DE3806910C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibentastschalter, dessen membranartige Betätigungsscheibe in einer Ringnut eines Gehäuses zwischen Dichtringen eingespannt ist und eine Schaltscheibe trägt, der in axialer Richtung ein Fühler gegenübersteht, der in einen Gehäuseboden eingebaut ist.The invention relates to a disc switch, the membrane-like Actuating disc in an annular groove of a housing between Sealing rings is clamped and carries a switching disc that faces a sensor in the axial direction, which in a housing bottom is installed.

Ein Scheibentastschalter dieser Art ist aus der DE-OS 35 19 872 bekannt. Bei diesem Scheibentastschalter ist die Schaltscheibe durch eine Klebefolie mit der Betätigungsscheibe verbunden. Die Schaltscheibe ist als Kontaktscheibe ausgebildet und wirkt mit Gegenkontakten, die als Fühler wirksam sind, zusammen. Ein solcher Scheibentastschalter ist im Betrieb erheblichen Belastungen ausgesetzt. Die Schalterbetätigung nutzt die Durchbiegung der Betätigungsscheibe aus. Bei einem solchen Aufbau ist die Klebeverbindung zwischen der Betätigungsscheibe und der Schaltscheibe ein sehr kritisches Element. Außerdem ist für die einwandfreie Funktion des Scheibentastschalters eine absolute Wasserdichtigkeit erforderlich, da jeder Feuchtigkeitseintritt in das Gehäuseinnere zu einer Korrosion der Kontakte führt und damit den Scheibentastschalter beeinträchtigt.A disc switch of this type is from DE-OS 35 19 872 known. With this disk pushbutton switch, the switching disk is through an adhesive film is connected to the actuating disc. The switching disc is designed as a contact disk and works with mating contacts, that act as sensors together. Such a disc switch is exposed to considerable loads during operation. The switch actuation uses the deflection of the actuating disc. At a such a structure is the adhesive connection between the actuating disc and the switching disc is a very critical element. Besides, is an absolute requirement for the proper functioning of the disc switch Watertightness is required as any moisture enters the Interior of the housing leads to corrosion of the contacts and thus the Disc button switch impaired.

Aus der DE-OS 30 25 583 ist ein berührungslos arbeitender Tastschalter bekannt, dessen Kontaktstück über eine damit starr verbundene Druckplatte gegen eine Federkraft auf einen Näherungsschalter zubewegbar ist. Die Abdichtung ist bei dieser Anordnung der bewegbaren Teile ungenügend, dadurch ist die Feder sehr kritisch.From DE-OS 30 25 583 is a non-contact button switch known, the contact piece via a rigidly connected thereto Pressure plate can be moved towards a proximity switch against a spring force is. The seal is movable in this arrangement Insufficient parts, so the spring is very critical.

Aufgabe der Erfindung ist eine Ausbildung eines Scheibentastschalters, bei der eine hohe Schaltsicherheit bei geringem Betätigungsdruck unabhängig von Umgebungseinflüssen gewährleistet ist.The object of the invention is to design a disk key switch,  where high switching reliability with low actuation pressure is guaranteed regardless of environmental influences.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schaltscheibe aus einem magnetisch leitenden Material besteht und membranartig ausgebildet ist, daß die Schaltscheibe gemeinsam mit der Betätigungsscheibe zwischen den Dichtringen eingespannt ist und daß der Fühler als Hochfrequenzspule ausgebildet ist.This object is achieved according to the invention in that the Switch disc consists of a magnetically conductive material and membrane-like is formed that the switching disc together with the actuating disc between  Sealing rings is clamped and that the sensor as a high-frequency coil is trained.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als die Schaltscheibe ebenso wie die Betätigungsscheibe membranartig ausgebildet ist und zusammen mit der Betätigungsscheibe zwischen den Dichtringen eingespannt ist. Die Schaltscheibe ist somit nicht stoff­ schlüssig mit der Betätigungsscheibe gekoppelt, sondern durch die gemeinsame Einspannung ist eine parallele Bewegung der Schaltscheibe beim Eindrücken der Betätigungsscheibe gewährleistet. Die Schaltscheibe stellt sich infolge ihrer Rückstellkraft gemeinsam mit der Betäti­ gungsscheibe zurück. Als Fühler ist eine Hochfrequenzspule vorge­ sehen, deren Hochfrequenzfeld durch die Schaltscheibe beeinflußt wird. Diese Beeinflussung des Hochfrequenzfeldes kann als Dämpfung, also als Amplitudenmodulation oder als Phasenmodulation in einer Demodula­ tionsschaltung erfaßt werden.The invention differs from the prior art in that as the switching disk as well as the actuating disk membrane-like is formed and together with the actuating disc between the Sealing rings is clamped. The switching disc is therefore not fabric conclusively coupled with the actuating disc, but through the common clamping is a parallel movement of the switching disc guaranteed when pressing in the actuating disc. The switching disc arises due to their restoring force together with the actuator washer back. A high-frequency coil is featured as a sensor see whose high-frequency field is influenced by the switching disc. This influencing of the high-frequency field can be called damping, ie as amplitude modulation or as phase modulation in a demodula tion circuit can be detected.

Eine besonders einfache und stabile Ausführung erhält man da­ durch, daß die Schaltscheibe eine Edelstahlfolie ist.You get a particularly simple and stable design through that the switching disc is a stainless steel foil.

Eine symmetrische Ausleuchtung der Anordnung erreicht man da­ durch, daß im Gehäuseboden zentrisch eine Leuchtanzeige und exzen­ trisch der Fühler angeordnet sind, wobei die Edelstahlfolie eine zen­ trische Lochung aufweist.A symmetrical illumination of the arrangement can be achieved there through that a light indicator and eccentrically in the bottom of the housing trisch the sensor are arranged, the stainless steel foil a zen tric perforation.

Eine genaue Justierung ist dadurch sichergestellt, daß der Fühler als Rohr mit einem Außengewinde ausgebildet ist, das innerhalb eines Gewindedurchgangs des Gehäusebodens einstellbar angeordnet ist.Precise adjustment is ensured by the sensor is designed as a tube with an external thread, which within a threaded passage of the housing base is arranged adjustable.

Die Hochfrequenzspule ist dadurch gegen Beeinträchtigungen ge­ schützt, daß die Hochfrequenzspule in eine Eingußmasse innerhalb des Rohres hermetisch eingegossen ist.The high-frequency coil is therefore ge against impairments protects that the high frequency coil in a casting compound within the Pipe is hermetically cast.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellen:An embodiment of the invention is hereinafter referred to explained on the drawing, in which:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Scheibentastschalter nach der Erfindung und Fig. 1 shows a section through a disc switch according to the invention and

Fig. 2 eine Einzelansicht des Fühlers. Fig. 2 is a single view of the sensor.

Ein Gehäuse 1 umfaßt einen Gehäuseboden 2 mit einem zentralen Durchgang 3 für eine Leuchtanzeige 4 und mit einem exzentrischen Ge­ windedurchgang 5 für einen Fühler 23 in Form eines Rohres 6 mit Außen­ gewinde. An dem Gehäuseboden 2 sitzt eine Ringwand 7 und eine ebenfalls ringförmige Haltewand 8 für einen Gehäusedeckel 9. Die Ringwand 7 nimmt einen Abdeckring 10 auf, der zusammen mit der Ringwand 7 eine Ringnut 11 begrenzt. Innerhalb der Ringnut liegt eine Betätigungs­ scheibe 12, die membranartig ausgebildet ist und eine elastische Rück­ stellung aufweist. Außerdem ist in die Ringnut 11 eine Edelstahlfolie 13 eingesetzt, die parallel zu der Betätigungsscheibe 12 liegt und die eine zentrale Lochung 14 in Ausrichtung auf die Leuchtanzeige 4 aufweist. Zwei O-Ringe 15 befinden sich innerhalb der Ringnut 11 auf gegenüberliegenden Seiten der Betätigungsscheibe 12 und der Edelstahl­ folie 13. Hierdurch ist eine mechanische Randeinspannung der Betäti­ gungsscheibe und der Edelstahlfolie 13 und außerdem eine druckwasser­ geschützte Abdichung dieser Teile gegenüber dem Gehäuseinnenraum sichergestellt.A housing 1 comprises a housing base 2 with a central passage 3 for a light indicator 4 and with an eccentric Ge threaded passage 5 for a sensor 23 in the form of a tube 6 with an external thread. An annular wall 7 and a likewise annular holding wall 8 for a housing cover 9 are seated on the housing base 2 . The annular wall 7 receives a cover ring 10 which, together with the annular wall 7, defines an annular groove 11 . Within the annular groove is an actuating disc 12 which is membrane-like and has an elastic return position. In addition, a stainless steel foil 13 is inserted into the annular groove 11 , which lies parallel to the actuating disc 12 and which has a central perforation 14 in the direction of the illuminated display 4 . Two O-rings 15 are located within the annular groove 11 on opposite sides of the actuating disk 12 and the stainless steel foil 13 . This ensures a mechanical edge clamping of the actuation disk and the stainless steel foil 13 and also ensures that these parts are protected against pressurized water with respect to the housing interior.

Die Betätigungsscheibe 12 und die Edelstahlfolie 13 haben jeweils membranartige Eigenschaften und können somit zur Schalterbetätigung durch geringfügigen Druck verformt werden. Die Betätigungsscheibe 12 und die Edelstahlfolie 13 stellen sich nach Nachlassen der Betäti­ gungskraft elastisch wieder in ihre Ausgangslage zurück.The actuating disc 12 and the stainless steel foil 13 each have membrane-like properties and can therefore be deformed by slight pressure for actuating the switch. The control ring 12 and the stainless steel foil 13 face upon release of Actuate the power supply elastically return to their original position.

Der Gehäusedeckel 9 umschließt ebenfalls dicht die Anschlußelemente und elektronischen Bauteile des Scheibentastschalters. Das Ge­ häuse 1 ist in einem ringförmigen Schwingungsdämpfer 16 gehalten und mit Hilfe von Schrauben 17 in der Öffnung einer Wand 18 befestigt. Die Wand 18 kann z. B. eine Fahrzeugwand oder eine Türwand sein. Ein­ zelheiten dieser Befestigung sind nicht weiter erläutert.The housing cover 9 also tightly encloses the connection elements and electronic components of the disk key switch. The Ge housing 1 is held in an annular vibration damper 16 and fastened by means of screws 17 in the opening of a wall 18 . The wall 18 may e.g. B. be a vehicle wall or a door wall. A details of this attachment are not further explained.

Der Fühler 23 ist in Fig. 2 nochmals vergrößert dargestellt. Das Rohr 6 hat ein Außengewinde, so daß es innerhalb des Gewindedurch­ gangs 5 justiert werden kann. Am Rohr 6 sind Betätigungselemente wie Nuten oder dergleichen sowie Gewindesicherungen vorgesehen, was im einzelnen nicht dargestellt ist. In das Rohr 6 ist eine Hochfrequenz­ spule 19 eingesetzt, die in eine Vergußmasse 20 eingebettet ist. Hier­ durch wird einerseits eine hermetische Einbettung der Hochfrequenzspule 19 und andererseits eine mechanische Fixierung innerhalb des Rohres 6 erzielt.The sensor 23 is shown enlarged in FIG. 2 again. The tube 6 has an external thread so that it can be adjusted in the thread passage 5 . Actuating elements such as grooves or the like and thread locks are provided on the tube 6 , which is not shown in detail. In the tube 6 , a high-frequency coil 19 is used, which is embedded in a sealing compound 20 . Here, on the one hand, hermetic embedding of the high-frequency coil 19 and, on the other hand, mechanical fixation within the tube 6 is achieved.

Anschlußleitungen 21 sind zu einer elektronischen Baustufe 22 geführt. Die elektronische Baustufe 22 enthält einerseits einen Hoch­ frequenzoszillator und einen Demodulator für das Hochfrequenzsignal. Der Demodulator kann Änderungen des Hochfrequenzfeldes, z. B. Änderungen der Dämpfung oder Phasenverschiebungen erfassen. Die Bewegung der Edelstahlfolie 13 unter dem Einfluß der Betätigungsscheibe 12 bewirkt solche Feldänderungen. Solche Feldänderungen werden durch das magne­ tisch leitende Material der Schaltscheibe 13 bzw. Edelstahlfolie be­ wirkt. Im wesentlichen handelt es sich um Wirbelströme, die die Phase des Hochfrequenzfeldes bzw. die Amplitude desselben beeinflussen. Die Schaltstufe 22 gibt ein elektronisches Schaltsignal ab, das in einem äußeren Steuerkreis weiter verarbeitet werden kann. Dieses Signal kann z. B. einen Türöffnungsvorgang auslösen. Der Hochfrequenzfühler weist eine Hysterese auf, d. h. die Einschaltung und die Rückschaltung der Schalterstufe erfolgen in geringfügig anderer Stellung. Dadurch sind Flattererscheinungen völlig vermieden.Connection lines 21 lead to an electronic construction stage 22 . The electronic stage 22 contains a high frequency oscillator and a demodulator for the high frequency signal. The demodulator can change the high frequency field, e.g. B. Detect changes in attenuation or phase shifts. The movement of the stainless steel foil 13 under the influence of the actuating disc 12 causes such field changes. Such field changes are caused by the magne table conductive material of the switching disc 13 or stainless steel foil. Essentially, these are eddy currents that influence the phase of the high-frequency field or the amplitude of the same. The switching stage 22 emits an electronic switching signal, which can be processed further in an external control circuit. This signal can e.g. B. trigger a door opening process. The high-frequency sensor has a hysteresis, ie the switch stage is switched on and switched back in a slightly different position. Flutter is completely avoided.

Die Leuchtanzeige 4 kann verschiedene Funktionen anzeigen. Durch unterschiedliche Farbgebung kann man die Funktionsbereitschaft des Scheibentastschalters und auch einen Defekt desselben zur Anzeige bringen. Entsprechende elektronische Schaltkreise und Überwachungs­ kreise können innerhalb des Gehäusedeckels 9 untergebracht sein. Eine Steuerung der Leuchtanzeige ist auch von außen möglich.The light indicator 4 can show various functions. Different colors can be used to indicate the operational readiness of the disk key switch and also a defect in the same. Corresponding electronic circuits and monitoring circuits can be accommodated within the housing cover 9 . The indicator light can also be controlled from the outside.

Der Scheibentastschalter nach der Erfindung arbeitet mit einem sehr geringen Schalthub von wenigen Zehntel Millimeter. Als Tastdruck reichen einige wenige Newton aus. Der Scheibentastschalter ist zwar druckwasserdicht. Doch ein etwaiger Feuchtigkeitseinbruch beeinträchtigt die Funktion des Scheibentastschalters nicht, da Feuchtigkeit das Hochfrequenzfeld nicht merklich beeinflußt. Infolgedessen bleibt der Scheibentastschalter auch nach einem etwaigen Wassereinbruch noch funktionsfähig. Hierdurch wird die Betriebssicherheit wesentlich er­ höht.The disc switch according to the invention works with one very low switching stroke of a few tenths of a millimeter. As a push of a button a few Newtons are sufficient. The disk key switch is water pressure tight. However, any moisture ingress affects the function of the disk key switch is not as moisture the radio frequency field is not noticeably affected. As a result, remains the disk key switch even after a possible water ingress functioning. As a result, operational safety is essential increases.

Claims (5)

1. Scheibentastschalter, dessen membranartige Betätigungsscheibe in einer Ringnut eines Gehäuses zwischen Dichtringen eingespannt ist und eine Schaltscheibe trägt, der in axialer Richtung ein Fühler gegenübersteht, der in einen Gehäuseboden eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe (13) aus einem magnetisch leitenden Material besteht und membranartig ausgebildet ist, daß die Schaltscheibe (13) gemeinsam mit der Betätigungsscheibe (12) zwischen den Dichtringen (15) eingespannt ist und daß der Fühler (23) als Hochfrequenzspule (19) ausgebildet ist.1. disc push button switch, the membrane-like actuating disc is clamped in an annular groove of a housing between the sealing rings and carries a switching disc, which faces a sensor in the axial direction, which is installed in a housing base, characterized in that the switching disc ( 13 ) made of a magnetically conductive material exists and is membrane-like that the switching disc ( 13 ) is clamped together with the actuating disc ( 12 ) between the sealing rings ( 15 ) and that the sensor ( 23 ) is designed as a high-frequency coil ( 19 ). 2. Scheibentastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe (13) eine Edelstahlfolie ist.2. Disc key switch according to claim 1, characterized in that the switching disc ( 13 ) is a stainless steel foil. 3. Scheibentastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseboden (2) zentrisch eine Leuchtanzeige (4) und exzentrisch der Fühler (23) angeordnet sind, wobei die Edelstahlfolie (13) eine zentrische Lochung (14) aufweist.3. Disc switch according to claim 1 or 2, characterized in that in the housing base ( 2 ) a light indicator ( 4 ) and eccentrically the sensor ( 23 ) are arranged centrally, the stainless steel foil ( 13 ) having a central perforation ( 14 ). 4. Scheibentastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (23) als Rohr (6) mit einem Außengewinde ausgebildet ist, das innerhalb eines Gewindedurchgangs (5) des Gehäusebodens (2) einstellbar angeordnet ist.4. Disc switch according to claim 3, characterized in that the sensor ( 23 ) is designed as a tube ( 6 ) with an external thread which is arranged within a threaded passage ( 5 ) of the housing base ( 2 ) adjustable. 5. Scheibentastschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspule (19) in eine Eingußmasse (20) innerhalb des Rohres hermetisch eingegossen ist.5. Disc switch according to claim 3 or 4, characterized in that the high-frequency coil ( 19 ) is hermetically cast into a casting compound ( 20 ) within the tube.