Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucktastenschalter-Paket gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Schalterpakete mit der Kombination der Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sind in verschiedenen Ausführungsformen mit einer unterschiedlichen Zahl von Tasten bekannt. Bei derartigen Schalterpaketen schalten die Programmschalttasten 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 Tastenelement 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.
Aus der US-A-4 417 115 ist ein Schalterbetätigungsaufbau für Tastenfeldschalter bekannt, die als Membranschalter, als Halleffektschalter oder als andere Schaltertypen ausgebildet sein können und durch in Verbindung mit dem Tastenfeld verwendbare Drucktasten betätigbar sind. Aufgabe der Erfindung dieses Patentes ist es, die in Verbindung mit dem Tastenfeld verwendeten Drucktasten so auszubilden, daß sie auf einfache Weise umgebaut und angepaßt werden können, um eine von drei Schaltfunktionen durchführen zu können. In einer Schaltfunktion soll beim Niederdrücken der Taste der Widerstand abrupt abfallen, um dem Benutzer anzuzeigen, daß eine Schaltung erfolgt ist. Bei einer zweiten normalen Schaltfunktion soll die Taste nach Schließen des Schalters in gedrückter Stellung gehalten werden und beim erneuten Eindrücken in die Ausschalt-stellung zurückkehren. Bei einer dritten Schaltfunktion soll der Schalter nur so lange geschlossen bleiben, wie die Taste gedrückt wird.
Diese auf einfache Weise umbaubaren Einzeltasten können auf unterschiedliche Schaltertypen einwirken, z.B. auch auf Membranschalter. Dieser Stand der Technik ist im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 als an sich bekannt angegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares Drucktastenschalter-Paket für Waschmaschinen oder Trockenmaschinen zu entwickeln, bei dem die Programmschalttasten, welche im Mikroamperebereich oder im Milliamperebereich liegende Ströme führen, eine zuverlässige und dauerhafte Kontaktierung gewährleisten.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch die Verwendung der Schaltfolie wird eine Verschmutzung oder Beschädigung der hermetisch eingeschlossenen Schaltkontakte verhindert. Dadurch wird dauerhaft die Kontaktierung gewährleistet, ohne daß eine Änderung des Übergangswiderstandes zu befürchten ist.
Gegenüber dem Stande der Technik ergibt sich noch der Vorteil einer leichteren Anschließbarkeit des Schalterpaketes an die Steuerelektronik.
Der Erfindung liegt 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.
Zwischen der Kontaktfolie und der Leiterplatte ist 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.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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.