EP0215037A1 - Schaltmatte und verfahren zu ihrer herstellung. - Google Patents

Schaltmatte und verfahren zu ihrer herstellung.

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EP0215037A1
EP0215037A1 EP86901354A EP86901354A EP0215037A1 EP 0215037 A1 EP0215037 A1 EP 0215037A1 EP 86901354 A EP86901354 A EP 86901354A EP 86901354 A EP86901354 A EP 86901354A EP 0215037 A1 EP0215037 A1 EP 0215037A1
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EP
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contact
pressure difference
contact surfaces
bulges
mat
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Fritz D Buchien
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Mayser GmbH and Co KG
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Mayser GmbH and Co KG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
    • H01H3/141—Cushion or mat switches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49105—Switch making

Definitions

  • the invention relates to a switching mat with two opposing, mutually movable, in particular flexible and electrically conductive contact surfaces, which are separated from one another by electrically isolating spacers that form between contact windows and are elastically deformable in the direction perpendicular to the contact surfaces, and at least one in the area of the contact windows of the two contact surfaces projecting towards the opposite contact surface, which are formed by bulges of the contact surfaces, the distance between the contact projections and the opposite contact surface or the opposite contact projections being no greater than the elastic spring stroke of the spacers when the switching mat is not loaded.
  • Such safety mats are used, for example, as a protective device for closing edges that can be moved by a drive. In the event of an object in the area of movement of the closing edge touching the safety mat contact is made in the manner of a closing switch, via which a suitable safety measure, usually the switching off of the drive, can be initiated.
  • a closing switch via which a suitable safety measure, usually the switching off of the drive, can be initiated.
  • Such switch mats are also used as a foot contact mat arranged in the range of movement of the closing edge, so that the drive cannot be actuated as long as there is a person on the switch mat.
  • a switch mat of this type is from the magazine " O T k h t e . 1 S 0 A 7 E 1, J S o . U 2 r 2 na b l ek o a f nn a t utomotive Engineering", Vol.79, No.10. and serves as a sensor for whether the seat of a motor vehicle is occupied or not.
  • the contact surfaces consist of thin copper sheets in which the bulges are stamped.
  • the dimensional rigidity of these sheets required for the stamping in has the consequence that relatively high forces are required for contacting, such as occur, for example, when stressed by the body weight of a person.
  • the forces have to act distributed over a relatively large surface area in order to bring the contact surfaces closer together and bring them into contact because of their high dimensional stability for making contact in this surface area. If, on the other hand, the switch mat is only loaded locally, there is no contact with only small attacking forces, whereas with large forces there is permanent deformation of the contact surface.
  • a similar safety mat is also known from DE-OS 24 18856.
  • the contact areas in the window area have a greater distance from each other than in the area of the spacers.
  • the bulges spring over to the opposite contact surface and thus bring about contact.
  • comparatively high forces are also required for this, since the contact surfaces must also have sufficient rigidity.
  • the switch mat is sealed in a plastic cover to prevent the ingress of dirt or water, which loosely surrounds the contact surface.
  • the contact surfaces are flat and run parallel to one another in the unloaded state.
  • the upper contact surface to be loaded is made of heavy sheet metal that resists any deflection, while the lower contact surface is made of relatively light sheet metal material.
  • the lower contact surface is provided on its underside with foot-like projections which are arranged in the region of the contact window. When the switch mat is loaded, the foot-like projections push the lower contact surface in the area of the contact window upwards and thus lead to contact.
  • considerable forces are required to trigger the switching function, especially since the lower contact surface must be deformed over the entire surface because of the upper rigid contact surface.
  • the covering therefore has a greater thickness in the area of the contact window and likewise forms projections there, via which the contact surfaces are brought into mutual contact when the switch mat is loaded.
  • the two contact surfaces have a high degree of flexural rigidity, so that contact is only made at relatively high pressure forces acting on the switch mat.
  • the invention has for its object to design a safety mat of the type mentioned in such a way that reliable contact is ensured even at a relatively low pressure load and the risk of permanent deformation is largely excluded, and that it is sufficiently robust, in particular also walkable, with regard to heavy loads, and to specify a method for producing such safety mats.
  • the contact surface provided with contact projections is formed by a shape-impermeable film which, on its side facing away from the other contact surface, has an elastic coating which fixes the bulges.
  • the progress achieved by the invention consists essentially in the fact that one of the contact surfaces has a low bending stiffness, so that contact is already made with only selective contact with low force.
  • the contact projections provided which likewise bring about a reduction in the forces necessary for the deformation of the spacers until contact is made and cannot be introduced into the film in a dimensionally stable manner, become permanent due to the elastic coating fixed. Due to the elasticity of the coating, elastic contact is even made in the area of the contact projections.
  • the coating completely surrounds the contact surfaces in an outwardly sealing manner. This eliminates the need to embed the safety mat in a separate cover.
  • the invention is characterized in that first the two contact surfaces separated from one another by the spacers forming the contact windows are sealed against one another at the edges, and then a pressure difference is built up between the inside and the outside of the switching mat such that the internal pressure is lower than the external pressure is that the bulges of the contact surface, which are directed towards the inside by the pressure difference in the area of the contact window, are fixed by an externally applied, in particular elastically curing coating, sufficient shape rigidity which maintains the bulges even without a pressure difference, and that the pressure difference is finally reduced after the coating has hardened becomes.
  • the particular advantage of this manufacturing process is that there are no deforming tools to form the contact projections required so that switch mats of various sizes and with any arrangement of the contact projections can be easily produced. It is immediately ensured that the contact projections are arranged precisely in the area of the contact window specified by the spacers. Due to the constant pressure difference in the entire surface area of the switch mat, a very even formation of the contact projections is ensured.
  • the contact projections are arranged precisely in the area of the contact window specified by the spacers. Due to the constant pressure difference in the entire surface area of the switch mat, a very even formation of the contact projections is ensured.
  • Pressure difference is expediently chosen so that the two contact surfaces touch each other.
  • the contact distance when the switching mat is not loaded and thus the actuating force required to trigger the switching function is essentially the same over the entire area of the switching mat.
  • the spacers Due to the lower internal pressure compared to the outside, the spacers are deformed in their actuation direction by a force that is essentially constant over the surface, this deformation path representing the actuation stroke required to make contact due to the mutual contact of the two contact surfaces after the pressure difference has been reduced.
  • one of the two contact surfaces can be provided with an elastic, yet adequate form-stiffness or stiff coating before the build-up of the pressure difference in order to avoid the occurrence of the bulges on this contact surface.
  • the pressure difference can be built up in a particularly simple manner by evacuating the interior of the switch mat by means of a cannula.
  • the edge-side sealing of the two contact surfaces required to build up the pressure difference can, in principle, be carried out using any conventional sealant. This can be done in a particularly simple manner lead that the edge-side sealing is carried out by a first, the switching mat at least around the edge surrounding coating of small thickness. It is readily possible to coat the switch mat even over the entire surface if the layer thickness is sufficiently thin so that the bulges can still form due to the pressure difference to be built up.
  • the switching mat shown in the drawing consists of two opposing flexible and electrically conductive contact surfaces 1, 2.
  • the contact surfaces 1, 2 are separated from one another by elastically deformable spacers 3, the spacers 3 forming contact windows 4 between them.
  • contact projections 5 are provided on each of the two contact surfaces 1, which protrude toward the opposite contact surface 2.
  • the contact projections 5 are dimensioned so that the distance between the contacts projections 5 and the opposite contact surface 2 when the switching mat is not loaded is not greater than the elastic spring stroke of the spacers 3.
  • both contact surfaces 1, 2 are provided with corresponding contact projections 5.
  • the contact surface 1 is formed by a film which is provided with bulges forming the contact projections 5.
  • the film On its side facing away from the other contact surface 2, the film has an elastic coating 6 which fixes the bulges and which, moreover, completely seals the entire switch mat to the outside.
  • the coating 6 can advantageously consist of a natural or synthetic casting compound, which is present in the viscous form during the casting by heating or adding solvents or plasticizers, or is formed by chemical reaction of starting components.
  • the coating can also be in the form of foam, but can also be produced by sintering powdery starting materials, provided that the seal is guaranteed.
  • a PUR coating that is produced from two or more components has proven to be particularly suitable.
  • the spacers 3 are formed by a foam mat which has the cutouts forming the contact window 4.
  • the contact windows 4 can have a circular or square shape, for example, and can be punched out of the foam mat, the mutual arrangement of which can be chosen such that the spacers 3 form only narrow webs.
  • the spacers 3 can also be formed from foam strips arranged in a grid-like manner with mutual spacing, the spaces between which form the contact windows 4.
  • the two contact surfaces 1, 2 separated from one another by the spacers 3 are first sealed off from one another at the edges.
  • a pressure difference is then built up between the inside and the outside of the switch mat, the inside pressure being lower than the outside pressure.
  • This pressure difference forms in the area the contact window 4 towards the inside of the switch mat bulges, which are fixed by an externally applied, elastically curing coating 6 of sufficient, the bulges maintain the stiffness even without pressure difference. After they have hardened, the pressure difference is finally reduced again.
  • the pressure difference will be chosen so that the two contact surfaces 1, 2 touch each other, since then, after the pressure difference has been reduced, the distance of the contact projection 5 from the opposite contact surface 2 or the opposite contact projection is equal to the spring travel of the spacer 3, by which it has been elastically deformed under the influence of the pressure difference.
  • One of the two contact surfaces 1, 2 can be provided with an elastic yet stiff coating or a stiff coating before the pressure difference builds up, so that there are no bulges on this contact surface, as is shown in FIGS. 1 and 2 for the contact surface 2 is shown.
  • the pressure difference is built up by evacuating the interior of the switch mat using a cannula, a pressure difference of approximately 0.5 atmospheres generally being sufficient.
  • the edge-side seal for the evacuation can be carried out in a particularly simple manner in that the switch mat is provided with a coating of such a small thickness that the bulges can easily form during the subsequent build-up of the pressure difference.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Description

Schaltmatte und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung betrifft eine Schaltmatte mit zwei sich gegenüberstehenden, gegeneinander bewegbaren, insbesondere flexiblen und elektrisch leitfähigen Kontaktflächen, die durch zwischen sich Kontaktfenster bildende, in zu den Kontaktflächen senkrechter Richtung elastisch verformbare, elektrisch isolierende Abstandsglieder voneinander getrennt sind und im Bereich der Kontaktfenster an zumindest einer der beiden Kontaktflächen zur gegenüberliegendai Kontaktfläche hin vorstehende Kontaktvorsprünge aufweisen, die von Auswölbungen der Kontaktflächen gebildet sind, wobei der Abstand zwischen den Kontaktvorsprüngen und der gegenüberliegenden Kontaktfläche bzw. den gegenüberstehenden Kontaktvorsprüngen bei unbelasteter Schaltmatte nicht größer ist als der elastische Federhub der Abstandsglieder.
Derartige Schaltmatten finden ihre Anwendung beispielsweise als Schutzeinrichtung von durch einen Antrieb bewegbare Schließkanten. Im Fall einer Berührung eines sich im Bewegungsbereich der Schließkante befindenden Gegenstands mit der Schaltmatte erfolgt in dieser eine Kontaktgabe in der Art eines sich schließenden Schalters, über die eine geeignete Sicherheitsmaßnahme, in der Regel das Abschalten des Antriebs eingeleitet werden kann. Ebenso werden solche Schaltmatten als im Bewegungsbereich der Schließkante angeordnete Fußkontaktmatte verwendet, so daß der Antrieb nicht betätigt werdsι.kann, so lange sich eine Person auf der Schaltmatte befindet.
Eine Schaltmatte dieser Art ist aus der Zeitschrift "OTkhte. 1 S0A7E1 , JSo.u2r2na blek oafnn atutomotive Engineering" , Vol.79,Nr.10. und dient dort als Sensor dafür, ob der Sitz eines Kraftfahrzeugs besetzt ist oder nicht. Die Kontaktflächen bestehen aus dünnen Kupferblechen, in die die Auswölbungen eingeprägt sind. Die für die Einprägung erforderliche Formsteifigkeit dieser Bleche hat jedoch zur Folge, daß für eine Kontaktgabe verhältnismäßig hohe Kräfte erforderlich sind, wie sie etwa bei Belastung durch das Körpergewicht einer Person auftreten. Im übrigen müssen die Kräfte über einen relativ großen Flächenbereich verteilt angreifen, um die Kontaktflächen aufgrund ihrer hohen Formsteifigkeit zur Kontaktgabe in diesem Flächenbereich gegenseitig anzunähern und zur Berührung zu bringen. Wird die Schaltmatte dagegen nur lokal belastet, so tritt bei nur kleinen angreifenden Kräften keine Kontaktgabe, bei großen Kräften dagegen eine bleibende Verformung der Kontaktfläche auf.
Eine ähnliche Schaltmatte ist auch aus der DE-OS 24 18856 bekannt. Dort sind jedoch die Auswölbungen im Bereich der Kontaktfenster in entgegengesetzter Richtung ausgebildet, so daß die Kontaktflächen im Fenstsrbereich einen größeren Abstand voneinander besitzen als im Bereich der Abstandsglieder. Bei Belastung springen die Auswölbungen zur gegenüberstehenden Kontaktfläche elastisch um und bewirken so die Kontaktgabe. Jedoch sind auch hierfür verhältnismäßig hohe Kräfte erforderlich, da die Kontaktflächen ebenfalls eine hinreichende Formsteifigkeit aufweisen müssen. Im übrigen ist die Schaltmatte zur Vermeidung des Eindringens von Schmutz oder Wasser in eine Kunststoffhülle eingesiegelt, die die Kontaktfläche lose umschließt.
Bei der aus der DE-AS 11 69001 bekannten Schaltmatte sind die Kontaktflächen plan ausgebildet und verlaufen im unbelasteten Zustand parallel zueinander. Die obere, zu belastende Kontaktfläche besteht aus schwerem Metallblech, das jeglicher Durchbiegung widersteht, während die untere Kontaktfläche aus relativ leichtem Metallblechmaterial besteht. Die untere Kontaktfläche ist an ihrer Unterseite mit fußartigen Vorsprüngen versehen, die im Bereich der Kontaktfenster angeordnet sind. Bei Belastung der Schaltmatte drücken die fußartigen Vorsprünge die untere Kontaktfläche im Bereich der Kontaktfenster nach oben und führen somit zu .einer Kontaktgabe. Auch hier sind erhebliche Kräfte zur Auslösung der Schaltfunktion erforderlich, zumal wegen der oberen steifen Kontaktfläche eine ganzflächige Verformung der unteren Kontaktfläche erfolgen muß. Aus der US-PS 37 22086 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltmatte bekannt, bei welchem zunächst auf der einen ebenen Kontaktfläche Abstandstücke befestigt und randseitig ein O-Ring aufgelegt werden. Darüber wird die zweite Kontaktfläche gelegt und anschließend der Innenraum über eine Öffnung evakuiert. Dadurch legen sich die Kontaktflächen zwischen den Abstandsstücken einander an. Nach einer spiralförmigen Umwicklung der beiden Kontaktflächen durch einen polymeren Faden werden diese in einer planparallelen Form mit einer Umhüllung umschmolzen. Nach anschließender Belüftung des Innenraums durch eine Hohlnadel nehmen die Kontaktflächen wieder ihre ursprüngliche ebene, zueinander planparallele Form an, wodurch die Umhüllung aύßenseitig eine wellenförmige Gestalt erhält.
Die Umhüllung besitzt dadurch im Bereich der Kontaktfenster eine größere Dicke und bildet dort ebenfalls Vorsprünge, über die bei Belastung der Schaltmatte die Kontaktflächen zur gegenseitigen Anlage gebracht werden. Somit weisen auch hier die beiden Kontaktflächen eine hohe Biegesteifigkeit auf, so daß eine Kontaktgabe erst bei relativ hohen auf die Schaltmatte einwirkenden Druckkräften erfolgt.
Diese bekannten Anordnungen sind daher lediglich zum Erfasssen solcher Druckkräfte geeignet, wie sie bei Belastung etwa durch das Körpergewicht von Personen auftreten. Sie sind somit nicht geeignet, als empfind liehe , schon auf geringe Druckkräfte ansprechende Schaltleisten beispielsweise an Schließkanten verwendet zu werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltmatte der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bereits bei verhältnismäßig niedriger Druckbelastung eine sichere Kontaktgabe gewährleistet und die Gefahr dauerhafter Verformungen weitgehend ausgeschlossen ist, und daß sie hinsichtlich starker Belastungen ausreichend robust ausgebildet, insbesondere auch begehbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Schaltmatten anzugeben.
Diese Aufgabe wird bezüglich der Schaltmatte nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die mit Kontaktvorsprüngen versehene Kontaktfläche von einer formunbeständigen Folie gebildet ist, die auf ihrer der anderon Kontaktfläche abgewandten Seite eine die Auswölbungen fixierende, elastische Beschichtung trägt.
Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß 2urarrlest eine der Kontaktflächen eine geringe Biegesteifigkeit aufweist, so daß bei nur punktueller Berührung mit niedriger Kraft bereits eine Kontaktgabe erfolgt. Die vorgesehenen Kontaktvorsprünge, die ebenfalls eine Verringerung der zur Verformung der Abstandsglieder bis zur Kontaktgabe notwendigen Kräfte bewirken und an sich in die Folie nicht formbeständig eingebracht werden können, werden durch die elastische Beschichtung dauerhaft fixiert. Durch die Elastizität der Beschichtung erfolgt somit im Bereich der Kontaktvorsprünge sogar eine elastische Kontaktgabe.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung empfiehlt es sich, daß die Beschichtung die Kontaktflächen vollständig nach außen abdichtend umschließt. Dadurch kann das Einbetten der Schaltmatte in eine separate Hülle entfallen.
In verfahrensmäßiger Hinsicht ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die beiden, durch die die Kontaktfenster bildenden Abstandsglieder voneinander getrennten Kontaktflächen randseitig gegeneinander abgedichtet werden, daß anschließend zwisehen dem Inneren und Äußeren der Schaltmatte eine Druckdifferenz aufgebaut wird derart, daß der Innendruck gegenüber dem Außendruck geringer ist, daß anschließend die durch die Drückdifferenz im Bereich der Kontaktfenster zur Innenseite hin gerichteten Auswölbungen der Kontaktfläche durch eine außenseitig aufgebrachte, insbesondere elastisch aushärtende Beschichtung von ausreichender, die Auswölbungen auch ohne Druckdifferenz erhaltender Formsteifigkeit fixiert werden und daß schließlich nach Aushärtung der Beschichtung die Druckdifferenz abgebaut wird.
Der besondere Vorteil dieses Herstellungsverfahrens besteht zunächst darin, daß es zur Ausbildung der Kontaktvorsprünge keinerlei verformender Werkzeuge bedarf, so daß Schaltmatten unterschiedlichster Größe und mit beliebiger Anordnung der Kontaktvorsprünge ohne weiteres hergestellt werden können. Dabei ist sogleich sicher gestellt, daß die Kontaktvorsprünge jeweils genau im Bereich der durch die Abstandsglieder vorgegebenen Kontaktfenster angeordnet sind. Durch die im gesamten Flächenbereich der Schaltmatte konstante Druckdifferenz ist im übrigen eine sehr gleichmäßige Bildung der Kontaktvorsprünge gewährleistet. Im einzelnen wird die
Druckdifferenz zweckmäßigerweise so gewählt, daß die beiden Kontaktflächen einander gegenseitig berühren. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise erreicht, daß der Kontaktabstand bei unbelasteter Schaltmatte und somit die zur Auslösung der Schaltfunktion notwendige Betätigungskraft über die gesamte Fläche der Schaltmatte im wesentlichen gleich ist. Durch den gegenüber der Außenseite geringeren Innendruck werden nämlich auch die Abstandsglieder in ihrer Betätigungsrichtung durch eine über die Oberfläche im wesentlichen konstante Kraft verformt, wobei dieser Verformungsweg wegen der gegenseitigen Anlage der beiden Kontaktflächen nach dem Abbau der Druckdifferenz den zur Kontaktgabe erforderlichen Betätigungshub darstellt.
Sofern nur eine der beiden Kontaktflächen mit Auswölbungen versehen sein soll, kann eine der beiden Kontaktflächen bereits vor dem Aufbau der Druckdifferenz zur Vermeidung des Auftretens der Auswölbungen an dieser Kontaktfläche mit einer elastischen, dennoch hinreichende Formsteifigkeit aufweisenden, oder aber steifen Beschichtung versehen sein.
Der Aufbau der Druckdifferenz kann in besonders einfacher Weise durch Evakuierung des Innenraums der Schaltmatte mittels einer Kanüle erfolgen. Die zum Aufbau der Druckdifferenz notwendige randseitige Abdichtung der beiden Kontaktflächen kann im Prinzip durch beliebige übliche Dichtmittel erfolgen. In besonders einfacher Weise läßt sich dies dadurch durch führen, daß die randseitige Abdichtung durch eine erste, die Schaltmatte zumindest randseitig umschliessende Beschichtung geringer Dicke erfolgt. Dabei ist es ohne weiteres möglich, die Schaltmatte auch bereits ganzflächig zu beschichten, wenn die Schichtdicke ausreichend dünn ist, so daß sich die Auswölbungen durch die aufzubauende Druckdifferenz noch ausbilden können.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltmatte nach der Erfindung in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in belastetem Zustand,
Die in der Zeichnung dargestellte Schaltmatte besteht aus zwei sich gegenüberstehenden flexiblen und elektrisch leitfähigen Kontaktflächen 1, 2. Die Kontaktflächen 1 , 2 sind durch elastisch verformbare Abstandsglieder 3 voneinander getrennt, wobei die Abstandsglieder 3 zwischen sich Kontaktfenster 4 bilden. Im Bereich der Kontaktfenster 4 sind an jeweils einer der beiden Kontaktflächen 1 zur gegenüberliegenden Kontaktfläche 2 hin vorstehende Kontaktvorsprünge 5 vorgesehen. Die Kontaktvorsprünge 5 sind so bemessen, daß der Abstand zwischen den Kontakt vorsprüngen 5 und der gegenüberliegenden Kontaktfläche 2 bei unbelasteter Schaltmatte nicht größer ist als der elastische Federhub der Abstandsglieder 3. Ebenso besteht die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Möglichkeit, daß jeweils beide Kontaktflächen 1 , 2 mit entsprechenden Kontaktvorsprüngen 5 versehen sind. ie sich im einzelnen aus Fig. 1 ergibt, ist die Kontaktfläche 1 von einer Folie gebildet, die mit die Kontaktvorsprünge 5 bildenden Auswölbungen versehen ist. Auf ihrer der anderen Kontaktfläche 2 abgewandten Seite trägt die Folie dabei eine die Auswölbungen fixierende, elastische Beschichtung 6, die im übrigen die gesamte Schaltmatte vollständig nach außen abdichtend umschließt. Die Beschichtung 6 kann in vorteilhafter Weise aus einer natürlichen oder synthetischen Gießmasse bestehen,, die beim Vergießen durch Erhitzung oder Zugabe von Lösungsmitteln oder Weichmachern in viskoser Form vorliegt oder durch chemische Reaktion von Ausgangskomponenten entsteht.
Die Beschichtung kann auch in Schaumform vorliegen, kann aber auch durch Versintern von pulverförmigen Ausgangsmaterialien hergestellt werden unter der Voraussetzung, daß die Abdichtung gewährleistet ist.
Als besonders geeignet hat sich eine PUR-Beschichtung erwiesen, die aus zwei oder mehr Komponenten hergestellt wird.
Die Abstandsglieder 3 sind von einer Schaumstoffmatte gebildet, die die Kontaktfenster 4 bildende Freischneidungen aufweist. Die Kontaktfenster 4 können dabei beispielsweise kreisrunde oder quadratische Gestalt besitzen, und aus der Schaumstoffmatte ausgestanzt sein, wobei deren gegenseitige Anordnung so gewählt sein kann, daß die Abstandsglieder 3 lediglich schmale Stege bilden. Ebenso können die Abstandsglieder 3 auch von rasterartig mit gegenseitigem Abstand angeordneten Schaummstoffstreifen gebildet sein, deren Zwischenräume die Kontaktfenster 4 bilden.
Zur Herstellung einer Schaltmatte, bei der die Kontaktflächen 1 , 2 von einer Folie gebildet sind, werden zunächst die beiden durch die Abstandsgiieder 3 voneinander getrennten Kontaktflächen 1, 2 randseitig gegeneinander abgedichtet. Anschliessend wird zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Schaltmatte eine Druckdifferenz aufgebaut, wobei der Innendruck geringer ist als der Außendruck. Durch diese Druckdifferenz bilden sich im Bereich der Kontaktfenster 4 zur Innenseite der Schaltmatte hin gerichtete Auswölbungen, die durch eine außenseitig aufgebrachte, elastisch aushärtende Beschichtung 6 von ausreichender, die Auswölbungen auch ohne Druckdifferenz erhaltender Formsteifigkeit fixiert werden. Nach deren Aushärtung wird schließlich die Druckdifferenz wieder abgebaut. In der Regel wird die Druckdifferenz so gewählt werden, daß die beiden Kontaktflachen 1, 2 einander gegenseitig berühren, da dann nach Abbau der Druckdifferenz der Abstand des Kontaktvorsprungs 5 von der gegenüberliegenden Kontaktfläche 2 bzw. dem gegenüberstehenden Kontaktvorsprung gleich dem Federweg des Abstandsgliedes 3 ist, um den dieses unter dem Einfluß der Druckdifferenz elastisch verformt worden ist.
Eine der beiden Kontaktflächen 1 , 2 kann bereits vor dem Aufbau der Druckdifferenz mit einer elastischen, dennoch hinreichende Formsteifigkeit aufweisenden oder auch steifen Beschichtung versehen sein, so daß an dieser Kontaktfläche keine Auswölbungen auftreten, wie dies in den Fig. 1 und 2 für die Kontaktfläche 2 dargestellt ist. Der Aufbau der Druckdifferenz erfolgt im einfachsten Fall durch Evakuierung des Innenraums der Schaltmatte mittels einer Kanüle, wobei in der Regel eine Druckdifferenz von etwa 0, 5 Atmosphären ausreichend ist. Die randseitige Abdichtung für die Evakuierung läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch vornehmen, daß die Schaltmatte mit einer Beschichtung von so geringer Dicke versehen wird, daß sich die Auswölbungen beim anschließenden Aufbau der Druckdifferenz noch ohne weiteres ausbilden können.

Claims

Ansprüche :
1. Schaltmatte mit zwei sich gegenüberstehenden, gegeneinander bewegbaren, insbesondere flexiblen, und elektrisch leitfähigen Kontaktflächen, die durch zwischen sich Kontaktfenster bildende, in zu den Kontaktflächen senkrechter Richtung elastisch verformbare, elektrisch isolierende Abstandsglieder voneinander getrennt sind und im Bereich der Kontaktfenster an zumindest einer der beiden Kontaktflächen zur gegenüberliegenden Kontaktfläche hin vorstehende Kontaktvorsprünge aufweisen, die von Auswölbungen der Kontaktfläche gebildet sind, wobei der Abstand zwischen den Kontaktvorsprüngen und der gegenüberliegenden Kontaktfläche bzw. den gegenüberstehenden Kontaktvorsprüngen bei unbelasteter Schaltmatte nicht größer ist als der elastische Federhub der Abstandsglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kontaktvorsprüngen (5) versehene Kontaktfläche (1, 2) von einer formunbeständigen Folie gebildet ist, die auf ihrer der anderen Kontaktfläche (1, 2) abgewandten Seite eine die Auswölbungen fixierende, elastische Beschichtung (6) trägt.
2. Schaltmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (6) die Kontaktflächen (1, 2) vollständig nach außen abdichtend umsdiießt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Schaltmatte nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die beiden, durch die die Kontaktfenster (4) bildenden Abstandsglieder (3) voneinander getrennten Kontaktflächen (1, 2) randseitig gegeneinander abgedichtet werden, daß anschließend zwischen dem Inneren und Äußeren der Schaltmatte eine Druckdifferenz aufgebaut wird derart, daß der Innendruck gegenüber dem Außendruck geringer ist, daß anschließend die durch die Druckdifferenz im Bereich der Kontaktfenster (4) zur Innenseite hin gerichteten Auswölbungen der Kontaktflache (1, 2) durch eine außenseitig aufgebrachte, insbesondere elastisch aushärtende Beschichtung (6) von ausreichender, die Auswölbungen auch ohne Druckdifferenz erhaltender Formsteifigkeit fixiert werden und daß schließlich nach Aushärtung der Beschichtung (6) die Druckdifferenz abgebaut wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz so gewählt wird, daß die beiden Kontaktflächen (1, 2) einander gegenseitig berühren.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Kontaktflächen (1, 2) bereits vor dem Aufbau der Druckdifferenz zur Vermeidung des Auftretens von Auswölbungen an dieser Kontaktfläche (1, 2) mit einer elastischen, dennoch hinreichende Formsteifigkeit aufweisenden oder aber steifen Beschichtung (6) versehen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau der Druckdifferenz durch Evakuierung des Innenraums der Schaltmatte mittels einer Kanüle erfolgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die randseitige Abdichtung durch eine erste, die Schaltmatte zumindest randseitig umsch ließende Beschichtung (6) geringer Dicke erfolgt.
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DE (1) DE3507922A1 (de)
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