CH682857A5

CH682857A5 - Schalteinrichtung mit Memory-Metallelementen.

Info

Publication number: CH682857A5
Application number: CH316289A
Authority: CH
Inventors: Klaus Halter; Gianluca Stalder
Original assignee: Klaus Halter Gianluca Stalder
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1993-11-30

Description

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CH 682 857 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung mit Memory-Metallelementen, welche in einem Gehäuse der Schalteinrichtung derart angeordnet sind, dass sie eine Schubstange, deren eines Ende aus dem Gehäuse hinausragt, jeweils in zwei Endpositionen bewegen, indem sie durch Stromzufuhr erwärmt werden.

Schalteinrichtungen dieser Art unter Ausnutzung des Memory-Effektes speziell legierter Metalle sind bekannt und wurden zuerst insbesondere in der Raumfahrtindustrie genutzt. Insbesondere auch im Kraftfahrzeugbereich sind Versuche mit derartigen Einrichtungen im Gang. Ein Problem, welches bei derartigen Einrichtungen auftritt, liegt darin, dass nach einmaliger Aktivierung eines Memory-Metallelementes mittels elektrischem Strom sich dieses zwar nach der Erwärmung wie gewünscht in seine Ursprungsform zurückbildet, eine neue Verformung aber erst nach einer gewissen Abkühlzeit möglich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, eine Schalteinrichtung der eingangs definierten Art mit minimalstem Aufwand derartig zu entwickeln, dass auch sehr kurze Schaltzyklen mehrmals hintereinander möglich werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Gehäuse wenigstens im Bereich der Memory-Metallelemente mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zwei voneinander getrennte Memory-Metallelemente vorgesehen sind, welche an den einen Enden fest mit dem Gehäuse verbunden sind, während die anderen Enden je an einem Schenkel einer im Gehäuse gelagerten Wippe befestigt sind, und dass ein Schenkel der Wippe gelenkig mit der Schubstange verbunden ist, um die Wippbewegung in eine Längsbewegung der Schubstange umzuwandeln.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Memory-Metallelemente in Form von Drähten ausgeführt.

Vorzugsweise wird als Flüssigkeit ein Kühlmittel verwendet, welches z.B. ein Frostschutzmittel enthält.

Dadurch, dass die Memory-Metallelemente vollständig von Flüssigkeit umgeben sind, kühlen sie nach der mittels elektrischem Strom erfolgten Erwärmung und der damit bewirkten Verformung sehr rasch wieder ab, womit mehr Schaltvorgänge in rascher Folge nacheinander möglich werden.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der erfin-dungsgemässen Einrichtung im Fahrzeugbau zur Betätigung von Verriegelungsmechanismen. Insbesondere eine Zentralverriegelung beispielsweise der Türen und des Kofferraumes bei Automobilen Iässt sich damit einfach und ohne grossen Aufwand realisieren.

Durch die Beigabe von Frostschutzmitteln zu der Flüssigkeit in der Schalteinrichtung ist auch ein sicherer Betrieb während aller Jahreszeiten gewährleistet.

Grundsätzlich kann eine solche Schalteinrichtung auch für andere Zwecke eingesetzt werden, bei denen Schaltvorgänge in rascher Folge nacheinander durchzuführen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Schalteinrichtung;

Fig. 2 die Schalteinrichtung in ihrer zweiten Schaltstellung.

Aus einer Memory-Metall-Legierung bestehende Drähte 1 und 2 sind an einer oberen Wand im Gehäuse 3 der Schalteinrichtung befestigt, wie Fig. 1 zeigt. Sie besitzen jeweils einen elektrischen An-schluss 4, 5 für den Aktivierungsstrom. An ihrem unteren Ende sind die Drähte 1, 2 mit einer Wippe 6 verbunden, welche ebenfalls einen elektrischen Anschluss 7 aufweist, um den entsprechenden Aktivierungsstromkreis zu bilden. Am verlängerten Schenkel der Wippe 6 ist eine Gelenkstange 8 angebracht, welche mit einer Schubstange 9 verbunden ist. Diese Schubstange 9 führt aus dem Gehäuse 3 heraus und besitzt beispielsweise eine Balgdichtung 10. Wie in dieser Figur gezeigt, weist der Draht 1 seine Ursprungslänge L auf, der Draht 2 ist um aL kalt verformt worden auf die Länge L+aL und die Schubstange 9 befindet sich damit in ihrer unteren Endposition. Wird nun der Draht 2 durch Anbringen des Aktivierungsstroms um beispielsweise 100°C erwärmt, so nimmt er seine Ursprungslänge L ein, d.h., er verkürzt sich. Dadurch wird die Wippe bewegt und der Draht 1 nun um aL verformt. Durch die Wippbewegung ist die Schubstange 9 in ihre obere Endposition verfahren worden, wie in Fig. 2 dargestellt.

Um nun wieder in die untere Endstellung zu gelangen, muss der Draht 1 mittels des Aktivierungsstroms erwärmt und verkürzt werden, was aber nur gelingt, wenn der Draht 2 inzwischen genügend abgekühlt ist. Dafür sorgt die im Gehäuse 3 befindliche Flüssigkeit 11.

Die Schubstange 9 betätigt nun beispielsweise den Verriegelungsmechanismus einer Automobiltüre. Es muss lediglich in jeder Türe eine derartige Schalteinrichtung eingebaut werden. Zur Ansteue-rung sind lediglich noch die Verkabelung mit den benötigten Betätigungselementen wie Knöpfe, Schalter etc. notwendig.

Claims

Patentansprüche

1. Schalteinrichtung mit Memory-Metallelementen, welche in einem Gehäuse der Schalteinrichtung derart angeordnet sind, dass sie eine Schubstange, deren eines Ende aus dem Gehäuse hinausragt, jeweils in zwei Endpositionen bewegen, indem sie durch Stromzufuhr erwärmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens im Bereich der Memory-Metallelemente mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander getrennte

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Memory-Metallelemente vorgesehen sind, welche an den einen Enden fest mit dem Gehäuse verbunden sind, während die anderen Enden je an einem Schenkel einer im Gehäuse gelagerten Wippe befestigt sind, und dass ein Schenkel der Wippe gelenkig mit der Schubstange verbunden ist, um die Wippbewegung in eine Längsbewegung der Schubstange umzuwandeln.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Memory-Metallelemente in Form von Drähten ausgeführt sind.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit ein Kühlmittel verwendet wird, welches Frostschutzmittel enthält.

5. Verwendung einer Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4 in einem Fahrzeug zur Betätigung von Verriegelungsmechanismen.

6. Verwendung nach Anspruch 5 für eine Zentralverriegelung von Fahrzeugtüren.

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