DE3140771C2 - Mehrfach-Flachschalter - Google Patents

Abstract

Mehrfach-Flachschalter aus drei aufeinanderliegenden und miteinander verbundenen Isolierstoffolien, von denen die mittlere mit Löchern versehen ist und die beiden äußeren auf der Innenseite Kontaktflächen tragen, die durch einen Druck auf die Folienanordnung miteinander in Kontakt kommen. Zur Erzielung eines Schalters mit großem Überhub sind die Kontaktflächen in einer Reihe längs des Randes der Folienanordnung angeordnet, während die Zuleitungen etwa senkrecht zum Folienrand verlaufen. Die Folienanordnung ist vom Rande her im Bereich der Kontaktflächen geschlitzt und auf einer Schaumstoffunterlage angeordnet. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Metallisierungen sind im Druckangriffspunkt metallfreie Zonen vorgesehen und die Kontaktflächen der oberen Folie sind im Bereich der Löcher der mittleren Folie spiralförmig mit ihren Anschlüssen verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrfach-Flachschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Flachschalter sind bereits bekannt (DE-OS 28 17 950 und 26 60 067> wobei dort die Kontaktflächen jeweils auf einer rechteckigen Folie angeordnet sind. Zur Betätigung eines Kontaktes durch Druck auf die obere Folie im Bereich der zugeordneten Kontaktflächen wird die obere Folie elastisch nach unten durchgedrückt Die untere Folie liegt auf einer festen Auflage auf.

Bekannt ist auch bereits die Verwendung einer Schaumstoffunterlage zur Erzielung eines großen Hubweges bei den Kontakten von elektrischen Schaltern (DE-OS 28 12 006).

Bei Schaltern ist es oft erwünscht, daß die Drucktaste im Überhub betätigbar ist. Hierunter wird verstanden, daß nach einer gewissen Betätigungsstrecke die elektrischen Kontakte geschlossen werden, daß aber anschließend ein weiteres Eindrücken der Betätigungsglieder möglich sein muß, d. h., daß der gesamte Betätigungsweg für den Schalter groß sein muß. Der Weg, den das Betätigungsglied nach dem Schließen der Kontakte noch zurücklegen kann, wird als Überhub bezeichnet. Ein solcher Überhub wird beispielsweise bei Schaltern gefordert, die durch die Manual-Tasten eines Musikinstrumentes ausgelöst werden sollen. Für einen solchen Überhub sind aber die bekannten Mehrfach-Flachschalter nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Mehrfach-Flachschaltern der eingangs genannten Art einen Überhub mit einfachen Mitteln und möglichst ohne großen konstruktiven Mehraufwand zu erreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Dadurch wird vorteilhafterweise nicht nur ein ausreichender Überhub durch die Schlitze und die Schaumstoffunterlage erhalten, sondern zusätzlich tritt der Effekt auf, daß bei Betätigung eines Kontaktpaares alle anderen Kontaktpaare durch die elastische Verformung der oberen Folie nicht beeinträchtigt werden. Die Kontakte können daher sehr eng aneinandergereiht werden, da eine Verkleinerung des Kontaktabstandes von dem betätigten Kontaktpaar benachbarten Kontakten nicht eintritt und demzufolge ein Überschlag oder eine ungewollte Kontaktgabe derselben nicht zu befürchten ist. Außerdem wird durch die Anordnung der Schalter am Rand der Folienanordnung mit im wesentlichen senkrecht zum Rand verlaufenden Anschlüssen und durch die Anordnung von Schlitzen zwischen den einzelnen Schaltern es ermöglicht, durch Anordnung einer Schaumstoffunterlage bei solchen Mehrfach-Flachschaltern einen großen Überhub zu erzielen.

Mehrfach-Flachschalter der beschriebenen Art eig-

nen sich besonders zur Anwendung als Tastenkontakte für die Klaviaturen von elektrischen oder elektronischen Musikinstrumenten.

Im folgenden wird ein Ausführungsbpispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in Draufsicht einen Mehrfach-Flachschalter der beschriebenen Art, die

F i g. 2 und 3 die Anordnung eines Mehrfach-Flaehschaliters der beschriebenen Art im Tastenmanual eines Musikinstrumentes im Schnitt,

F i g. 2 die Anordnung im unbetätigten Zustand und F i g. 3 im betätigten Zustand,

F i g. 4 im Schnitt die Folien-Anordnung des beschriebenen Mehrf ach-Flachschalters, die

F i g. 5 und 6 in Draufsicht das Metallisierungsmuster für die Folien des Schalters nach F i g. 4.

Der beschriebene Mehrfach-Flachschalter, wie er in F i g. 1 in Draufsicht dargestellt ist, besteht in an sich bekannter Weise aus drei miteinander verbundenen Isolierstoffolien, wovon die untere Isolierstoffolie und die obere Isolierstoffolie Metallisierungen tragen, welche teilweise die Schalterkontakte und teilweise die Zuleitungen und Anschlüsse hierfür bilden. In der Folienanordnung 123 sind die Metallisierungen der unteren Folie und der oberen Folie einander zugewandt und liegen einander bei den einzelnen Schaltereinheiten gegenüber. Zwischen der unteren und der oberen Isolierstoffolie ist eine nichtmetallisierte Isolierstoffolie angeordnet, die im Bereich der einzelnen Schalterkontakte Durchbrüche oder Löcher besitzt Durch Druck auf die obere Isolierstoffolie wird diese soweit eingewölbt, daß die entsprechenden Kontaktflächen mit den Kontaktflächen auf der unteren Isolierstoffolie in Berührung kommen und so den elektrischen Kontakt des Schalters schließen. Hierzu muß die Folienanordnung auf einer festen Unterlage angeordnet sein. Bei einer nachgiebige,! Unterlage wird die Folienanordnung insgesamt gewölbt, wodurch nicht nur die nebenliegenden Schalter aus ihrer Ausgangslage gebracht werden, «o sondern in manchen Fällen die Steifheit der Folienanordnung insgesamt ein vollkommenes Eindrücken der oberen Folie bis zur Kontaktherstellung verhindern wird.

Bei dem beschriebenen Mehrfach-Flachschalter sind die einzelnen Kontaktflächen 11 bis 13 in einer Reihe längs des Randes 9 der Folienanordnung 123 angeordnet. Die Metallisierungsstreifen, welche die Zuleitungen und Anschlüsse 15, 35 für die Kontaktflächen bilden, sind anschließend an die Kontaktflächen im wesentli- so chen senkrecht zum Rand 9 der Folienanordnung 123 angeordnet. Die Folienanordnung.ist vom Rand 9 her geschlitzt, so daß die einzelnen Schalter gegeneinander und gegenüber der Folienanordnung 123 beweglich sind. Die Schlitze sind in F i g. 1 mit 4 bezeichnet.

Erst durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Mehrfach-Flachschalter auf einer Schaumstoffunterlage zur Erzielung eines großen Überhubes anzuordnen.

In den F i g. 2 und 3 ist ein Mehrfach-Flachschalter der beschriebenen Art im Schnitt dargestellt, wie er in einem Tastenmanual angeordnet ist.

F i g. 2 zeigt die Anordnung im unbetätigten Zustand und F i g. 3 im betätigten Zustand. Die Folienanordnung 123 ist hierbei, zumindest im Bereich der Schlitze, auf einer Schaumstoffunterlage 6 angeordnet. Piese 65, Schaumstoffunterlage liegt beispielsweise auf dem Manualboden 7. Oberhalb der Folienanordnung 123 ist eine Klaviaturtaste 8 angeordnet, die an der Unterseite einen Betätigungsstift 5 hat Dieser Betätigurgsstift hat eine ganz bestimmte Lage bezüglich der einzelnen Schalterkontakte, was später anhand der Fig.4 bis 6 erläutert wird. Bei Betätigung der Klaviaturtaste 8 drückt der Betätigungsstift 5, wie dies aus Fig.3 hervorgeht, auf einen der Kontaktflächen enthaltenden Streifen und drückt dabei die obere Folie soweit ein, daß ihre Kontaktfläche mit der Kontaktfläche auf der unteren Folie in Berührung kommt Infolge der Schaumstoffunterlage 6 kann aber die Klaviaturtaste 8 danach noch ein ganzes Stück nach unten bewegt werden, wobei die Schaumstoffunterlage 6 zusammengedrückt wird. Infolge der Schlitze zwischen den einzelnen Kontaktanordnungen werden jedoch die neben der betätigten Kontaktanordnung liegenden anderen Kontakte nicht beeinflußt Nach Aufhören des Druckes auf die Taste 8 bringt der sich ausdehnende Schaumstoff 6 die Zunge der Folienanordnung 123 wieder in die ursprüngliche Lage.

In Fig.4 ist ein teilweiser Schnitt durch einen Mehrfach-Flachschalter der beschriebenen Art dargestellt, während die F i g. 5 und 6 Draufsichten auf die zugehörigen Kontaktflächenanordnungen darstellen.

Der Mehrfach-Flachschalter besteht, wie in Fig.4 dargestellt ist, aus der mit Metallflächen versehenen Folie 1, der mit Löchern versehenen Folie 2 und der mit Metallflächen versehenen Folie 3, die miteinander, beispielsweise durch Kleben, verbunden sind. Zur Herstellung einer solchen Flachschalteranordnung ist die unmetallisierte Folie 2 zweckmäßig auf beiden Seiten mit Klebschichten 21 und 22 versehen. Die mit Metallflächen versehenen Folien 1 und 3 brauchen dann nur beiderseits auf die Folie 2 aufgelegt und angedrückt werden. Im Bereich der Kontaktflächen ist die Folie 2 mit Löchern 23 versehen.

Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktflächen der Folien 1 und 3 wird dadurch hergestellt, daß auf die Folie 3 ein Druck ausgeübt wird, was in F i g. 4 durch den Pfeil angedeutet ist. Es hat sich gezeigt, daß an dieser Stelle die Folie 3, aber auch die Folie 1 besonders mechanisch beansprucht wird. Es ist daher sehr vorteilhaft, die Folien an dieser Stelle von Metallbeschichtungen freizuhalten Die Kontaktanordnung auf der oberen Folie 3, die in Draufsicht in F i g. 5 dargestellt ist, sowie die Kontaktanordnung auf der unteren Folie 1, die in F i g. 6 dargestellt ist, haben daher an der durch Druck am meisten beanspruchten zentralen Stelle metallfreie Zonen 34 bzw. 14.

Es hat sich ferner als sehr vorteilhaft erwiesen, für eine gute und gleichmäßige Auflage der Folien 3 und 1 am Rand des Loches 23 der Folie 2 auf den Folien 1 und 3 ringförmig angeordnete Metallisierungen am Lochrand vorzusehen. Diese ringförmige Metallisierung auf der oberen Folie 3 ist in F i g. 5 mit 33 bezeichnet und die ringförmige Metallisierung auf der unteren Folie 1 ist in F i g. 6 mit 13 bezeichnet Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, liegen diese beiden Metallisierungen 13 und 33 übereinander am Rand des Loches 23 der Folie 2. Natürlich kann der Ring, wie in Fig.5 dargestellt, unterbrochen sein, wenn die Kontakte an zwei verschiedene Anschlüsse 35 angeschlossen werden sollen. So sind bei der Kontaktanordnung nach F i g. 5 je zwei Kontaktflächen 31 an je einen Teilring 33 angeschlossen.

Auch bei der Kontaktanordnung nach F i g. 6, die sich auf der unteren Folie 1 befindet, kann die Kontaktfläche 11, die hier ringförmig ausgebildet ist, in zwei oder mehrere Teile unterteilt sein, so daß dann entsprechend

auch der Ring 13 unterteilt sein muß, wobei jeder Teilring dann einen getrennten Anschluß 15 besitzt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Kontaktflächen 31, die auf der oberen Folie 3 angeordnet sind, als Streifen auszubilden, die in Kreuzform angeordnet sind. Wenn dabei zwei Kontakte durch den Schalter geschlossen werden sollen, werden zweckmäßig jeweils zwei gegenüberliegende Kontaktstreifen 31 an unterschiedliche Anschlüsse 35 angeschlossen. Der Ring 11 bei der Kontaktfläche nach F i g. 6 kann als Brückenkontakt für die vier Kontaktflächen 31 nach Fig.5 dienen oder aber auch mit einem zusätzlichen Anschluß versehen sein, wie dies in F i g. 6 bei 15 angedeutet ist.

Es hat sich weiter gezeigt, daß die elektrischen

Zuleitungen, die von den Kontaktflächen 31 nach F i g. 5 zu dem Ring 33 erforderlich sind, mechanisch sehr stark durch die Durchbiegung der Folie 3 beim Schalten beansprucht werden. Um eine Unterbrechung dieser Zuleitungen durch das Durchwölben der Folie 3 zu verhindern, sind die Zuleitungen 32 nicht radial angeordnet, sondern in einem möglichst großen Winkel zu den vom Mittelpunkt der metallfreien Fläche 34 ausgehenden Radien. Besonders vorteilhaft ist es, diese Zuleitungen 32, wie in F i g. 5 dargestellt, spiralförmig anzuordnen. Die Gefahr einer Unterbrechung durch Dehnung der Folie 3 beim Betätigen wird dadurch wesentlich vermindert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Mehrfach-Flachschalter aus miteinander verklebten Isolierstoffolien und aufmetallisierten Kontaktflächen und Anschlüssen, bei dem auf der s Oberseite einer unteren Isolierstoffolie mehrere Kontaktflächen mit Anschlüssen angeordnet sind, darauf eine mittlere Isolierstoffolie angeordnet ist, die im Bereich der Kontaktflächen gelocht ist und auf dieser eine obere Isolierstoffolie angeordnet ist, ι ο die auf der Unterseite im Bereich der Löcher Kontaktflächen sowie mit den Kontaktflächen verbundene Anschlüsse hat, wobei die Kontaktflächen beider Isolierstoffolien in einer Reihe längs des Randes der Folienanordnung angeordnet sind und die Anschlüsse anschließend an die Kontaktflächen im wesentlichen senkrecht ram Rand verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienanordnung (123) vom Rand (9) aus zwischen den Kontaktflächen (11, 31) derart geschlitzt ist, daß voneinander unabhängig auslenkbare Zungen entstehen, und daß mindestens der geschlitzte Bereich der Folienanordnung (123) auf einer Schaumstoffunterlage (6) aufliegt.

2. Mehrfach-Flachschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (U, 31) im Bereich der Mitte der Löcher (23) der gelochten Folie (2) eine metallfreie Zone (14, 34) haben.

3. Mehrfach-Flachschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Löcher (23) der gelochten Folie (2) angeordneten Teile der Zuleitungen (12) für die auf der Unterseite der oberen Folie (1) angeordneten Kontaktflächen (11) in einem Winkel zu den vom Zentrum der metallfreien Zone (14) ausgehenden Radien verlaufen.

4. Mehrfach-Flachschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (12) im Bereich der Löcher (23) der gelochten Folie (2) spiralförmig verlaufen (F i g. 5).

5. Mehrfach-Flachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (11, 31) an konzentrisch zu den Löchern (23) der gelochten Isolierstoffolie (2) aber -»5 außerhalb des Bereiches der Löcher (23) angeordnete, ringförmige, ggf. radial unterbrochene Metallisierungen (13,33) angeschlossen sind.

6. Mehrfach-Flachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (31) auf der Unterseite der oberen Isolierstoffolie (3) balkenförmig ausgebildet und in Kreuzform angeordnet sind (F i g. 5).

7. Mehrfach-Flachschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei einander gegenüber liegende Kontaktflächen (31) an unterschiedliche Anschlüsse (35) angeschlossen sind.

8. Mehrfach-Flachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (11) auf der Oberseite der unteren Isolierstoffolie (1) ringförmig oder teilringförmig ausgebildet sind (F i g. 6).

9. Mehrfach-Flachschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kontaktanordnung (11,31) ein Betätigungsstift (5) vorgesehen ist, der etwa senkrecht zur Folienanordnung (123) beweglich ist und diese im Bereich der zentralen metallfreien Zonen (14, 34) der Kontaktflächen (11, 31) die Folienanordnung (123) so weit zusammendrücken kann, daß die einander gegenüberliegenden Kontaktflächen (11, 31) der unteren isolierstoffolie (1) und der oberen Isolierstoffolie (3) miteinander in Kontakt kommen.

10. Verwendung des Mehrfach-Flachschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Tastenkontakte für elektrische Musikinstrumente.