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DE10241220C1 - Element used in signal producer for opening and closing electrical contacts, comprises a snap-on plate having a dome-shaped region with a wire strain gauge connected with two feed lines on one surface of dome-shaped region - Google Patents

Element used in signal producer for opening and closing electrical contacts, comprises a snap-on plate having a dome-shaped region with a wire strain gauge connected with two feed lines on one surface of dome-shaped region

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Publication number
DE10241220C1
DE10241220C1 DE2002141220 DE10241220A DE10241220C1 DE 10241220 C1 DE10241220 C1 DE 10241220C1 DE 2002141220 DE2002141220 DE 2002141220 DE 10241220 A DE10241220 A DE 10241220A DE 10241220 C1 DE10241220 C1 DE 10241220C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
snap
dome
strain gauge
contact
shaped region
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE2002141220
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Groskopf
Dietmar Spaeth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prym Inovan & Cokg 52224 Stolberg De GmbH
Original Assignee
Inovan Stroebe KG
Inovan GmbH and Co KG Metalle und Bauelemente
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inovan Stroebe KG, Inovan GmbH and Co KG Metalle und Bauelemente filed Critical Inovan Stroebe KG
Priority to DE2002141220 priority Critical patent/DE10241220C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10241220C1 publication Critical patent/DE10241220C1/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)

Abstract

Element comprises a snap-on plate (10) having a dome-shaped region (10A) having two surfaces. A first wire strain gauge (31) connected with two feed lines (31', 33'', 33''', 34) is arranged on one surface of the dome-shaped region. Each feed line has an end contact (35, 37). An Independent claim is also included for a signal producer having the above element received in a housing. Preferred Features: A second wire strain gauge is arranged in the first feed line and a middle contact (38) is located between the wire strain gauges. A contact region for conducting a current is arranged on the snap-on plate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Element zur Verwendung in einem elektrischen Si­ gnalerzeuger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, so wie einen Signalerzeu­ ger nach Anspruch 8.The invention relates to an element for use in an electrical Si Signal generator according to the preamble of claim 1, such as a signal generator ger according to claim 8.

Schnappscheiben haben unter anderem eine große Bedeutung bei der Herstel­ lung von Tastern zum Öffnen und Schließen von elektrischen Kontakten. Die Schnappscheiben können hierbei aus Metall, meist Edelstahl, oder auch einem Kunststoff wie bspw. Polyester bestehen. Im Falle von aus Metall bestehenden Schnappscheiben fließt der Strom bei geschlossenem Schalter über die Schnappscheibe selbst, bei Schnappscheiben aus Kunststoff ist hierzu meist in der Mitte des kalottenförmigen Bereiches der Schnappscheibe ein separater Kontakt vorgesehen.Snap washers are of great importance in the manufacture Development of buttons for opening and closing electrical contacts. The Snap disks can be made of metal, usually stainless steel, or even one Plastic such as polyester. In the case of metal When the switch is closed, the current flows over the snap disks Snap washer itself, for snap washers made of plastic this is usually in a separate one in the middle of the dome-shaped area of the snap disk Contact provided.

Die Verwendung von Schnappscheiben in Tastern bieten erhebliche Vorteile. Durch das Schnappen der Schnappscheibe tritt eine sehr hohe Geschwindigkeit sowohl beim Verbinden, als auch beim Trennen auf, weiterhin zeigt ein Taster mit einer Schnappscheibe eine sehr geringe Prellneigung. Insgesamt wird eine schleichende Kontaktgabe vermieden, so dass sehr saubere und definierte Schaltzustände "Ein" und "Aus" auftreten. Durch die sehr hohen mechanischen Lebensdauern insbesondere von aus Metall bestehenden Schnappscheiben wird mit großer Sicherheit erreicht, dass der Schalter beim Loslassen der Taste ge­ öffnet wird, ein versehentliches "Hängenbleiben" im geschlossenem Schaltzu­ stand ist nahezu ausgeschlossen. Ein ganz besonderer und derart fast nur mit Schnappscheiben zu erzielender Vorteil ist, dass der Benutzer durch das Um­ schnappen der Scheibe vom offenen zum geschlossenem Zustand und umge­ kehrt eine unmittelbare taktile Rückmeldung bezüglich des erfolgten Schaltvor­ ganges erhält. Es muss demnach kein gesondertes Signal, wie bspw. ein Piep­ ton erzeugt werden, um dem Benutzer den erfolgten Schaltvorgang mitzuteilen. Weiterhin haben insbesondere Schnappscheiben aus Metall den Vorteil, dass sie mechanisch sehr robust sind, so dass sie selbst bei einem erheblich zu gro­ ßem Betätigungsdruck eines Benutzers keinen Schaden nehmen. Weiterhin ha­ ben metallene Schnappscheiben den Vorteil, dass sie über einen großen Tem­ peraturbereich, insbesondere auch bei höheren Temperaturen, ein gleichblei­ bendes Schaltverhalten zeigen.The use of snap disks in buttons offers considerable advantages. By snapping the snap disc a very high speed occurs both when connecting and when disconnecting, a button continues to show with a snap disc a very low tendency to bounce. Overall, one creeping contact avoided, so that very clean and defined Switching states "On" and "Off" occur. Due to the very high mechanical Lifespans, in particular of snap disks made of metal achieved with great certainty that the switch ge opens, an accidental "sticking" in the closed Schaltzu stand is almost impossible. A very special one and almost only with The advantage of snap disks is that the user snap the pane from open to closed and vice versa returns an immediate tactile feedback regarding the switching  ganges receives. Accordingly, there is no need for a separate signal, such as a beep ton are generated to inform the user of the switching operation. Furthermore, metal snap disks in particular have the advantage that they are mechanically very robust, so that even with one they are considerably too large Do not damage the operating pressure of a user. Furthermore ha ben metal snap disks have the advantage that they have a large tem temperature range, especially at higher temperatures, a constant Show switching behavior.

Weiterhin ist der Einsatz von Schnappscheiben deswegen attraktiv, weil diese in großen Stückzahlen rein mechanisch in hoher Qualität gefertigt werden können und auch die aus ihnen hergestellten fertigen Schalter mechanisch recht einfach aufgebaut und deshalb kostengünstig sind.Furthermore, the use of snap disks is attractive because they are in large quantities can be manufactured purely mechanically in high quality and the finished switches made from them mechanically quite simple are built and therefore inexpensive.

Wie oben bereits dargestellt, sind bisherige Schnappscheiben nur für den Ein­ satz von Schaltern bestimmt und geeignet in denen jeweils digitale Signale - Stromkreis geschlossen, Stromkreis offen - erzeugt werden sollen.As already shown above, previous snap disks are only for one set of switches determined and suitable in each of which digital signals - Circuit closed, circuit open - should be generated.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Element zur Verwendung in einem elektrischen Signalerzeuger zu schaffen, das die Vorteile einer Schnappscheibe aufweist, mittels dessen es aber möglich wird, alternativ oder zusätzlich zu einem digitalen Signal ein analoges Signal zu er­ zeugen.Starting from this prior art, it is an object of the invention To provide an element for use in an electrical signal generator has the advantages of a snap disc, but by means of which it is possible alternatively or in addition to a digital signal, an analog signal witness.

Diese Aufgabe wird mit einem Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge­ löst. Das erfindungsgemäße Element weist eine Schnappscheibe mit einem ka­ lottenförmigen Bereich auf, wobei an wenigstens einer Oberfläche ein Deh­ nungsmessstreifen angeordnet ist.This object is ge with an element with the features of claim 1 solves. The element according to the invention has a snap disk with a ka Lotte-shaped area, with a Deh voltage measuring strips is arranged.

Die Erfindung nutzt den Umstand aus, dass vor dem Durchschnappen der Schnappscheibe bei Betätigung der kalottenförmige Bereich im Wesentlichen in radialer Richtung gedehnt bzw. gestaucht wird. Aufgrund der hohen Genauigkeit und Lebensdauer, mit der eine Schnappscheibe gefertigt werden kann, steht diese Verformung in einem sehr genau bestimmbaren Verhältnis zur auf die Schnappscheibe ausgeübten Kraft.The invention takes advantage of the fact that before snapping the Snap disk when actuating the dome-shaped area essentially in is stretched or compressed in the radial direction. Because of the high accuracy  and the lifespan with which a snap disc can be manufactured this deformation in a very precisely determinable ratio to the on the Snap disc exerted force.

Somit kann auf relativ einfache Weise ein elektrischer Signalerzeuger gemäß Anspruch 8 realisiert werden, der ein analoges elektrisches Signal abgibt, des­ sen Größe mit der aufgebrachten Kraft korreliert ist. Dadurch, dass die Schnapp­ scheibe natürlich auch hier eine Endstellung besitzt, kann zum einen bedarfs­ weise zusätzlich zum analogen Signal ein digitales Ein-Aus Signal erzeugt wer­ den, weiterhin hat das Durchschnappen der Schnappscheibe bei Erreichen der Endstellung den weiteren Vorteil, dass dem Benutzer signalisiert wird, dass auch bei Vergrößerung der aufgebrachten Kraft keine weitere Signalerhöhung erfolgt. Weiterhin wird eine Überbelastung des Schalters oder des Elementes zuverläs­ sig verhindert.An electrical signal generator can thus be produced in a relatively simple manner Claim 8 can be realized, which emits an analog electrical signal, the size is correlated with the applied force. In that the snap of course, the disc also has an end position here who, in addition to the analog signal, generates a digital on-off signal that, the snap of the snap disk has reached when the End position the further advantage that the user is signaled that too when the applied force is increased, there is no further signal increase. Furthermore, an overload of the switch or the element is reliable prevented sig.

Bedarfsweise lässt sich zusätzlich zum vom Dehnungsmessstreifen erzeugten analogen Signal ein weiteres digitales Signal beim Durchschnappen der Schnappscheibe erzeugen. Dies kann zum einen dadurch geschehen, dass das analog erzeugte Signal differenziert wird. Beim Durchschnappen der Scheibe ändert sich natürlich die Länge des entsprechenden Dehnungsmessstreifens und das hieraus generierte elektrische Signal sprungartig; dieser Sprung kann unter Verwendung eines Differenziergliedes herausgefiltert werden.If necessary, in addition to that generated by the strain gauge analog signal another digital signal when snapping through the Create snap disk. On the one hand, this can happen because the analog generated signal is differentiated. When snapping the pane of course, the length of the corresponding strain gauge changes and the electrical signal generated from this jumps; this jump can be filtered out using a differentiator.

Da das Dehnungs- bzw. Stauchungsverhalten der Schnappscheibe an verschie­ denen Punkten der Oberfläche der Schnappscheibe unterschiedlich ist, können durch Wahl des Aufbringungsortes des Dehnungsmessstreifens bei gleichartigen Betätigungen unterschiedliche Signalverläufe erhalten werden.Because the expansion or compression behavior of the snap disc differs which points on the surface of the snap disc is different by choosing the place of application of the strain gauge with similar ones Actuations different signal profiles can be obtained.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schnappscheibe wie in ihrem klassi­ schen Anwendungsfall zur Schließung eines Stromkreises zu verwenden und hiermit das digitale Signal zu erzeugen. Die beiden dann notwendigen Strom­ kreise können bedarfsweise vollständig galvanisch getrennt werden, was aus Sicherheitsgründen in einigen Anwendungsfällen sinnvoll sein kann. In Anwen­ dungsfällen, in denen eine galvanische Trennung nicht notwendig oder sinnvoll ist, können die beiden notwendigen Stromkreise bspw. aber auch auf eine ge­ meinsame Masse oder einen gemeinsamen Pol zugreifen.Another option is to use the snap disc as in your classic use application to close a circuit and hereby generate the digital signal. The two then necessary electricity Circles can be completely galvanically separated, if necessary  Security reasons can be useful in some applications. In applications cases in which galvanic isolation is not necessary or sensible is, the two necessary circuits, for example. But also on a ge access common ground or a common pole.

Nach Anspruch 2 sind zwei Dehnungsmessstreifen vorhanden, hiermit lässt sich auf relativ einfache Art und Weise eine Temperaturkompensation der Anordnung erzielen.According to claim 2, two strain gauges are available, which can be used temperature compensation of the arrangement in a relatively simple manner achieve.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und aus den nun mit bezug auf die Figuren näher beschriebe­ nen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further preferred exemplary embodiments result from the dependent ones Subclaims and from the now described in more detail with reference to the figures NEN exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elements in einer Draufsicht von unten, Fig. 1 shows a first embodiment of an element according to the invention in a plan view from below,

Fig. 2A das Element aus Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie A-A im unbelasteten Zustand, Fig. 2A, the element of FIG. 1 in a section along the line AA in the unloaded state,

Fig. 2B das Element aus Fig. 2A im durchgeschnappten Zustand, FIG. 2B shows the element from FIG. 2A in the snapped-in state, FIG.

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elements in einer Draufsicht von unten, Fig. 3 shows a second embodiment of an element according to the invention in a plan view from below,

Fig. 4 das Element aus Fig. 3 entlang der Schnittlinie B-B, Fig. 4 shows the element of FIG. 3 taken along section line BB,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein auf eine Grundplatte montiertes Element und eine Prinzipdarstellung der Schaltung, Fig. 5 is a plan view of a mounted on a base plate element and a schematic representation of the circuit,

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung eines Signalgebers im Querschnitt. Fig. 6 is a schematic representation of a signal generator in cross section.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elements in einer Draufsicht. Das Element besteht aus einer Schnappscheibe 10, die fol­ gende weitere Elemente trägt:
Auf der Unterseite des kalottenförmigen Bereichs 10A der Schnappscheibe 10 sind zwei Dehnungsmessstreifen 31 und 32 angeordnet. Die beiden Dehnungs­ messstreifen 31 und 32 sind baugleich, jedoch asymmetrisch derartig angeord­ net, dass die messsensible Ausdehnung des ersten Dehnungsmessstreifens 31 radial, die messsensible Ausdehnung des zweiten Dehnungsmessstreifens 32 tangential bezüglich der Schnappscheibe ausgerichtet ist.
Fig. 1 shows a first embodiment of an element according to the invention in a plan view. The element consists of a snap disk 10 which carries the following further elements:
Two strain gauges 31 and 32 are arranged on the underside of the spherical region 10 A of the snap disk 10 . The two strain gauges 31 and 32 are structurally identical, but asymmetrically arranged in such a way that the measurement-sensitive extension of the first strain gauge 31 is radial, the measurement-sensitive extension of the second strain gauge 32 is oriented tangentially with respect to the snap disk.

Der erste Dehnungsmessstreifen 31 ist über die erste Zuleitung mit dem ersten Endkontakt 35 verbunden. Diese erste Zuleitung weist drei Abschnitte 33', 33" und 33''' auf; zwischen erstem Abschnitt 33' und zweitem Abschnitt 33" liegt der zweite Dehnungsmessstreifen 32, zwischen zweiten Abschnitt 33" und dritten Abschnitt 33''' liegt der Mittelkontakt 38. Weiterhin ist der erste Dehnungsmess­ streifen 31 über die zweite Zuleitung 34 mit dem zweiten Endkontakt 37 verbun­ den.The first strain gauge 31 is connected to the first end contact 35 via the first feed line. This first feed line has three sections 33 ', 33 "and 33 "''; the second strain gauge 32 lies between the first section 33 ' and the second section 33 ", the middle contact 38 lies between the second section 33 " and the third section 33 "" Furthermore, the first strain gauge 31 is connected to the second end contact 37 via the second feed line 34 .

Die Schnappscheibe 10 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem nicht leitendem Material wie bspw. Polyester, so dass erster Endkontakt 35, zweiter Endkontakt 37 und Mittelkontakt 38 jeweils nur über die Dehnungsmessstreifen 31 und 32 elektrisch miteinander verbunden sind.In this exemplary embodiment, the snap disk 10 consists of a non-conductive material such as polyester, so that the first end contact 35 , the second end contact 37 and the center contact 38 are each electrically connected to one another only via the strain gauges 31 and 32 .

Mit Bezug auf die Fig. 2A und 2B wird nun die Wirkungsweise des Elementes näher erläutert. Die Fig. 2A und 2B sind hierbei nicht maßstäblich, insbeson­ dere sind Dehnungsmessstreifen 31 und 32 und Endkontakte 37 und 35 im Ver­ hältnis zur Schnappscheibe 10 zu dick dargestellt. Weiterhin ist die im Vergleich der Fig. 2A und 2B dargestellte Längenänderungen der Dehnungsmess­ streifen übertrieben dargestellt.The mode of operation of the element will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B. Figs. 2A and 2B are in this case not to scale, in particular strain gauges are illustrated too thick in comparison ratio for snap disc 10 31 and 32 and end contacts 37 and 35. Furthermore, the length changes of the strain gauges shown in the comparison of FIGS. 2A and 2B are exaggerated.

Die beiden Dehnungsmessstreifen 31 und 32 sind form- und kraftschlüssig mit der Schnappscheibe 10 verbunden, bspw. verklebt, so dass die Dehnungsmess­ streifen 31 und 32 die jeweiligen Bewegungen der mit ihnen verbundenen Ab­ schnitte der Schnappscheibe 10 mitmachen. Aufgrund der in Wirklichkeit we­ sentlichen geringeren Dicke der Dehnungsmessstreifen und deren wesentlich geringerem Elastizitätsmodul tragen die Dehnungsmessstreifen und die Zulei­ tungen fast nichts zu den mechanischen Eigenschaften des Elementes bei. The two strain gauges 31 and 32 are positively and non-positively connected to the snap disk 10 , for example glued, so that the strain gauges 31 and 32 join the respective movements of the sections connected to the snap disk 10 . Due to the fact that the thickness of the strain gauges is considerably smaller and their significantly lower modulus of elasticity, the strain gauges and the feed lines contribute almost nothing to the mechanical properties of the element.

Wie anhand der Fig. 2A und 2B gut zu erkennen ist, ändert sich die axiale Ausdehnung der beiden Dehnungsmessstreifen 31 und 32 beim Durchschnap­ pen der Schnappscheibe 10, wobei in Fig. 2A der Ruhezustand und in Fig. 2B der Endzustand dargestellt ist. Die radiale Länge der Dehnungsmessstreifen än­ dert sich jedoch nicht erst beim Durchschnappen, sondern eine kontinuierliche Längenänderung tritt auch schon bei einer Krafteinwirkung auf, die noch nicht zu einem Durchschnappen der Schnappscheibe führt. Vom Ruhezustand bis zum durchgeschnapptem Endzustand stehen somit die zentral auf die Schnappschei­ be ausgeübte Kraft und die radialen Längen der Dehnungsmessstreifen 31 und 32 in einem definiertem, in der Regel monotonen Verhältnis zueinander, welches im Idealfall im Wesentlichen linear ist.As can be clearly seen from FIGS. 2A and 2B, the axial expansion of the two strain gauges 31 and 32 changes when the snap disk 10 is snapped through, the rest state being shown in FIG. 2A and the end state being shown in FIG. 2B. However, the radial length of the strain gauges does not change only when snapping through, but a continuous change in length also occurs when force is applied, which does not yet lead to snapping of the snap disk. From the idle state to the snapped end state, the force exerted centrally on the snap disc and the radial lengths of the strain gauges 31 and 32 are in a defined, usually monotonous relationship to one another, which in the ideal case is essentially linear.

Wie anhand der beiden Details aus Fig. 1 zu sehen ist, liegen die Einzelstreifen des ersten Dehnungsmessstreifens 31 in radialer, die Einzelstreifen des zweiten Dehnungsmessstreifens 32 in tangentialer Richtung bezüglich der Schnapp­ scheibe 10. Somit führt eine Krafteinwirkung auf die Schnappscheibe 10 und ei­ ne entsprechende radiale Längenänderung der Dehnungsmessstreifen 31, 32 beim ersten Dehnungsmessstreifen 31 zu einer Widerstandsänderung, während der Widerstand des zweiten Dehnungsmessstreifens 32 praktisch unverändert bleibt. Durch eine Brückenschaltung (siehe auch weiter unten Fig. 5) kann so­ mit die Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Dehnungsmessstreifen 31 und 32 bestimmt werden, wodurch man ein temperaturkompensiertes analoges Signal erhält, welches ein Maß für die auf die Schnappscheibe 10 ausgeübte Kraft ist. In Fällen, in denen auf eine Temperaturkompensation verzichtet werden kann, oder in denen eine Temperaturkomensation bei der externen Signalaus­ wertung berücksichtigt wird, genügt hier nur ein Dehnungsmessstreifen, der ent­ sprechend dem ersten Dehnungsmessstreifen 31 angeordnet ist.As can be seen from the two details from FIG. 1, the individual strips of the first strain gauge 31 are in the radial, the individual strips of the second strain gauge 32 in the tangential direction with respect to the snap disk 10 . Thus, an action of force on the snap disk 10 and a corresponding radial change in length of the strain gauges 31 , 32 in the first strain gauge 31 leads to a change in resistance, while the resistance of the second strain gauge 32 remains practically unchanged. By means of a bridge circuit (see also FIG. 5 below), the resistance difference between the two strain gauges 31 and 32 can thus be determined, whereby a temperature-compensated analog signal is obtained which is a measure of the force exerted on the snap disk 10 . In cases in which temperature compensation can be dispensed with or in which temperature compensation is taken into account in the external signal evaluation, only one strain gauge is sufficient here, which is arranged accordingly to the first strain gauge 31 .

Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 er­ läutert. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Schnappscheibe 10 aus Me­ tall, so dass zwischen der Schnappscheibe und den Dehnungsmessstreifen ein­ schließlich der Zuleitungen und der End- bzw. Mittelkontakte eine Isolations­ schicht 20 vorgesehen werden muss. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Mittelkalotte 10B der Schnappscheibe wie bei einer gewöhnlichen Schnapp­ scheibe auch zum Schließen eines Kontaktes dienen. Deswegen ist dieser Be­ reich, sowie ein seitlicher Kontaktbereich 12 isolationsfrei. Die Wirkungsweise der Dehnungsmessstreifen entspricht dem oben Gesagtem.A second embodiment will now be explained with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the snap disk 10 consists of metal, so that an insulation layer 20 must be provided between the snap disk and the strain gauges, including the leads and the end or middle contacts. In this embodiment, the center cap 10 B of the snap disk can also serve to close a contact, as in the case of an ordinary snap disk. Therefore, this is rich, as well as a side contact area 12 insulation-free. The mode of action of the strain gauges corresponds to what has been said above.

Die Herstellung kann bspw. dadurch geschehen, dass die mit den Zuleitungen, den Endkontakten und den Mittelkontakten verbundenen Dehnungsmessstreifen auf einer Trägerfolie aufgebracht, bspw. verklebt sind oder in diese eingegossen werden, und anschließend die Trägerfolie vollflächig mit der Schnappscheibe verklebt wird, wobei bspw. ein Klebstoff verwendet werden kann, der unter Wär­ meeinwirkung aushärtet.The production can take place, for example, by the fact that the the strain gauges connected to the end contacts and the middle contacts applied to a carrier film, for example glued or poured into this be, and then the entire surface of the carrier film with the snap disc is glued, for example. An adhesive can be used, which is under heat exposure hardens.

Die Verwendung des eben beschriebenen Elementes in einem Signalerzeuger ist in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. Die Schnappscheibe 10 wird auf einer Grundplatte 40 angeordnet, wobei die beiden Endkontakte 35 und 37, der Mittelkontakt 38 und der seitliche Kontaktbereich 12 mittels Pads 46 dauer­ haft kontaktiert werden. Die Spannungsänderungen zwischen den beiden Deh­ nungsmessstreifen 31, 32 wird über eine Messbrücke bestimmt, so dass an den beiden Abgriffspunkten P3 und P4 ein analoges Spannungssignal anliegt, das mit der auf die Schnappscheibe einwirkende Kraft korreliert ist, wenn an den Einspeisungspunkten P1 und P2 eine Spannung angelegt wird.The use of the element just described in a signal generator is shown schematically in FIGS. 5 and 6. The snap disk 10 is arranged on a base plate 40 , the two end contacts 35 and 37 , the center contact 38 and the lateral contact area 12 being permanently contacted by means of pads 46 . The voltage changes between the two strain gauges 31 , 32 is determined via a measuring bridge, so that an analog voltage signal is present at the two tapping points P3 and P4, which is correlated with the force acting on the snap disk if there is a voltage at the feed points P1 and P2 is created.

Unterhalb der Mittelkalotte 10B ist der Gegenkontakt 48 angeordnet, so dass entsprechend eines gewöhnlichen Schnappscheibenschalters die beiden An­ schlusspunkte PS und P6 elektrisch miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden können.Below the center cap 10 B, the counter-contact 48 is arranged so that the two connection points PS and P6 can be electrically connected to one another or separated from one another in accordance with a conventional snap disk switch.

Auf die Mitte der Schnappscheibe 10 wirkt ein im Gehäuse 42 beweglich gehal­ tenes Betätigungselement 44 ein. In manchen Fällen ist es hier denkbar, dass das Betätigungselement durch die Oberseite der Schnappscheibe selbst gebildet wird. On the center of the snap disk 10 acts in the housing 42 movable tenes actuating element 44 . In some cases, it is conceivable here that the actuating element is formed by the top of the snap disk itself.

Wie bereits erwähnt, kann ein oben beschriebenes Element beziehungsweise ein oben beschriebener Signalgeber überall da eingesetzt werden, wo ein von der aufgewendeten Kraft abhängiges analoges Signal erzeugt werden soll. Ein­ satzgebiete sind hier insbesondere Computerpereingabegeräte, wie Computer­ mäuse und dergleichen. Ein weiterer breiter Einsatzbereich ist der Automobil­ sektor, wo solche Signalgeber beispielsweise in elektrischen Sitzverstellern, oder auch zur automatischen Gewichtserkennung eingesetzt werden können. Die durchgeschnappte Stellung kann hierbei zur Erzeugung eines Maximalsignals, oder auch zur Erzeugung eines Fehlersignals oder Alarmsignals dienen.As already mentioned, an element described above or an auto switch described above can be used wherever one of the applied force dependent analog signal is to be generated. a Areas of application here are in particular computer input devices, such as computers mice and the like. Another wide area of application is the automobile sector where such signaling devices, for example in electrical seat adjusters, or can also be used for automatic weight detection. The latched position can be used to generate a maximum signal, or also serve to generate an error signal or alarm signal.

Ein weiteres mögliches Anwendungsgebiet sind Akkuschrauber, Bohrmaschinen und dergleichen, bei denen über das kraftabhängige Analogsignal die Mo­ tordrehzahl kontinuierlich verändert werden kann, und beim Durchschnappen der Schnappscheibe die maximale Drehzahl erreicht wird. Another possible application is cordless screwdrivers, drilling machines and the like, in which the Mo door speed can be changed continuously, and by snapping the Snap disc the maximum speed is reached.  

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Schnappscheibe
snap disk

1010

A kalottenförmiger Bereich
A dome-shaped area

1010

B Mittelkalotte
B center cap

1010

C Beine
C legs

1212

seitlicher Kontaktbereich
side contact area

2020

Isolationsschicht
insulation layer

3131

erster Dehnungsmesstreifen
first strain gauge

3232

zweiter Dehnungsmesstreifen
second strain gauge

3333

' erster Abschnitt der ersten Zuleitung
'' First section of the first supply line

3333

" zweiter Abschnitt der ersten Zuleitung
"second section of the first supply line

3333

''' dritter Abschnitt der ersten Zuleitung
'''third section of the first supply line

3434

zweite Zuleitung
second supply line

3535

erster Endkontakt
first end contact

3737

zweiter Endkontakt
second end contact

3838

Mittelkontakt
center contact

4040

Grundplatte
baseplate

4242

Gehäuse
casing

4444

Betätigungselement
actuator

4646

Pad
pad

4848

Gegenkontakt
P1, P2 Einspeisungspunkte
P3, P4 Abgriffspunkte
P5, P6 Anschlusspunkte
countercontact
P1, P2 feed points
P3, P4 tapping points
P5, P6 connection points

Claims (10)

1. Element zur Verwendung in einem elektrischen Signalerzeuger mit einer Schnappscheibe (10) mit einem kalottenförmigen Bereich (10A) mit zwei Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer ersten Oberfläche des kalottenförmigen Bereiches (10A) ein mit zwei Zuleitungen (33', 33", 33''', 34) verbundener erster Dehnungsmesstreifen (31) angeordnet ist, wobei die Zuleitungen jeweils einen Endkontakt (35, 37) aufweisen.1. Element for use in an electrical signal generator with a snap disk ( 10 ) with a dome-shaped area ( 10 A) with two surfaces, characterized in that on at least a first surface of the dome-shaped area ( 10 A) one with two supply lines ( 33 ' , 33 ", 33 ''', 34 ) is connected to the first strain gauge ( 31 ), the feed lines each having an end contact ( 35 , 37 ). 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Zuleitung (33, 33", 33''') ein zweiter Dehnungsmesstreifen (32) angeordnet ist, und dass sich zwischen den Dehnungsmesstreifen ein Mittelkontakt (38) befindet.2. Element according to claim 1, characterized in that a second strain gauge ( 32 ) is arranged in the first feed line ( 33 , 33 ", 33 '''), and that there is a center contact ( 38 ) between the strain gauges. 3. Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schnappscheibe (10) aus einem Kunststoff, vorzugs­ weise aus Polyester oder Silikon besteht.3. Element according to one of the preceding claims, characterized in that the snap disc ( 10 ) consists of a plastic, preferably made of polyester or silicone. 4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schnappscheibe (10) ein Strom leitender, mittiger Kontaktbereich ange­ ordnet ist.4. Element according to claim 3, characterized in that a current-conducting, central contact area is arranged on the snap disc ( 10 ). 5. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheibe (10) aus Metall besteht und dass die erste Oberfläche zumindest abschnittsweise mit einer Isolationsschicht (20) beschichtet ist, auf der wiederum der oder die Dehnungsmesstreifen angeordnet sind.5. Element according to claim 1 or 2, characterized in that the snap disc ( 10 ) consists of metal and that the first surface is coated at least in sections with an insulation layer ( 20 ) on which in turn the strain gauge or stripes are arranged. 6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapp­ scheibe (10) einen mittigen und einen seitlichen Kontaktbereich (10B, 12) aufweist. 6. Element according to claim 5, characterized in that the snap disc ( 10 ) has a central and a lateral contact area ( 10 B, 12 ). 7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkon­ takt (38) mit dem seitlichen Kontaktbereich (12) verbunden ist.7. Element according to claim 6, characterized in that the Mittelkon contact ( 38 ) with the side contact region ( 12 ) is connected. 8. Signalerzeuger mit einem in einem Gehäuse (42) aufgenommenen Ele­ ment nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer mit dem Element zu­ sammenwirkenden Betätigungselement (44).8. Signal generator with a housing ( 42 ) accommodated element according to one of claims 1 to 7 and an actuating element ( 44 ) to be cooperated with the element. 9. Signalerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Element die weiteren Merkmale des Anspruchs 2 aufweist und dass Kom­ pensationsschaltung zur Temperaturkompensation vorhanden ist.9. Signal generator according to claim 8, characterized in that the Element has the further features of claim 2 and that Kom compensation circuit for temperature compensation is available. 10. Signalerzeuger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element die weiteren Merkmale des Anspruchs 4 oder 6 aufweist und dass das Gehäuse einen Gegenkontakt (48) zum mittigen Kontaktbereich (10B) der Schnappscheibe aufweist, so dass ein von dem oder den Deh­ nungsmesstreifen unabhängiges, digitales Signal erzeugbar ist.10. Signal generator according to claim 8 or 9, characterized in that the element has the further features of claim 4 or 6 and that the housing has a counter-contact ( 48 ) to the central contact area ( 10 B) of the snap disk, so that one of the or the strain gauge independent digital signal can be generated.
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