ES2282536T3 - Dispositivo de contacto electrico y teclado correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de contacto eléctrico con un soporte (10) móvil, sustancialmente en forma de placa con puntos (11, 21) de contacto eléctricos que están aislados entre sí de tal manera que permiten potenciales diferentes unos respecto a otros y/o respecto al soporte (10) y con contactos fijos enfrentados a los puntos (11, 21) de contacto eléctricos, y contactan con estos después de un movimiento de conmutación del soporte (10), caracterizado porque el soporte (10) en forma de placa en una zona que se separa en primer lugar de una capa (16) magnética con un movimiento de conmutación, presenta un contrasoporte (15), el soporte (10) en forma de placa está construido de tal manera que los puntos (11, 21) de contacto eléctricos que están dispuestos en un extremo exterior del soporte (10) forman un lado dispuesto enfrentado al contrasoporte (15) y el contrasoporte forma un vértice de un triángulo y el soporte (10) en forma de placa para el accionamiento mecánico presenta una zona (14) de presión que se dispone en el interior del triángulo cerca del contrasoporte (15).
Description
Dispositivo de contacto eléctrico y teclado
correspondiente.
La invención se refiere a un dispositivo de
contacto eléctrico con puntos de contacto eléctricos sobre un
soporte móvil, sustancialmente en forma de placa y contactos fijos
enfrentados a éste, que después de un movimiento de conmutación del
soporte contactan con los puntos de contacto. La invención se
refiere además a un teclado con un dispositivo de contacto de este
tipo.
Un dispositivo de contacto semejante se emplea
habitualmente en aparatos electrónicos, en aparatos de conmutación
y especialmente aparatos de mando. Para manejar aparatos
electrónicos, como, por ejemplo, controles de programa almacenado
en la industria de la automatización, además de aparatos de mando
mecánicos voluminosos conocidos con gran trayecto de accionamiento
se ha desarrollado una pluralidad de teclas de corto recorrido y
campos de teclado planos compactos. Los últimos pertenecen a la
familia de los pulsadores de corto recorrido y teclados de membrana
y son muy compactos.
Los dispositivos de contacto conocidos presentan
habitualmente un comportamiento de interrupción brusca y un
establecimiento de contacto apto para la electrónica. El
comportamiento de interrupción brusca se realiza con frecuencia
mediante, por ejemplo, un elemento de resorte metálico que modifica
su forma con la carga por compresión de manera brusca, y al mismo
tiempo cierra el contacto de conmutación. Al relajar la presión el
elemento de resorte vuelve a su posición de reposo, con lo que el
contacto de conmutación se abre de nuevo. Este efecto mecánico se
conoce por un efecto de "acción rápida". No obstante estas
teclas no pueden cumplir los estrictos requisitos para el manejo
seguro en el crudo empleo industrial. Así, durante el funcionamiento
los interruptores seguros de este tipo no deben ni desgastarse ni
averiarse, o bien una avería debe detectarse por el control
electrónico seguro. También el trayecto eléctrico para el control
debe ser seguro. Según la categoría de seguridad esto puede
conseguirse mediante pulsadores lo suficientemente libres de
desgaste o de averías en conexión con al menos conmutadores
bipolares simultáneos separados galvánicamente. Un pulsador con
alta robustez y libre de desgaste ofrece el elemento de contacto
descrito en la patente estadounidense 5.990.772. El botón 1
pulsador dado a conocer en este documento comprende según la figura
1 un sustrato 2 con un par de contactos 3 de conmutación
estacionarios separados que deben puentearse mediante una armadura
4 eléctricamente conductora. La armadura 4 presenta un eje central
con primeras y segundas zonas de contacto elevadas a ambos lados
del eje. En el estado no accionado, la armadura 4 se sujeta mediante
la fuerza de atracción de una capa 5 magnética y está separada
respecto a los contactos 3 de conmutación. Entre la capa 5 magnética
y el sustrato se sitúa una capa 6 de separación aislante con una
abertura 7 en cuya zona está alojada la armadura 4. La armadura 4
configurada como disco metálico eléctricamente conductor puede
moverse mediante una fuerza de accionamiento para contactar con los
contactos 3 de conmutación. A consecuencia del accionamiento de la
armadura 4, en primer lugar uno de sus lados se separa de la capa 5
magnética y contacta con uno de los dos contactos 3 de conmutación.
A continuación, la armadura 4 se gira alrededor del lado enfrentado
al lado que está todavía conectado con la capa 5 magnética, hasta
que este lado también se separa de la capa 5 magnética mediante la
fuerza de accionamiento para contactar con el segundo contacto 3 de
conmutación. De esta manera los dos contactos 3 de conmutación se
puentean de manera eléctricamente conductora. Sin embargo la
armadura 4 descrita en este caso como elemento de contacto así como
todos los demás elementos hasta ahora conocidos no son adecuados
para accionar al mismo tiempo varios circuitos eléctricos separados
galvánicamente sin poder manipularse.
Por el documento US 5.552.571 que reivindica la
prioridad del documento DE 41 13 180 C1 se conoce un interruptor
accionado por un botón de presión. Éste presenta una base de
interruptor con una perforación de guiado en la que se engancha la
clavija de guiado de un soporte de contacto móvil, en forma de
disco. Sobre éste se encuentra una tapa de interruptor que sirve
como botón pulsador. Mediante esto el soporte de contacto móvil, en
forma de disco y su clavija de guiado pueden presionarse en contra
de la fuerza de una arandela elástica contra un juego de cuatro
contactos en forma de anillo circular que están dispuestos de manera
concéntrica alrededor de la perforación de guiado y la clavija de
guiado en un soporte de contacto estacionario en el lado superior
de la base de interruptor. En el lado inferior del soporte de
contacto móvil están dispuestos contactos anulares adicionales de
manera concéntrica con respecto a la clavija de guiado. Estos
contactan con los contactos sobre el soporte de contacto
estacionario, si el soporte de contacto móvil se accionó mediante
el botón pulsador. A este respecto, dos de los contactos
estacionarios en forma de anillo circular en cada caso se
cortocircuitan mediante un contacto en forma de anillo circular en
el lado inferior del soporte de contacto móvil de manera que se
realiza un contacto de trabajo.
Por el documento US 4.400.594 se conoce además
un teclado para dispositivos eléctricos o electrónicos. Éste
presenta una placa de soporte con una pluralidad de perforaciones
atravesadas por vástagos de botones de contacto. En el lado
inferior de la placa de soporte, en los vástagos de los botones
pulsadores están colocados discos sobre cuya superficie interna
están colocados contactos. Estos contactan con contracontactos
correspondientes que se encuentran en el lado inferior de la placa
de soporte. En el lado inferior de la placa de soporte se aplica
además una placa a partir de elastómero magnético. Ésta provoca una
atracción en los discos de los botones pulsadores a modo de una
fuerza de retroceso.
Además de los aparatos electrónicos se espera
cada vez más un procesamiento previo electrónico de las señales.
Para ello, de manera preferida, son necesarios elementos de
construcción correspondientes en o sobre el aparato de mando
incluyendo su conexión eléctrica. Las teclas de corto recorrido
ofrecen en su interior posibilidades hasta ahora solamente
condicionadas para esto, tal como por ejemplo, la integración de un
diodo emisor de luz. Igualmente para una iluminación adecuada de la
superficie de accionamiento del elemento de conexión se necesitan
componentes electrónicos preferiblemente en el interior del
elemento.
Para crear varios contactos separados
galvánicamente hasta ahora debía recurrirse a grandes aparatos de
mando mecánicos o accionar en paralelo varias teclas de corto
recorrido separadas. La conexión simultánea necesaria para las
funciones de seguridad dentro de una ventana de tiempo muy corta
puede conseguirse solamente con un gran esfuerzo adicional con una
función de interrupción brusca simultánea según el concepto técnico
de pulsadores de parada de emergencia. Además esta solución se
opone a la robustez y seguridad frente a las averías necesarias y
es de gran volumen. Para el funcionamiento de ajuste, tienen lugar
combinaciones de denominados pulsadores de liberación con uno o
varios transmisores de mandos adicionales para el ajuste de
máquinas.
El posicionamiento de componentes electrónicos
necesarios se realiza además de la tecla de corto recorrido la
mayoría de las veces sobre la placa de circuito impreso allí
presente, lo que, sin embargo, requiere espacio adicional y en el
caso de una iluminación interna de un tal elemento hace necesarios
complicados elementos de guiado de luz. En este caso la iluminación
puede conseguirse solamente de manea puntual o muy irregular.
Por el documento DE 100 40 151 C1 se conoce un
teclado de membrana en el que están realizados pulsadores empleados
con frecuencia en una "tecnología de acción rápida", es decir
muestran un comportamiento de interrupción brusca proporcionado por
un elemento de resorte. Por el contrario los pulsadores de menor
utilización están realizados en una "tecnología de burbuja de
conmutación" económica. En el caso de los últimos la membrana
frontal del teclado en la zona del campo de las teclas está
abombada hacia el exterior para formar una "burbuja de
conmutación". La superficie interna de la membrana frontal está
dotada en la zona de la burbuja de conmutación de una superficie de
contacto, en la mayoría de los casos impresa, que está enfrentada en
la posición de reposo a uno o varios contactos fijos con una
separación. Para el accionamiento, la membrana frontal se hunde a
presión en la zona de la burbuja de conmutación. La burbuja de
conmutación en este caso se "abolla" por así decirlo,
presionándose la superficie de contacto contra el o los contactos
fijos, y por tanto el contacto de conmutación se cierra. Al
retroceder la presión de accionamiento la membrana frontal vuelve a
su posición de partida a modo de burbuja, abriéndose de nuevo el
contacto de conmutación. El teclado conocido puede fabricarse de
manera económica mediante el empleo de pulsadores a modo de
burbujas de conmutación sencillos, pero que se desgastan con
facilidad, evitándose el desgaste prematuro de los pulsadores
empleados con frecuencia mediante el empleo en esta zona de los
pulsadores de elemento de resorte más complicados, pero más
duraderos. Sin embargo, para operaciones de conmutación orientadas
a la seguridad, el teclado conocido no es adecuado.
Por tanto, la invención se basa en el objetivo
de crear un dispositivo de contacto eléctrico del tipo mencionado
al principio, que con una construcción sencilla y realización
económica evite las desventajas anteriormente mencionadas. Además,
un teclado especialmente adecuado debe proporcionarse con un
dispositivo de contacto de este tipo.
Con respecto al dispositivo de contacto el
objetivo según la invención se soluciona mediante las
características de la reivindicación 1. Con respecto al teclado el
objetivo según la invención se soluciona mediante las
características de la reivindicación 12. Según esto, dentro de un
teclado al menos a un primer campo de teclas se asocia un
dispositivo de contacto según la invención. Además a al menos un
segundo campo de teclas está asociado a un pulsador en forma de un
elemento de conmutación de corto recorrido, que está realizado a
modo de burbuja de conmutación o presenta un comportamiento de
conmutación brusca proporcionado por un elemento de resorte. En
este caso el primer campo de teclas o los primeros campos de teclas
está/n previsto/s para operaciones de conmutación orientadas a la
seguridad, mientras que el segundo campo de teclas o los segundos
campos de teclas está determinados para operaciones de conmutación
no orientadas a la seguridad.
Por el concepto de campo de teclas se entiende
una zona táctil marcada sobre la superficie de manejo del teclado a
la que está asociada en cada caso un pulsador subyacente o un
dispositivo de contacto. Una solicitación de presión de la
superficie de mando en la zona de un campo de teclas lleva en este
caso al accionamiento del pulsador correspondiente o del
dispositivo de contacto correspondiente.
De las reivindicaciones dependientes pueden
deducirse variantes ventajosas de la invención. A continuación se
explican detalladamente formas de realización más concretas de la
invención mediante los dibujos siguientes. Muestran:
las figuras 2, 3, 4, varias vistas de un soporte
con contactos de reposo de un dispositivo de contacto eléctrico
según la invención,
las figuras 5, 6, 7, las posiciones de
conmutación del soporte según las figuras 2, 3, 4,
las figuras 8, 9 10, varias vistas de un soporte
con contactos de trabajo de un dispositivo de contacto eléctrico
según la invención,
las figuras 11, 12, 13, las posiciones de
conmutación del soporte según las figuras 8, 9 10,
las figuras 14, 15, varias vistas de un soporte
con un contacto de reposo y uno de cierre de un dispositivo de
contacto eléctrico según la invención,
las figuras 16, 17, 18, las posiciones de
conmutación del soporte según las figuras14, 15,
las figuras 19, 20, 21, 22, varias vistas de un
soporte con un circuito de un dispositivo de contacto eléctrico
según la invención,
la figura 23, en vista en planta un teclado de
membrana que comprende un dispositivo de contacto según la figura 5
y
la figura 24, en una sección transversal
esquemática XXIV-XXIV el teclado según la figura
23.
El presente dispositivo de contacto eléctrico
según la invención parte, por ejemplo, de una construcción básica,
tal como se muestra en la figura 1. Esta construcción básica es
extremadamente compacta y garantiza alta libertad de desgaste y
seguridad frente a las averías. Para el soporte en forma de placa
móvil indicado en la figura 1 como armadura existen según la
invención configuraciones muy diferentes según las figuras 2 a 22.
El soporte 10 está dotado con puntos 11, 21 de contacto aislados
entre sí de tal manera que estos permiten potenciales diferentes
unos respecto a otros y/o respecto al soporte 10.
A este respecto, el soporte 10 está realizado
como placa metálica eléctricamente conductora y magnéticamente
blanda sobre la que está colocada una capa 12 aislante eléctrica
parcialmente o en toda la superficie. La capa 12 aislante puede
estar realizada mediante una aplicación de barniz, aplicación de
lámina, tratamiento superficial aislante o similar. La capa 12
aislante se aplica según la demanda en el lado superior, lado
inferior o en ambos lados. Sobre esta capa 12 aislante están
colocados los puntos 11, 12 de contacto conductores y/o vías 20 de
conductor que permiten potenciales eléctricos diferentes unos
respecto a otros y/o respecto al soporte 10.
El soporte 10 mostrado en las figuras 2, 3, 4
presenta propiedades de magnetismo blando, es eléctricamente
conductor y está realizado en su lado superior con dos puntos 11 de
contacto que sirven como puentes de contacto para contactos de
reposo. Los dos puntos 11 de contacto están desacoplados
mecánicamente uno frente a otro según la figura 2 mediante una
ranura 13 de desacoplamiento intermedia para compensar la
tolerancia, de manera que pesar de tolerancias de fabricación
inevitables se garantiza durante el accionamiento un buen apoyo de
contacto en los contactos fijos enfrentados. Uno de los puntos 11 de
contacto en uno de los lados de la ranura 13 de desacoplamiento
está formado mediante el propio soporte 10 eléctricamente conductor.
El punto 11 de contacto en el otro lado de la ranura 13 de
desacoplamiento está colocado sobre la capa 12 aislante sobre el
soporte 10. Esto se aclara mediante las imágenes seccionadas
correspondientes en las figuras 3 y 4.
Para el accionamiento, el soporte 10 presenta
una zona 14 de presión elevada. Además, el soporte 10 está dotado
en su zona que se separa en primer lugar de una capa 16 magnética
(véase la figura 5) con un contrasoporte 15 alrededor del cual se
gira el soporte 10 en un accionamiento adicional. Para una
distribución homogénea de las fuerzas de contacto los dos puntos 11
de contacto se sitúan de tal manera que con el contrasoporte 15
forman un triángulo isósceles. La zona 14 de presión para el
accionamiento mecánico se encuentra en la proximidad del
contrasporte 15 en el interior del triángulo. Mediante la
disposición de los dos puntos 11 de contacto en el extremo exterior
del soporte 10 y debido a que todos los cuatro vértices de contacto
de los puntos 11 de contacto están alineados se realiza un
comportamiento de salto casi simultáneo de los puntos 11 de
contacto. De manera preferida, los dos vértices de contacto de cada
punto 11 de contacto están lo más juntos posibles.
Las figuras 5, 6, 7 muestran las diferentes
fases de conmutación del soporte 10 con los puntos de contacto
configurados como contactos 11 de reposo en la estructura básica
descrita al principio del dispositivo de contacto eléctrico según
la invención con una capa 16 magnética, un soporte 17 de fondo y una
capa 18 de separación intermedia. En la figura 5, el soporte 10 se
muestra en su posición de reposo, en la que está atraído mediante
la capa 16 magnética y sus puntos 11 de contacto contactan con
contactos fijos no mostrados en este caso. En la primera fase de la
operación de conmutación el lado del soporte 10 se presiona con el
contrasoporte 15 sobre un soporte 17 de fondo. En la segunda fase
siguiente, los puntos 11 de contacto se levantan de los contactos
fijos en el otro lado y saltan en la dirección del soporte 17 de
fondo enfrentado.
En las figuras 8, 9, 10 se muestra una forma de
realización del soporte 10 con dos puntos de contacto configurados
como contactos 11 de trabajo que, a diferencia de la forma de
realización según las figuras 2, 3, 4 están dispuestos sobre el
mismo lado que el contrasoporte. Por lo demás la construcción
corresponde a la del soporte 10 descrito detalladamente con
anterioridad con los contactos 11 de reposo según las figuras 2, 3,
4. Las fases de conmutación en un interruptor dotado con el soporte
10 con contactos 11 de trabajo se muestran en las figuras 11, 12,
13. En la posición de reposo en este caso el soporte 10 está sujeto
en su lado superior a una capa 16 magnética. Éste se dispone
separado mediante la capa 18 de separación enfrentado al soporte 17
de fondo que está dotado con un sustrato con contactos fijos.
Después de que el soporte 10 tras el accionamiento en el lado del
contrasoporte 15 está separado de la capa 16 magnética en la primera
fase de conmutación según la figura 12, el soporte 10 gira en la
segunda fase de conmutación según la figura 13 de manera brusca
alrededor del contrasoporte 15 hasta que los puntos 11 de contacto
en el lado inferior del soporte 10 contactan con los contactos
fijos. La disposición de los puntos 11 de contacto es en este caso
sustancialmente como en el caso de los contactos de reposo. No
obstante, los puntos 11 de contacto de trabajo preferiblemente no
están dispuestos en el extremo más exterior del soporte 10 sino
algo más hacia el interior. Esto provoca fuerzas de contacto más
favorables y un mejor comportamiento de apertura de contactos.
Las figuras 14, 15 muestran una forma de
realización del soporte 10 con un contacto de reposo en el lado
superior y un contacto 11 de trabajo en el lado inferior, estando
aislado en este caso de nuevo el contacto 11 de reposo mediante una
capa 12 de aislamiento frente al soporte 10 y el contacto 11 de
trabajo formado mediante éste. Fundamentalmente esta función puede
conseguirse también de manera inversa, es decir, realizando el
contacto 11 de reposo mediante el propio soporte 10 y colocando el
contacto 11 de trabajo sobre la capa 12 aislante. Si solamente se
realiza un contacto 11 de reposo más un contacto 11 de trabajo, los
dos puntos de contacto del contacto de reposo forman el triángulo
descrito anteriormente, al igual que los vértices de contacto del
contacto de trabajo forman con el contrasoporte 15 un triángulo
isósceles algo más pequeño. Por lo tanto, en este caso, los
vértices de contacto que corresponden en cada caso a un contacto son
los vértices del triángulo isósceles descrito anteriormente.
En el caso de dos contactos de trabajo y dos
contactos de reposo, para una alta compensación de tolerancia de
altura de los vértices de contacto muy próximos entre sí de cada
punto de contacto el soporte de puentes de contacto se divide en
elementos elásticos independientes mediante ranuras adecuadas.
En las figuras 16, 17, 18 las fases de
conmutación se muestran en un interruptor con un soporte 10 de este
tipo, que corresponden en principio a las de las formas de
realización anteriormente descritas y por tanto en este momento no
necesitan una explicación adicional.
Con el tratamiento anteriormente descrito del
soporte 10 se obtiene también además de las funciones de contacto
un soporte de conmutación que puede alojar componentes electrónicos
en forma de construcción SMD, forma de construcción de chip o
pulsación de botón. El suministro de tensión o acoplamiento
eléctrico del circuito electrónico se realiza mediante puntos de
contacto elevados. Un estampado conveniente de un circuito de este
tipo se muestra en las figuras 19, 20 en las que la superficie de
accionamiento del módulo de contacto está iluminada con un modo de
conexión de diodos emisores de luz. De la misma manera puede ser
conveniente la integración de un sensor de toque electrónico que
registra el toque de la tecla independientemente de los contactos
eléctricos.
Las figuras 19, 20 muestran una forma de
realización de un soporte 10 que soporta un circuito, por ejemplo
en realización multi-capa (técnica
multi-capa). El soporte 10 presenta en su lado
inferior o superior una capa 12 aislante. En la capa 12 aislante en
el lado superior está colocado según la figura 19 un circuito
eléctrico. Éste comprende en el ejemplo presente un punto de
contacto realizado como puente 11 de contacto, componentes 19
eléctricos, un chip pegado y una presión de resistencia, puntos 21
de contacto con el suministro eléctrico de los componentes 19 y
vías 20 conductoras que conectan estos.
En la placa 12 aislante en el lado inferior
están colocados también puntos 21 de contacto para el suministro
eléctrico que están conectados de manera eléctricamente conductora
con los puntos 21 de contacto correspondientes en el lado superior
mediante un contacto de paso según la figura 22. En este caso, el
conducto de conexión eléctrica está colocado para el contacto de
paso sobre una capa aislante en la ruptura 22.
La figura 21 muestra una representación en
sección transversal del soporte 10 según la figura 19, 20 con sus
capas aislantes en el lado superior y en el lado inferior y
componentes 19 y/o puntos 11, 21 de contacto colocados sobre
ellas.
La tecla descrita en relación con las figuras 2
a 22 se emplea alternativamente como transmisor de comandos
individual o en el marco de un teclado 30 de membrana mostrado en
vista en planta en la figura 23. El teclado 30 de membrana
comprende varios campos 31 de tecla que están previstos para
procesos de conmutación no orientados a la seguridad. Estos campos
31 de tecla son por ejemplo campos 31a de tecla de números o letras
y un campo 31b de tecla de accionamiento correspondiente. Además,
el teclado 30 de membrana comprende dos campos 32 de tecla
previstos para procesos de conmutación orientados para la seguridad.
Estos campos 32 de tecla sirven, por ejemplo, para el control de un
aparato electrónico, por ejemplo, como tecla de inicio o de
detención.
El teclado 30 de membrana mostrado en la figura
24 en una sección transversal que debe entenderse como esquema y
especialmente de medidas no fiables. Se construye sobre el soporte
17 de fondo común a todos los campos 31, 32 de teclas. Hacia el
lado exterior que puede observarse por un usuario en el estado
montado, el teclado 30 de membrana se cubre por una membrana
frontal que forma la superficie de manejo. El soporte 17 de fondo y
la membrana 33 frontal están configurados sustancialmente planos y
dispuestos aproximadamente paralelos entre sí. La capa 18 de
separación dotada con aberturas 7 en la zona de los campos 31, 32 de
teclas llena completamente la separación formada entre el soporte
17 de fondo y la membrana 33 frontal en la zona de los campos 31 de
teclas. En la zona de los campos 32 de teclas, la capa 16 magnética
está situada entre la capa 18 de separación y la membrana 33
frontal. El soporte 17 de fondo está realizado preferiblemente
mediante una placa de circuitos impreso convencional y soporta
contactos 34 fijos dispuestos en la zona de los campos 31 de
teclas. Están previstos contactos fijos adicionales no mostrados
detalladamente en la zona de los campos 32 de teclas sobre el
soporte 17 de fondo.
Para realizar los procesos de conmutación
orientados a la seguridad asociados a los campos 32 de tecla se
recurre al dispositivo de contacto eléctrico descrito detalladamente
en relación con las figuras 2 a 22. Un soporte 10 en cada caso está
situado para ello en la correspondiente abertura 7 dispuesta en la
zona de cada campo 32 de tecla de la capa 18 de separación en la
forma anteriormente descrita y con su zona 14 de presión hace tope
contra la superficie 35 interna de la membrana 33 frontal. La
membrana 33 frontal está abombada de manera convexa en la zona del
campo 32 de teclas. Mediante la presión sobre la membrana 33 frontal
flexible en la zona del campo 32 de teclas el soporte 10 se mueve
de la manera descrita para accionar el dispositivo de contacto.
Para los procesos de conmutación que van a
activarse con los campos 31 de teclas no se necesita ninguna medida
de seguridad especial según lo establecido. Los pulsadores 36
correspondientes están configurados preferiblemente en una
tecnología sencilla y por tanto económica. El pulsador 36a asociado
al campo 31a de teclas está realizado a modo de burbuja de
conmutación. Para ello la membrana 33 frontal en la zona del campo
31a de teclas está dotada de una cresta estampada abombada de
manera convexa con respecto al soporte 17 de fondo y soporta en su
superficie 35 interna una superficie 37 de contacto eléctricamente
conductora enfrentada a los contactos 34 fijos correspondientes con
una separación. Mediante la presión en la membrana 33 frontal en la
zona del campo 31a de teclas ésta se deforma desde su posición de
reposo convexa a una posición de accionamiento plana o cóncava con
respecto al soporte 17 de fondo. Con ello la superficie 37 de
contacto se presiona contra los contactos 34 fijos y mediante su
puenteo activa el proceso de conmutación. Al cancelar la presión de
accionamiento, la membrana 33 frontal vuelve a su posición de
reposo convexa por lo que el contacto se abre de nuevo.
En los campos de teclas empleados con frecuencia
sin función relevante para la seguridad, tal como el campo 31b de
teclas de accionamiento se emplea preferiblemente un pulsador 36b
dotado con un elemento 38 de resorte a modo de disco. El elemento
38 de resorte está dispuesto en este caso con una separación con
respecto al soporte 17 de base aproximadamente paralelo a éste y
está dispuesto de manera preferida directamente en la superficie 35
interna de la membrana 33 frontal. El elemento 38 de resorte está
abombado de manera convexa en su posición de reposo con respecto al
soporte 17 de fondo, de manera que el campo 31b de teclas, similar
al campo 31a de teclas, está abombado hacia fuera de manera elevado
del plano de la superficie de manejo. El elemento 38 de resorte
soporta una superficie 37 de contacto dirigida al soporte 17 de
fondo y con ello a los contactos 34 fijos correspondientes. Bajo
presión sobre la superficie 31b de teclas el elemento 38 de resorte
varía su forma bruscamente desde la posición de reposo convexa a una
posición de accionamiento plana o cóncava con respecto al soporte
17 de fondo. En este caso a su vez la superficie 37 de contacto se
presiona contra los contactos 34 fijos y el contacto de conmutación
correspondiente al campo 31b de teclas se cierra. Cuando cede la
presión de accionamiento el elemento 38 de resorte vuelve a su
posición de partida con lo que se interrumpe el contacto
eléctrico.
Las ventajas unidas al teclado 30 de membrana
descrito en las figuras 23 y 24 consisten especialmente en que el
teclado 30 de membrana puede fabricarse de manera económica
empleando las teclas 36 construidas de manera comparativamente
sencilla. Dado que para todos los procesos de conmutación relevantes
para la seguridad se emplea el dispositivo de contacto descrito en
las figuras 2 a 22, el teclado 30 de membrana puede emplearse
también para estos fines para los que el empleo de teclados de
membrana convencionales hasta ahora no era posible o solamente de
manera condicionada debido a sus altos requisitos de seguridad. Esto
es especialmente ventajoso porque el teclado 30 de membrana está
construido de manera extremadamente plana y compacta en comparación
con los transmisores de comandos convencionales orientados a la
seguridad. Una gran ventaja consiste en que todos los campos 31, 32
de teclas están en contacto mediante el soporte 17 de fondo
realizado como placa conductora y por tanto se omite un cableado de
los pulsadores difícil de automatizar. Además es de gran ventaja que
todos los campos 31, 32 de teclas están cubiertos por una membrana
33 frontal común sustancialmente plana. Con ello, además de una
capacidad de montaje sencilla y la posibilidad de un diseño unitario
se consigue sobre todo una alta insensibilidad a la suciedad del
teclado 30 de membrana, lo que repercute a su vez de manera positiva
en su seguridad de funcionamiento.
Claims (15)
1. Dispositivo de contacto eléctrico con un
soporte (10) móvil, sustancialmente en forma de placa con puntos
(11, 21) de contacto eléctricos que están aislados entre sí de tal
manera que permiten potenciales diferentes unos respecto a otros
y/o respecto al soporte (10) y con contactos fijos enfrentados a los
puntos (11, 21) de contacto eléctricos, y contactan con estos
después de un movimiento de conmutación del soporte (10),
caracterizado porque el soporte (10) en forma de placa en
una zona que se separa en primer lugar de una capa (16) magnética
con un movimiento de conmutación, presenta un contrasoporte (15), el
soporte (10) en forma de placa está construido de tal manera que
los puntos (11, 21) de contacto eléctricos que están dispuestos en
un extremo exterior del soporte (10) forman un lado dispuesto
enfrentado al contrasoporte (15) y el contrasoporte forma un vértice
de un triángulo y el soporte (10) en forma de placa para el
accionamiento mecánico presenta una zona (14) de presión que se
dispone en el interior del triángulo cerca del contrasoporte
(15).
2. Dispositivo de contacto eléctrico según la
reivindicación 1, caracterizado porque el triángulo formado
por los puntos (11, 21) de contacto eléctricos y el contrasoporte
(15) es isósceles.
3. Dispositivo de contacto eléctrico según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el soporte (10)
además de puntos (11, 21) de contacto también presenta vías (20)
conductoras.
4. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al
menos uno de los puntos (11) de contacto está configurado como
puente de contacto.
5. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (10) está realizado con al menos una capa (12) aislante
parcial.
6. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte está realizado como un circuito (10) integrado.
7. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (10) presenta propiedades de magnetismo blando y está
sujetado en el estado de reposo mediante una fuerza de
magnetismo.
8. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
puntos (11, 21) de contacto asilados y/o las vías (20) conductoras
aisladas unos de otros mediante al menos una de las capas (12)
aislante están conectados eléctricamente entre sí de manera
selectiva.
9. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (10) presenta al menos una ruptura (22) que sirve para el
contacto de paso entre puntos (11, 21) de contacto y/o vías (20)
conductoras en diferentes planos.
10. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (10) es eléctricamente conductor y asume la función de un
puente de contacto.
11. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
soporte (10) presenta al menos dos puentes (11) de contacto aislados
unos de otros.
12. Dispositivo de contacto eléctrico según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
entre los puntos (11, 21) de contacto está prevista una ranura (13)
de desacoplamiento.
13. Teclado (30) con al menos un primer campo
(32) de teclas al que está asociado un dispositivo de contacto
eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, y al menos
un segundo campo (31) de teclas cuyo pulsador (36) asociado está
realizado a modo de burbuja de conmutación o presenta un
comportamiento de conmutación brusca proporcionado por un elemento
(38) de resorte.
14. Teclado (30) según la reivindicación 13,
caracterizado por una membrana (33) frontal sustancial mente
plana, que cubre conjuntamente todos los campos (31, 32) de
teclas.
15. Teclado según una de las reivindicaciones 13
o 14, caracterizado por una placa (17) conductora común
sobre la que están en contacto tanto el dispositivo de contacto
eléctrico asociado al o cada primer campo (32) de teclas, como
también el pulsador (36) asociado al o cada segundo campo de
teclas.
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