Ein solches Piezoschaltelement kann als elektrische Steuer- und/oder Schalteinrichtung dienen, wobei das Piezoelement als mechanisch-elektrischer Wandler arbeitet, um Druckkräfte, die zum Beispiel von der Hand eines Benutzers auf das Piezoelement ausgeübt werden, in elektrische Signale umzuwandeln. Diese wer- den dann zur weiteren Verarbeitung elektronischen Schaltungsmit- teln zugeführt.

Solche Piezoschaltelemente sind zum Beispiel aus der DE 43 32 927 C2 bekannt. Dabei wird der Vorteil der absoluten Dichtigkeit solcher Schaltelemente gegen Medien von der Front- seite her herausgestellt und ebenfalls eine grosse Robustheit der Piezoschaltelemente gegenüber übermässigen Betätigungskräf- ten vermerkt. Mit der Lehre nach der DE 43 32 927 C2 lassen sich solche Piezoschaltelemente in grosser Serie in kostengünstiger einfacher Weise herstellen.

Eine weitere Einrichtung mit einem piezoelektrischen Element ist aus der EP 0 335 838 A2 bekannt. Dort wird insbesondere ver- sucht, solche Piezoschaltelemente für Geräte herzustellen, die nur in kleinen Serien aufgelegt werden. Gleichzeitig ist es Ziel

der genannten Druckschrift, das Piezoschaltelement ohne Beschä- digung der Schaltvorrichtung ausbauen zu können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Piezoschaltelement der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass es ein taktiles Schaltgefühl auf- weist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das ab- deckende Element biegsam ausgestattet und im Bereich des Piezo- elementes in einem räumlichen Abstand zu diesem angeordnet ist, so dass es sich erst bei Einwirken der besagten Druckkraft von der an die Gehäuse-Vorderseite angrenzenden Umgebung auf das Piezoelement auflegt und dieses schaltet.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Piezoschaltelemen- tes ist es möglich, die Robustheit und die Unabhängigkeit des Schaltelementes von den umgebenden klimatischen Bedingungen mit dem für den Benutzer eines solchen Schaltelementes vorteilhaften taktilen Schaltgefühl zu kombinieren.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Piezoschaltelementes ist das abdeckende Element eine Schnappscheibe, zum Beispiel ei- ne dünnwandige Stahl-Schnappscheibe.

Vorteilhafterweise ist das abdeckende Element um das trägerarti- ge Gehäuse herum gekrümmt. Gleichzeitig ist die Rückseite des trägerartigen Gehäuses mit einer Vergussmasse abgeschlossen. Da- durch ergibt sich ein flüssigkeitsdichter, gasdichter und insbe- sondere witterungsbeständiger Schalter, bei dem auch ein Verei- sen keine Funktionsbeeinträchtigung bewirkt. Dadurch, dass auf bewegliche abdichtende Gummielemente verzichtet werden kann, ist eine erhöhte Lebensdauer erreichbar.

Vorteilhafterweise ist im Bereich um das Piezoelement herum auf der zur Gehäuse-Vorderseite weisenden Seite ein nachgiebiges Ausgleichsstützmaterial vorgesehen, welches sich bei Druckbeein- flussung entsprechend dem benachbarten Piezoelement verformt oder anpasst. Dieses bildet dann einen abstützenden Anschlag ge- genüber übermässiger Kraftbeanspruchung des Piezoschaltelementes und schützt den Schalter somit vor Zerstörung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte einzige Zeichnung beschrie- ben. Diese zeigt einen Querschnitt durch ein Piezoschaltelement gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Piezoschaltelement verfügt über ein trägerartiges Gehäuse 1, welches im Falle eines in der Draufsicht runden Schalters einen Zylindermantel bildet. Die Symmetrieachse des Gehäuses 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet. Mit dem Pfeil 3 ist die Richtung angedeutet, in der bei der Benutzung des Piezoschalt- elementes von der Gehäuse-Vorderseite aus eine Druckkraft auf das Piezoschaltelement einwirkt.

Das trägerartige Gehäuse 1 verfügt an seinem zur Gehäuse- Vorderseite gerichteten Ende über eine ringförmige Nut 4 oder über ein anderes Element zur Befestigung der nachfolgend genann- ten Schnappscheibe. Weiterhin ist der Zylindermantel des trä- gerartigen Gehäuses 1 an seinem vorderen Ende 5 abgerundet und geht in einen Kreisring 6 über. Über den Kreisring 6 und das ab- gerundete Ende 5 des Zylindermantels erstreckt sich eine Schnappscheibe 7, die topfförmig ausgestattet ist. Das hochgezo- gene Ende der Schnappscheibe 7 verfügt über einen zur Achse 2 hin ausgerichteten Bereich, der sich unter Vorspannung in die ringförmige Nut 4 des trägerartigen Gehäuses 1 einlegt.

Das trägerartige Gehäuse 1 verfügt im dargestellten Ausführungs- beispiel an seiner Innenseite über einen Absatz 8, gegen welchen von hinten eine Schaltscheibe 9 stösst. Auf dieser Schaltscheibe oder Printplatte 9 kann eine elektrische Schaltung aufgedruckt sein, mit der die von dem als Kasten vereinfacht dargestellten Piezoelement 10 abgegebenen elektrischen Signale weiterverarbei- tet werden können. Diese Signale werden über einen Kabelan- schluss 11 an andere in der Figur nicht dargestellte Verarbei- tungseinheiten weitergegeben.

Das an sich bekannte Piezoelement 10 verfügt über eine Vorder- fläche 12, die vorzugsweise bündig mit der Vorderfläche des Kreisringes 6 ausgestattet ist. Beim Einsatz des Piezoschaltele- mentes führt eine von aussen indirekt auf die Oberfläche 12 wir- kende Kraft zu einer Verformung des piezoelektrischen Segmentes im Piezoelement 10, so dass in diesem eine Spannung entsteht, die für die Printplatte 9 als Schaltsignal verwendet werden kann.

Vorteilhafterweise ist um das Piezoelement 10 herum ein Aus- gleichsstützmaterial 13 vorgesehen, welches sich bündig zwischen dem Kreisring 6 und dem Piezoelement 10 anschliesst. Dieses Aus- gleichsstützmaterial 13, das sich vorteilhafterweise auf der Schaltungsplatte 9 abstützt, ist selbst biegsam und verformt sich bei der Druckbeeinflussung des Piezoschaltelementes in Pfeilrichtung 3 entsprechend dem benachbarten Piezoelement bis hin zu einem nicht dargestellten Anschlag. Ein solches Zusammen- wirken von einem biegsamen Ausgleichsmaterial 13 in Kreisring- form, zum Beispiel aus einem komprimierbaren Kunststoffwerk- stoff, mit dem Piezoelement 10 gestattet es, das Piezoschaltele- ment bei übermässiger Kraftbeanspruchung vor Beschädigung und eventuell auch vor mutwilliger Zerstörung zu schützen.

Es ist in der Figur deutlich zu erkennen, dass zwischen der Vor- derseite 12 des Piezoelementes und der Hinterseite der Schnapp- scheibe 7 in der Ruhelage ein Abstand 14 besteht. Dieser Ab- stand 14 gestattet es, dass das Piezoschaltelement dem Benutzer ein taktiles Schaltgefühl vermittelt. Der Vorteil von Piezo- schaltelementen als solchen, dass keine hervorragenden Elemente bestehen, die speziell abgedichtet werden müssten, um eine Wet- terbeständigkeit zu erreichen, ist nun mit dem weiteren Vorteil kombiniert, dass der Benutzer ohne eine Anzeigelampe oder eine Geräuschquelle das Schalten des Schalters erfühlen kann. Bei dem Einsatz des beschriebenen Piezoschaltelementes in Aussenberei- chen, wie Billetautomaten oder Baumaschinen ist von weiterem Vorteil, dass die beschriebene Ausführung eine erhöhte Sicher- heit gegen Vandalismus aufweist. Durch das Fehlen von herausra- genden Elementen sind solche auch nicht zerstörbar.

Dadurch, dass das Piezoelement von einem nachgiebigen Aus- gleichsstützmaterial 13 umgeben ist, führt eine übermässige Krafteinwirkung von aussen auf einen Teilbereich des Schalters nicht automatisch zu dessen Zerstörung, da die Kraft von mehre- ren Elementen (Kreisring 6, Ausgleichsstützmaterial 13, Piezo- element 10) aufgenommen werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Spannscheibe 7 aus einer dünnwandigen, zum Beispiel 0,1 Millimeter starken Stahlscheibe herausgebildet. Dann sind für das Piezoschaltele- ment gemäss der Erfindung mehrere Millionen Schaltvorgänge ge- währleistbar. Neben Stahl sind insbesondere auch Kunststoff, Bronze oder Beryllium als Materialien für das ein taktiles Ver- halten zeigende Element einsetzbar.

Das Piezoschaltelement ist von der Rückseite her mit einer Ver- gussmasse 15 gefüllt. Die Vergussmasse 15, die von der Rückseite her das trägerartige Gehäuse 1 bis hin zur Printplatte 9 auf- füllt, dichtet das Piezoschaltelement von hinten ab und dient

gegenüber den Kabeln 11 oder anderen Verdrahtungselementen als Zugentlastung. Als Material für die Vergussmasse 15 kann insbe- sondere Polyurethan oder Polyamid verwendet werden. Das Schalt- element gemäss der Erfindung ist dicht gegenüber Flüssigkeiten, Dämpfen und Gasen, ist auch gegen Vereisen geschützt und somit für jegliche Aussenanwendung geeignet.

In der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform ist das Pie- zoschaltelement in der Draufsicht rund. Dabei wird als abdecken- des Element 7 mit taktilem Verhalten eine Schnappscheibe aus nicht rostendem Stahl oder anderem Federwerkstoff verwendet. Das trägerartige Gehäuse besteht ebenfalls aus einem nicht rostenden Material, insbesondere Stahl. Zum Einbau des Gehäuses 1 in eine Schalttafel kann an dem Zylindermantel ein Aussengewinde vorge- sehen sein, welches mit einem komplementären Innengewinde eines Loches in der Schalttafel zusammenwirkt. Wenn dabei das Gehäu- se 1 soweit in die Schalt- oder Fronttafel hineinragt, dass die Vorderseite 12 des Piezoelementes 10 und damit auch der Kreis- ring 6 mit der Vorderseite der Schalttafel bündig abschliesst, so bestehen kaum Möglichkeiten, das Piezoschaltelement aus der Schalttafel herauszubrechen und dabei zu zerstören. Durch das Zusammenwirken von Kreisring 6, Abstützmaterial 13 und Piezoele- ment 10 mit der Spannscheibe 7 widersteht das Piezoschaltelement auch grösseren punktförmigen Krafteinwirkungen auf seine Ober- fläche.

In anderen Ausgestaltungen kann das Piezoschaltelement auch ek- kig und insbesondere quadratisch ausgebildet sein. Dabei muss jeweils darauf Wert gelegt werden, dass das abdeckende Element 7 ein taktiles Verhalten zeigt, wie dies zum Beispiel von einer Schnappscheibe gewährleistet wird.