aufragen und elektrisch leitend mit einem Gehäuse des Schutzgeräts verbindbar sind.
  3. Folientastatur (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Leiterplatte (5) eine aus einem Isolierstoff gefertigte Frontkappe (6) und hinter der Frontkappe (6) ein elektrisch leitendes Schirmfederblech (8) angeordnet ist, das beim Betrieb ein Gehäuse des Schutzgeräts kontaktiert, wobei das Schirmfederblech (8) mit den Kontaktbolzen (14) elektrisch leitend verbunden ist.
  4. Folientastatur (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbolzen (14) als Gewindebolzen ausgeführt sind und ein Gewinde aufweisen, mit dem sie an dem Schirmblech (11) befestigt sind.
  5. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmblech (11) eine Dicke zwischen 0,05 mm und 0,3 mm oder zwischen 0,1 mm und 0,2 mm aufweist.
  6. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dekorfolie (2) und dem Schirmblech (11) und/oder zwischen dem Schirmblech (11) und der Leiterplatte (5) wenigstens eine beidseitig klebende Haftfolie (3) angeordnet ist.
  7. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmblech (11) Durchgangslöcher (12, 13) aufweist, die in einem auf der Leiterplatte (5) aufgeklebten Zustand ein Durchgreifen der Schnappschalter (24) durch das Schirmblech (11) zur Kontaktierung wenigsten einer der Mittenelektroden (21, 22) ermöglichen.
  8. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenelektrode (21, 22) zwei Teilelektroden (21, 22) ausbildet, die voneinander elektrisch isoliert auf der Leiterplatte (5) angeordnet sind und jeweils einen Potentialpunkt einer Matrixschaltung ausbilden, wobei jeder Schnappschalter (24) eine Prägung aufweist, mit welcher der Schnappschalter (24) in seiner Kontaktstellung die beiden Mittenelektroden (21, 22) elektrisch miteinander verbindet.
  9. Folientastatur (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Außenelektrode (19) auf einem Erdpotenzial liegt.
  10. Folientastatur (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vier Außenelektroden (19) vorgesehen sind, die eine Mittenelektrode (21, 22) kreisförmig umgeben, wobei jede Au-βenelektrode (19) auf einem Erdpotenzial liegt.
  11. Folientastatur (1) nach einem dem Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilelektroden (21,22) über einen Koppelkondensator (30) mit einer Reihe (33a, 33b) der Matrixschaltung verbunden ist.
  12. Folientastatur (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Teilelektroden (21, 22) über einen Koppelkondensator (30) und Koppelwiderstand (31a, 31b) mit einem Transistor verbunden ist, wobei die Basis des Transistors mit einer Spalte (34a, 34b) der Matrixschaltung verbunden ist.
  13. Folientastatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Schirmblech (11) ausgeführte Schirmlage und die Schnappschalter (24) fest miteinander verbunden sind, wobei die Schnappschalter (24) über einer Ausnehmung (12) in dem Schirmblech (11) angeordnet sind.
  14. Folientastatur (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappschalter (24) in das Schirmblech (11) geprägt sind.
  15. Folientastatur (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schnappschalter (24) mehrere Kontaktfüße aufweist, die jeweils eine Außenelektrode (19) elektrisch kontaktieren, wobei sich der Schnappschalter (24) über einen domförmig von den Kontaktfüßen aufragenden Kuppelabschnitt zwischen den Kontaktfüßen erstreckt.
  16. Schutz- und/oder Automatisierungsgerät zum Anschluss an eine Elektroenergieverteil- oder -übertragungsmetz, wobei das Schutzgerät in dem Netz angeordnete Komponenten vor Überströmen und/oder Überspannungen schützt, gekennzeichnet durch eine Folientastatur (1) nach einem der Ansprüche 1-15.
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