Drucktastenschalter für Haushaltsgeräte

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktastenschalter für Haushaltsgeräte, insbesondere für Waschmaschinen und Wäschetrockner. Derartige Drucktastenschalter werden im allgemeinen als Paketschalter mit mehreren nebeneinander liegenden Tastenschiebern als Programmwahlschalter eingesetzt. Die Programme werden dabei nicht direkt über Netzschalter geschaltet, sondern es wird eine Elektronik vorgesehen, die zum Teil unter Anwendung eines Mikroprozessors die gewünschten Programme schaltet. Diese Programmschalter schalten Kleinspannungen zwischen 5 Volt und 12 Volt und Ströme, die im Mikroamperebereich oder im Milliamperebereich liegen. Da bei den niedrigen Spannungen und den geringen, die Schaltkontakte durchfließenden Strömen bereits geringfügige Verunreinigungen oder Oxydationen die Kontaktgabe beeinträchtigen können, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um eine zuverlässige Kontaktgabe ohne wesentlichen Übergangswiderstand auch nach längerem Betrieb zu gewährleisten. In der Regel werden zur Vermeidung von Oxydationen für die Programmschalter Goldkontakte eingesetzt, die jedoch auch bei der geringsten Verschmutzung versagen können, was Störungen im Programmablauf bedingt.

Durch die DE-A-27 13 237 ist ein Kastenelement zum kontaktlosen Schalten bekannt, bei dem an einer Seitenwand eines Tastenkörpers eine im wesentlichen nach innen wirkende Strahlungsquelle und an einer gegenüberliegenden Seite des Tastenkörpers ein auf die Strahlungsquelle abgestimmtes Detektorelement angeordnet sind, wobei zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektor ein für die betreffende Strahlung nicht oder nur wenig durchlässiger auf- und abbewegbarer Tastenschaft angeordnet ist.

Die WO 89/09515 zeigt einen Druckknopfschalter, bei dem durch Tastendruck eine Lichtleitverbindung zwischen einer Leuchtdiode und einem Empfänger hergestellt wird, wodurch kontaktlos ein Einschaltvorgang eingeleitet werden kann.

Ein weiterer Drucktastenschalter mit kontaktloser optischer Auslösevorrichtung ist in der FR-A-75 20 760 beschrieben.

Die EP-A-0 570 870 beschreibt einen Drehwahlschalter mit einer elektrisch kontaktierten Lichtsende-Lichtempfangs-Einrichtung, wobei die Stelleinrichtung als in den Strahlengang der Einrichtung eingreifendes Kodierelement ausgebildet ist und im Gehäuse oder an der Stelleinrichtung ein den Lichtweg zwischen Lichtsende- und Lichtempfangs-Einrichtung beeinflussendes Lichtreflexions- oder Lichtleitelement angeordnet ist.

Derartige optische Schalteinrichtungen arbeiten kontaktlos und langzeitig zuverlässig unter der Voraussetzung, daß Lichtsender und Lichtempfänger sowie die Lichtleiter dazwischen gegen Verschmutzung ausreichend geschützt sind. Sie sind gegenüber Verschmutzung jedoch nicht so empfindlich wie die galvanischen Schaltkontakte; sie erfordern jedoch einen nicht unerheblichen zusätzlichen Schaltungsaufwand.

Es sind als Programmschalter ferner Schaltfolien im Einsatz, deren galvanische Kontakte durch Randversiegelung geschützt sind. Diese Schaltfolien sind jedoch immer als Tipptastaturen ausgeführt, so daß an der Schaltfolie die Schaltstellung nicht erkannt werden kann und immer zusätzlich eine Signalanzeige erforderlich war, die anzeigt, welches Programm gewählt wurde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Drucktastenschalter derart auszubilden, daß er kostengünstig herstellbar ist und eine zuverlässige und dauerhafte Kontaktierung gewährleistet.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Der Erfindung liegt demgemäß die Erkenntnis zugrunde, daß eine an sich bekannte Schaltfolie auch für eine Dauerkontaktierung (während des jeweiligen Programmablaufs) vorgesehen werden kann, wenn verschiedene Bedingungen erfüllt sind. Die Verschmutzung der Kontakte wird durch die Verklebung der Schaltfolie mit Sicherheit verhindert, weil die Kontakte gegen Luftzutritt geschützt sind. Es ist sogar möglich, den ringsum versiegelten Raum mit einem inerten Schutzgas zu füllen.

Da die üblichen Drucktastenschalter mit Herzkurven-Rastmechanismus oder einem ähnlichen Mechanismus aus der gedrückten Stellung etwas zurückfedern, muß dafür gesorgt werden, daß die auf die Kontaktfläche der Schaltfolie einwirkenden Teile der Taste derart federnd abgestützt sind, daß in der verrasteten Stellung ein genügend hoher mechanischer Druck erhalten bleibt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Kontaktfolie und der Leiterplatte eine Distanzfolie angeordnet, die eine Rückführung der Kontaktflächen der Kontaktfolie bei Wegfall des Tastendrucks gewährleistet.

Da die Leiterplatte mit der Distanzfolie und der Kontaktfolie verklebt ist, sind die Kontaktflächen gegen Korrosion und Verschmutzung geschützt, und die Funktion des Schalters ist auch bei kleinsten Strömen gewährleistet.

Die Distanzfolie ist an den Stellen, an denen die Kontakte liegen, ausgestanzt. Die einzelnen ausgestanzten Kontaktfelder sind durch Schlitze miteinander verbunden, welche bewirken, daß die Luft oder das Schutzgas zwischen den Kontaktflächen ausweichen kann. Dies ist wichtig, weil ohne diese Ausgleichsschlitze eine wesentlich größere Kraft benötigt würde, um die Kontaktfolie auf die Kontaktflächen der Leiterplatten zu drücken. Außerdem wird hierdurch die Rückfederung der Kontaktfolie verbessert.

Die Erfindung ist insbesondere geeignet für Drucktasterschalterpakete, bei denen wenigstens ein Teil der Drucktasten für Programmschaltzwecke eingesetzt ist, wobei jedoch auch eine Taste als Netzschalter ausgebildet sein kann und eine andere Taste zur mechanischen Ver- bzw. Entriegelung einer Tür dienen kann.

Der Drucktastenschalter nach der Erfindung kann jedoch auch als Einzeldrucktaste vielseitig dort angewandt werden, wo kleine und kleinste Ströme sicher zu schalten sind und eine optische Anzeige durch die Lage des Tastenkopfes erkennbar ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

• Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Schalterpaketes mit mehreren in Reihe nebeneinander angeordneten Drucktastenschaltern;
• Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Schalterpaket gemäß Fig. 1;
• Fig. 3 zeigt einen Schnitt einer Einzeltaste in der Ausschalt-Stellung;
• Fig. 4 zeigt einen Schnitt einer Einzeltaste gemäß Fig. 3 in der Einschalt-Stellung;
• Fig. 5 zeigt eine dem Schalterpaket gemäß Fig. 1 und 2 zugeordnete Leiterplatte mit den Kontaktflächen und den Leiterbahnen;
• Fig. 6 zeigt eine der Leiterplatte gemäß Fig. 5 zugeordnete Kontaktfolie;
• Fig. 7 zeigt eine der Kontaktfole gemäß Fig. 6 zugeordnete Distanzfolie, die im fertigen Zustand zwischen der Kontaktfolie und der Leiterplatte zu liegen kommt;
• Fig. 8 zeigt eine Ansicht der mit der Distanzfolie verklebten Kontaktfolie.

Das Schalterpaket gemäß Fig. 1 und 2 weist sechs Programmtasten 10 auf, die in einem Gehäuse 12 nebeneinander angeordnet sind, und die auf die Kontakte einer Leiterplatte 26 einwirken. Jede Programmtaste 10 weist einen im Gehäuse 12 gelagerten Schieber 16 auf, der über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Rastmechanismus, beispielsweise in Form einer Herzkurze in zwei Stellungen, nämlich der Aus-Stellung gemäß Fig. 3 und der Ein-Stellung gemäß Fig. 4, verschiebbar und in den beiden Stellungen fixierbar ist. Der Schieber weist an seinem unteren Ende einen Stößel 18 auf, der in einer Ausnehmung des Tastenschiebers axial beweglich und durch eine Druckschraubenfeder 20 abgefedert ist. Der Stößel 18 ist mit Widerhaken 22 versehen und in der Ausnehmung des Schiebers 16 eingeschnappt. Dieser abgefederte Stößel 18 wirkt über die Schaltfolie 24 auf die Leiterplatte 26 ein. Durch die Ausgleichsfeder 20 wird gewährleistet, daß der durch den Rastmechanismus bedingte Rückhub der Betätigungstaste 10 aufgenommen wird und in der Ein-Stellung gemäß Fig. 4 der Stößel ständig die Schaltfolie kontaktiert.

Auf der Leiterplatte sind in üblicher Weise durch Ätzen die Kontaktflächen 28 und die Leiterbahnen 30 hergestellt. Die Kontaktflächen und die Leiterbahnen können auch mit einem Karbonlack aufgedruckt sein. Die Kontaktflächen 28 greifen kammartig ineinander, und sie werden durch die einzelnen Kontaktflächen der Schaltfolie 24 im gedrückten Zustand überbrückt. Die Kontaktflächen 32 der Schaltfolie 24 sind durch Silberleitlack oder Karbondruck aufgebracht. Zwischen der Leiterplatte 26 und der Schaltfolie 24 ist eine Distanzfolie 34 gefügt. Diese Distanzfolie ist an jenen Stellen, an denen die Kontakte liegen, mit Ausstanzlöchern 36 versehen, die im Durchmesser etwas größer sind als die Kontaktflächen 32 der Schaltfolie und die Kontaktflächen 28 der Leiterplatte. Die einzelnen Ausstanzlöcher 36 sind durch Schlitze 38 in der Distanzfolie miteinander verbunden.

Die Schaltfolie 24 ist in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise mit der Kontaktfolie vollflächig (mit Ausnahme der Löcher 36 und Schlitze 38) verklebt. Auf die Leiterplatte 26 wird die Distanzfolie 34 mit der von ihr getragenen Schaltfolie 24 derart aufgeklebt, daß die Kontaktflächen 32 der Schaltfolie 24 über den Schaltkontaktflächen 28 der Leiterplatte mit Abstand zu liegen kommen. Diese drei Schichten 24, 26, 34 bilden ein in sich abgeschlossenes, nach außen abgedichtetes Laminat mit einem Freiraum, der durch die Stanzlöcher 36 und die Schlitze 38 bestimmt ist. Dieser Freiraum ist mit Luft oder einem Inertgas gefüllt. Durch die Schlitze 38 wird bewirkt, daß das Gas in den Schlitzen 38 zwischen den Kontaktflächen ausweichen kann. Dies ist wichtig, weil sonst eine wesentlich größere Kraft benötigt würde, um das Gas in den Stanzlöchern zu komprimieren und die Kontaktfolie auf die Kontaktflächen der Leiterplatte zu drücken. Durch diese Schlitze wird auch eine günstige Rückfederung erreicht. Es kann auch kein Vakuum entstehen, das ein Rückfedern beeinträchtigen und die Kontakte dauerhaft geschlossen halten könnte. Diese Luftschlitze, die für die einwandfreie Funktion des Schalters erforderlich sind, stellen zweckmäßigerweise, wie aus der Zeichnung ersichtlich, eine Verbindung zwischen den Stanzlöchern her. Gemäß Fig. 8 sind jeweils drei Stanzlöcher durch zwei Schlitze verbunden. Diese Ausführung hat sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen. Anstelle der die Stanzlöcher verbindenden Schlitze könnten in der Distanzfolie auch anders ausgebildete Druckausgleichskammern angeordnet sein, die jeweils mit einem oder mehreren Stanzlöchern verbunden sind. Die bevorzugte Ausführung ist jedoch die Ausbildung mit Verbindungsschlitzen.

Wenn eine Betätigungstaste 10 im Sinne einer Einschaltbewegung eingedrückt wird, dann drückt der abgefederte Stößel 18 im Schieber 16 auf die durch die Folie 24 abgedeckte Kontaktfläche 32 und drückt diese nieder, bis sie auf den kammartig ineinandergreifenden Kontaktflächen 28 der Leiterplatte 26 auftrifft und dieser überbrückt. Die Distanzfolie 24 bewirkt, daß in der Ausschalt-Stellung die Kontaktflächen 28 auf der Leiterplatte 26 und die Kontaktflächen 32 der Kontaktfolie auseinandergehalten werden.

Da die Leiterplatte mit der Distanzfolie und der Kontaktfolie verklebt ist, sind die Kontaktflächen gegen Korrosion und Verschmutzung geschützt, und die Funktion des Schalters ist auch bei kleinsten Strömen gewährleistet.

Bezugszeichenliste

10

Programmtasten

12

Gehäuse

16

Schieber

18

Stößel

20

Druckschraubenfeder

22

Widerhaken

24

Schaltfolie

26

Leiterplatte

28

Kontaktflächen

30

Leiterbahnen

32

Kontaktflächen

34

Distanzfolie

36

Ausstanzlöcher

38

Schlitze