DE102011052286A1

DE102011052286A1 - Electrical switching device

Info

Publication number: DE102011052286A1
Application number: DE201110052286
Authority: DE
Inventors: Rainer Durth; Thomas Meyer; Dipl.-Ing. Depping Christian
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-01-31
Also published as: CN203966973U; WO2013017544A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung, welche mindestens zwei Kontaktelemente (1a, 1b, 1c, 1e, 1f), welche in einer ersten Schaltstellung miteinander in elektrisch leitendem Kontakt stehen und welche in einer zweiten Schaltstellung elektrisch voneinander getrennt sind, und ein Betätigungselement (2) aufweist. Das Betätigungselement (2) weist ein Formgedächtnismaterial auf, welches das Betätigungselement (2) von einer der beiden Schalterstellungen in die jeweils andere bei Erwärmung verbringt.The invention relates to an electrical switching device which has at least two contact elements (1a, 1b, 1c, 1e, 1f) which are in electrically conductive contact with one another in a first switching position and which are electrically separated from one another in a second switching position, and an actuating element (2 ) having. The actuating element (2) has a shape-memory material, which spends the actuating element (2) from one of the two switch positions into the other when heated.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung. The invention relates to an electrical switching device.

Elektrische Schaltvorrichtungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. In aller Regel sind sie für eine Vielzahl von Schaltzyklen ausgelegt. Andererseits sind auch Schaltvorrichtungen für einen einmaligen Schaltvorgang bekannt Electrical switching devices are known in a variety of designs. As a rule, they are designed for a large number of switching cycles. On the other hand, switching devices for a single switching operation are known

Die Schaltvorrichtungen können dabei auf unterschiedlichste Weise ausgelöst werden. Im Folgenden wird lediglich der Aspekt einer temperaturgesteuerten Schaltung näher betrachtet werden. The switching devices can be triggered in different ways. In the following, only the aspect of a temperature-controlled circuit will be considered in more detail.

Für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke, insbesondere zu Schutzzwecken, werden thermisch gesteuerte Schaltvorrichtungen verwendet. Diese basieren z.B. auf Bimetallen und erlauben durch besondere Rast- bzw. Schnappeinrichtungen einmalige oder wiederholte Schaltvorgänge zu ermöglichen. Bei anderen thermisch gesteuerten Schaltvorrichtungen schmilzt eine Kontaktstelle oder ein Draht durch, so dass nach einmaliger Trennung kein weiterer Kontakt mehr möglich ist. Wieder andere Schaltvorrichtungen machen sich irreversible Effekte, wie die überproportionale Volumenzunahme (Intumeszenz), zu Nutze, um einen Schaltvorgang auszulösen. For a variety of applications, especially for protection purposes, thermally controlled switching devices are used. These are based e.g. on bimetals and allow by special locking or snap devices unique or repeated switching operations. In other thermally controlled switching devices a contact point or a wire melts through, so that after a single separation no further contact is possible. Still other switching devices take advantage of irreversible effects, such as the disproportionate volume increase (intumescence), to trigger a switching process.

Allen vorgenannten Beispielen gemein ist, dass sie besondere Konstruktionen erfordern und/oder in ihrer Herstellung aufwändig bzw. teuer sind. Weiterhin sind mit einigen der vorgestellten Wirkprinzipien keine Öffner oder Umschalter realisierbar, da nur ein Auftrennen möglich ist. Zudem sind alle vorgenannten Schaltvorrichtungen nicht in der Lage mehrere Schaltfunktionen unmittelbar ausgelöst durch einen einzigen Aktuator auszuführen. Keine der vorgenannten Lösungen ermöglicht eine universelle Verwendung sondern jede Lösung zielt auf eine bestimmte Anwendung ab, so dass jeweils eine Anwendungsspezifische Anpassung von Nöten ist. Common to all the above examples is that they require special constructions and / or are expensive or expensive to manufacture. Furthermore, with some of the principles of action presented no opener or switch can be realized, since only a separation is possible. In addition, all of the aforementioned switching devices are not able to perform several switching functions directly triggered by a single actuator. None of the aforementioned solutions allows a universal use but each solution is aimed at a particular application, so that in each case an application-specific adaptation is needed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige Schaltvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist unterschiedliche Schaltfunktionen basierend auf demselben Wirkprinzip bereitzustellen. The invention is based on the object to provide a cost-effective switching device which is able to provide different switching functions based on the same principle of action.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Es zeigen Show it

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 1 a schematic representation of an electrical switching device according to a first preferred embodiment of the invention,

2 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Schaltstellung, 2 a schematic representation of an electrical switching device according to a second preferred embodiment of the invention in a first switching position,

3 eine schematische Darstellung einer der elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer zweiten Schaltstellung, 3 a schematic representation of an electrical switching device according to a second preferred embodiment of the invention in a second switching position,

4 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 4 a schematic representation of an electrical switching device according to a third preferred embodiment of the invention,

5 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 5 1 is a schematic representation of an electrical switching device according to a fourth preferred embodiment of the invention,

6 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 6 1 is a schematic representation of an electrical switching device according to a fifth preferred embodiment of the invention,

7 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 7 a schematic representation of an electrical switching device according to a sixth preferred embodiment of the invention,

8 eine schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und 8th a schematic representation of an electrical switching device according to a seventh preferred embodiment of the invention, and

9–10 schematische Darstellung einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer achten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Stadien. 9 - 10 schematic representation of an electrical switching device according to an eighth preferred embodiment of the invention in various stages.

Die Figuren zeigen unterschiedliche Ausführungsformen einer elektrischen Schaltvorrichtung. Nachfolgend wird unter Verweis auf Bezugszeichen das Wesen der Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei werden – in aller Regel – ähnliche oder gleiche Bezugszeichen für gleichartige oder gleichwirkende Bauelemente verwendet. The figures show different embodiments of an electrical switching device. The nature of the invention with reference to the embodiments will be explained in more detail with reference to reference numerals. In this case - are used - as a rule - similar or identical reference numerals for similar or equivalent components.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Diese Schaltvorrichtung weist zumindest ein erstes Kontaktelement 1a und ein zweites Kontaktelement 1b auf. Weitere Kontaktelemente können vorhanden sein. Für die Illustration der erfinderischen Idee sind sie jedoch ohne Belang. Die Kontaktelemente 1a, 1b sind so angeordnet, dass sie einen Kontaktbereich 8 aufweisen in dem sie sich in einer Schaltstellung kontaktieren können. In der in 2 dargestellten ersten Schaltstellung sind die Kontaktelemente 1a, 1b nicht verbunden. Um die beiden dargestellten Kontaktelemente 1a, 1b herum ist Betätigungselement 2 angeordnet. Das Betätigungselement 2 weist ein Formgedächtnismaterial auf, welches das Betätigungselement 2 von der dargestellten ersten Schalterstellung in eine zweite Schalterstellung bei Erwärmung verbringt. Um in diese zweite Schalterstellung zu gelangen wird das Betätigungselement 2 aktiviert, d.h. erwärmt. Da das Betätigungselement 2 ein Formgedächtnismaterial aufweist, zieht sich das Betätigungselement 2 zusammen, d.h. es verringert in der dargestellten kreisförmig bis schlauchförmigen Ausführungsform seinen Umfang. Das Betätigungselement 2 kann z.B. ein Schrumpfschlauch sein. Hierdurch werden die Kontaktelemente 1a, 1b aus der ersten, getrennten, Schaltstellung in die zweite, elektrisch verbundene, Schaltstellung verbracht und im Kontaktbereich 8 wird eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Somit kann auf einfache, kostengünstige Art ein thermisch aktivierter Schalter realisiert werden. Bei der Ausführungsform in 1 ist das Kontaktelement 1a in einem ersten Halteelement 3 und das Kontaktelement 1b in einem zweiten Halteelement 3‘ gehalten so dass die Kontaktelemente 1a und 1b gegenüberliegend angeordnet sind. In 1 a first embodiment of an electrical switching device according to the invention is shown schematically. This switching device has at least one first contact element 1a and a second contact element 1b on. Other contact elements may be present. However, they are irrelevant to the illustration of the inventive idea. The contact elements 1a . 1b are arranged so that they have a contact area 8th in which they can contact each other in a switching position. In the in 2 shown first switching position are the contact elements 1a . 1b not connected. To illustrate the two contact elements 1a . 1b around is actuator 2 arranged. The actuator 2 has a shape memory material, which is the actuating element 2 spends from the illustrated first switch position in a second switch position when heated. To get into this second switch position is the actuator 2 activated, ie heated. As the actuator 2 having a shape memory material, the actuator pulls 2 together, ie it reduces its circumference in the illustrated circular to tubular embodiment. The actuator 2 may be, for example, a shrink tube. As a result, the contact elements 1a . 1b from the first, separate, switching position spent in the second, electrically connected, switching position and in the contact area 8th an electrically conductive connection is made. Thus, a thermally activated switch can be realized in a simple, inexpensive way. In the embodiment in 1 is the contact element 1a in a first holding element 3 and the contact element 1b in a second holding element 3 ' held so that the contact elements 1a and 1b are arranged opposite one another.

2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier werden nicht beide Kontaktelemente 1a und 1c aufeinander zubewegt sondern zumindest eines der Kontaktelemente – vorliegend Kontaktelement 1a – wird bei Erwärmung gegenüber dem anderen zuvor kontaktierten Kontaktelement 1c wegbewegt. Weiterhin wird nun ein öffnender Kontakt realisiert während in 1 ein schließender Kontakt realisiert ist. Hierbei zeigt 2 den Ruhezustand, d.h. das Betätigungselement 2 mit dem Formgedächtnismaterial ist noch nicht in seinen zweiten, erwärmten Zustand übergegangen. In diesem ersten Zustand befinden sich die Kontaktelemente 1a, 1c im Kontaktbereich 8 in einer ersten, elektrisch verbundenen, Schaltstellung. 3 hingegen zeigt den Zustand nach Erwärmung. In diesem Zustand befinden sich die Kontaktelemente 1a, 1c in einer zweiten, elektrisch getrennten, Schaltstellung. Im Unterschied zur Ausführungsform in 1 ist das Betätigungselement nun an einem Befestigungspunkt, z.B. dem Halteelement 3, und dem dort gehaltenen Kontaktelement 1a befestigt. Wesentlich an der Befestigung des Betätigungselements 2 ist, dass eine Erwärmung zu einer Längenverkürzung führt, so dass das Betätigungselement 2 das Kontaktelement 1a vom Kontaktelement 1c wegbewegt. Obwohl vorliegend nur an einem der Kontaktelemente 1a ein Betätigungselement 2 angebracht ist kann natürlich in gleicher Weise auch an dem zweiten Kontaktelement 1c ein weiteres Betätigungselement befestigt sein. Dieses zweite Betätigungselement sollte dann an einem (weiteren) Befestigungspunkt, z.B. am zweiten Haltelement 3‘, befestigt sein, wobei natürlich darauf zu achten ist, dass die Kontaktelemente 1a, 1c bei Erwärmung in unterschiedliche Richtungen bewegt werden. Das Betätigungselement 2 kann z.B. ein Schrumpfschlauch sein, der durch seine Längenverkürzung bei Erwärmung den Schaltvorgang auslöst. 2 and 3 show a further embodiment of the invention. Here are not both contact elements 1a and 1c moved towards each other but at least one of the contact elements - in this case contact element 1a - When heated relative to the other previously contacted contact element 1c moved away. Furthermore, now an opening contact is realized while in 1 a closing contact is realized. This shows 2 the idle state, ie the actuator 2 with the shape memory material has not yet moved to its second, heated state. In this first state are the contact elements 1a . 1c in the contact area 8th in a first, electrically connected, switching position. 3 however, shows the state after heating. In this state are the contact elements 1a . 1c in a second, electrically separated, switching position. Unlike the embodiment in 1 the actuator is now at an attachment point, such as the holding element 3 , and the contact element held there 1a attached. Essential to the attachment of the actuator 2 is that a warming leads to a length reduction, so that the actuator 2 the contact element 1a from the contact element 1c moved away. Although present only on one of the contact elements 1a an actuator 2 attached can of course in the same way also on the second contact element 1c be attached another actuator. This second actuating element should then at a (further) attachment point, for example on the second holding element 3 ' , of course, be sure that the contact elements 1a . 1c be moved in different directions when heated. The actuator 2 may be, for example, a shrink tube, which triggers the switching process by its length shortening when heated.

Sind mehrere Betätigungselemente 2 vorgesehen so kann durch geeignete Maßnahmen eine thermische Kopplung vorgesehen sein, um ein Auslösen beider Betätigungselemente 2 zu begünstigen. Diese Maßnahme kann zum einen die Schaltsicherheit erhöhen, zum anderen aber auch zu verkürzten Schaltzeiten beitragen. Are several actuators 2 provided so may be provided by appropriate measures a thermal coupling to trigger both actuators 2 to favor. This measure can on the one hand increase the switching reliability, but on the other hand also contribute to shortened switching times.

In 4 wiederum ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, die lediglich ein einziges Haltelement 3 aufweist. In diesem Halteelement 3 sind beide Kontaktelemente 1a und 1b gehalten. Ansonsten ergibt sich bezogen auf das Wirkprinzip keine Änderung gegenüber dem in Bezug auf 1 beschriebenen Schließers. In 4 In turn, a further embodiment is shown, which only a single holding element 3 having. In this holding element 3 are both contact elements 1a and 1b held. Otherwise, based on the principle of action, there is no change compared to that in relation to 1 described closer.

In 5 wiederum ist der Öffner aus 4 um eine einfache Anzeigemöglichkeit der Schaltstellung ergänzt. Dazu wird eines der Kontaktelemente – hier Kontaktelement 1a – mit einem optischen Signalisierungselement 6a, 6b verbunden. Das optische Signalisierungselement 6a, 6b ist so gestaltet, dass es durch eine Öffnung 9 in einer Abdeckung 5 sichtbar ist. Dabei sind zwei unterschiedliche Kodierungen z.B. durch Farbe oder Transparenz vorgesehen, so dass eine erste Schaltstellung einer bestimmten ersten Farbe bzw. einer bestimmten ersten Transparenz entspricht während eine zweite Schaltstellung einer bestimmten zweiten Farbe bzw. einer bestimmten zweiten Transparenz entspricht. D.h. durch Aktivierung des Betätigungselementes 2 wird die relative Position des Signalisierungselementes in der Öffnung 9 verändert und somit wird der Zustand optisch sichtbar. Zur Verstärkung des Effektes kann weiterhin vorgesehen sein, dass das optische Signalisierungselement 6a, 6b über einen Arm 4 verbunden ist, so dass auf Grund des längeren Hebels eine stärkere Auslenkung erreicht wird. In 5 again, the opener is off 4 added to a simple indication of the switching position. For this purpose, one of the contact elements - contact element here 1a - With an optical signaling element 6a . 6b connected. The optical signaling element 6a . 6b is designed to pass through an opening 9 in a cover 5 is visible. In this case, two different codes are provided, for example by color or transparency, so that a first switching position corresponds to a specific first color or a specific first transparency while a second switching position corresponds to a specific second color or a specific second transparency. That is, by activation of the actuating element 2 becomes the relative position of the signaling element in the opening 9 changed and thus the state is visually visible. To enhance the effect may further be provided that the optical signaling element 6a . 6b over an arm 4 is connected, so that due to the longer lever, a greater deflection is achieved.

Obwohl vorstehend der Effekt auf das optische Signalisierungselement 6a, 6b wirkt wäre es in gleicher Weise möglich alternativ oder zusätzlich auch die Öffnung 5 in der Abdeckung 5 zu verschieben, z.B. in dem sie mit dem Kontaktelement 1b verbunden ist. Das vorstehend beschriebene optische Signalisierungselement 6a, 6b kann bei allen hier vorgestellten Ausführungsformen Anwendung finden. Although above the effect on the optical signaling element 6a . 6b it would be equally possible alternatively or additionally, the opening 5 in the cover 5 to move, for example, in which it with the contact element 1b connected is. The optical signaling element described above 6a . 6b can be used in all embodiments presented here.

In 6 wird eine weitere Ausführungsform dargestellt, die beispielsweise einen Wechselkontakt realisiert. In einem ersten Schaltstellung sind die Kontaktelemente 1a und 1c miteinander verbunden während Kontaktelement 1a und 1b getrennt sind. Bei Aktivierung des Betätigungselementes 2, das hier wiederum als schlauch- bzw. ringartiges Gebilde Kontaktelemente 1a und 1b wie in 1 umschließt, wird der Kontakt zwischen Kontaktelement 1a und 1c getrennt und der Kontakt zwischen Kontaktelement 1a und 1b hergestellt. Somit kann in Bezug auf Kontaktelement 1a auf einfache Art und Weise ein Wechselkontakt hergestellt werden. Ohne näher hierauf einzugehen versteht sich von selbst, dass auch hier – ähnlich wie in Bezug auf 5 beschrieben – eine Anzeigemöglichkeit ergänzt werden kann. Ohne weiteres kann natürlich auch das Betätigungselement 2 auch wie in 2 und 3 dargestellt angeordnet sein, so dass das Betätigungselement 2 nur auf ein Kontaktelement, z.B. Kontaktelement 1a, wirkt. Weiterhin können auch an den anderen Kontaktelementen 1c und 1b alternativ oder zusätzlich Betätigungselemente 2 angeordnet sein. In 6 another embodiment is shown, which realizes, for example, a changeover contact. In a first switching position, the contact elements 1a and 1c interconnected during contact element 1a and 1b are separated. Upon activation of the actuator 2 here again as a tubular or ring-like structure contact elements 1a and 1b as in 1 encloses, the contact between contact element 1a and 1c separated and the contact between contact element 1a and 1b produced. Thus, with respect to contact element 1a In a simple way, a changeover contact can be made. Without going into detail, it goes without saying that here too - as in relation to 5 described - a display option can be added. Of course, of course, also the actuator 2 also like in 2 and 3 be arranged, so that the actuating element 2 only on one contact element, eg contact element 1a , works. Furthermore, also on the other contact elements 1c and 1b alternatively or additionally actuators 2 be arranged.

In 7 wiederum ist aufgezeigt, wie mittels eines radial schrumpfenden Betätigungselementes 2 ein Öffner realisierbar ist. Hier ist zwischen den Kontaktelementen 1a und 1c ein Umlenkelement 7 eingefügt, welches dazu führt, das bei Aktivierung des Betätigungselementes das Zusammenziehen (Umfangsverringerung) im unteren Bereich der Kontaktelemente 1a, 1c zu einem hebelartigen auseinanderstreben im Kontaktbereich 8 führt und somit eine elektrische Trennung im Sinne eines Öffners herbeigeführt wird. In 7 again, it is shown how by means of a radially shrinking actuator 2 an opener is feasible. Here is between the contact elements 1a and 1c a deflecting element 7 inserted, which leads to the activation of the actuating element, the contraction (reduction in size) in the lower region of the contact elements 1a . 1c to a lever-like divergence in the contact area 8th leads and thus an electrical separation in the sense of an opener is brought about.

In 8 ist eine weitere Variante aufgezeigt, bei der mittels eines radial schrumpfenden Betätigungselementes 2 ein Öffner realisierbar ist. Hier sind die Kontaktelemente 1a und 1c so ausgeführt, dass die Kontaktelemente kreuzweise versetzt sind, so dass sie sich nur im Kontaktbereich 8 berühren. Bei Aktivierung des Betätigungselementes führt das Zusammenziehen (Umfangsverringerung) im unteren Bereich der Kontaktelemente 1a, 1c auf Grund der gegenläufigen Anordnung der Kontaktelemente 1a und 1c im Kontaktbereich 8 dazu, dass die Kontaktelemente 1a und 1c im oberen Bereich hebelartig auseinanderstreben und somit eine elektrische Trennung im Sinne eines Öffners herbeigeführt wird. In 8th a further variant is shown, in which by means of a radially shrinking actuator 2 an opener is feasible. Here are the contact elements 1a and 1c designed so that the contact elements are offset crosswise so that they are only in the contact area 8th touch. Upon activation of the actuator, the contraction (circumferential reduction) in the lower region of the contact elements 1a . 1c due to the opposite arrangement of the contact elements 1a and 1c in the contact area 8th to that the contact elements 1a and 1c diverge in the upper area lever-like manner and thus an electrical separation in the sense of an opener is brought about.

In 9 bis 11 wird eine herkömmliche Schaltvorrichtung 10, z.B. ein Mikroschalter (Beispielsweise von Cherry), welche einen Aktuator 11 aufweist, um ein Betätigungselement 2 ergänzt, so dass das Betätigungselement 2 den Aktuator 11 der Schaltvorrichtung 10 auslösen kann. Die Schaltvorrichtung 10 weist Kontakte 1e, 1f welche beispielhaft für zu schließende, zu öffnenden, zu wechselnde Kontakte stehen. Wird nun wie in 11 gezeigt das Betätigungselement 2 aktiviert, wird der Aktuator betätigt und somit die Schaltung realisiert. Dabei sind abhängig von der eingesetzten Schaltvorrichtung 10 die unterschiedlichsten Schaltungen, wie Wechsler, Öffner und/oder Schließer realisierbar. Insofern erlaubt der Einsatz von Formgedächtnismaterialien die einfache Herstellung von direkt wirkenden Schaltern wie in 1 bis 8 erläutert oder aber auch indirekt wirkenden Schaltern wie in 9 bis 11 gezeigt. Weiterhin ist in den 9 bis 11 gezeigt, dass die Verwendung eines Formgedächtniskunststoffes/Formgedächtnismateriales zur Betätigung eines Schalters auch nachträglich eingebracht werden kann, indem ein herkömmlicher Schalter 10 um ein Betätigungselement 2 ergänzt wird. In 9 to 11 becomes a conventional switching device 10 , eg a microswitch (for example from Cherry), which has an actuator 11 has to an actuator 2 complements, so that the actuator 2 the actuator 11 the switching device 10 can trigger. The switching device 10 has contacts 1e . 1f which are exemplary for closing, opening, to be changed contacts. Will now be like in 11 shown the actuator 2 activated, the actuator is actuated and thus realized the circuit. Here are dependent on the switching device used 10 the most diverse circuits, such as change-over, NC and / or closer realized. Insofar as the use of shape memory materials allows the simple production of direct-acting switches as in 1 to 8th explained or even indirectly acting switches as in 9 to 11 shown. Furthermore, in the 9 to 11 shown that the use of a shape memory plastic / shape memory material for actuating a switch can also be retrofitted by a conventional switch 10 around an actuator 2 is supplemented.

Bevorzugt weist das Betätigungselement 2 ein Formgedächtniskunststoff und/oder ein Formgedächtnismetal auf. Diese Formgedächtnismaterialien können beispielsweise thermisch aktivierbar sein. Preferably, the actuating element 2 a shape memory plastic and / or a shape memory metal. These shape memory materials can be thermally activated, for example.

Ein Beispiel für einen thermisch aktivierbaren Formgedächtniskunststoff ist ein Schrumpfschlauch. Schrumpfschläuche verringern bei Aktivierung nicht nur ihren Durchmesser sondern auch ihre Länge, sodass Schrumpfschläuche sowohl als Betätigungselement in Ausführungsformen gemäß 1 oder 2 verwendet werden können. An example of a thermally activated shape memory plastic is a shrink tube. Shrink tubes reduce when activated not only their diameter but also their length, so that shrink tubing both as an actuator in embodiments according to 1 or 2 can be used.

Obwohl vorhergehend lediglich thermisch aktivierte Formgedächtnismaterialien beschrieben wurden sind auch andere Konstruktionen möglich. So ist mittlerweile bekannt, dass auch durch optische Effekte Formgedächtnismaterial in bestimmten Materialien (z.B. bei Butylacrylaten) hervorgerufen werden können. Weiterhin sind neuerdings auch magnetisch ausgelöste Formgedächtnismaterialien (z.B. Polyurethan mit magnetischen Nanopartikeln, Ni₂MnGa-Heusler-Legierungen, etc.) bekannt. Daher kann die erfindungsgemäße Konstruktion bei Verwendung dieser Materialien auch auf andere (optische, magnetische) Ereignisse reagieren. Durch die Anordnung des Betätigungselementes 2 ist der Schaltvorgang von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung ohne äußere Einwirkung in aller Regel irreversibel. Although previously only thermally activated shape memory materials have been described, other constructions are possible. It is now known that shape memory material in certain materials (eg butyl acrylates) can also be caused by optical effects. Furthermore, magnetically triggered shape memory materials (eg polyurethane with magnetic nanoparticles, Ni ₂ MnGa Heusler alloys, etc.) are also known recently. Therefore, the construction according to the invention can also react to other (optical, magnetic) events when using these materials. By the arrangement of the actuating element 2 is the switching process from one switching position to another switching position without external action usually irreversible.

Jedoch können geeignete Materialauswahlen und/oder geeignete Anordnungen durchaus ein Rückkehren der Schalteinrichtung in die vor der Aktivierung des Bedienelementes 2 innegehabte Schaltstellung ermöglichen. Dies kann durch Einwirkung äußere Kräfte (extrinsischer Zweiweg-Memory-Effekt) als auch durch Wegfall des Aktivierung, z.B. Abkühlen geschehen (intrinsischer Zweiweg-Memory-Effekt). However, suitable choices of materials and / or suitable arrangements may well involve returning the indexing device to before the activation of the operating element 2 allow inherent switching position. This can be done by external forces (extrinsic two-way memory effect) as well as by elimination of activation, eg cooling (intrinsic two-way memory effect).

Obwohl vorstehend einzelne Ausführungsformen in Bezug einzelne Schaltertypen (Öffner, Schließer, Wechsler) beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann mit verschiedensten Schaltvorrichtungen kombiniert werden, wobei die Schaltvorrichtung mindestens einen Öffner, oder einen Schließer oder einen Wechselkontakt oder eine beliebige Kombination derselben aufweist. Although individual embodiments have been described above with respect to individual types of switches (normally closed, normally open, change-over), the invention is not limited thereto but may be combined with a wide variety of switching devices, the switching device comprising at least one normally closed, one normally open or one alternate or any combination has the same.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a, 1b, 1c, 1e, 1f 1a, 1b, 1c, 1e, 1f: Kontaktelemente contact elements
2 2: Betätigungselement actuator
3, 3‘ 3, 3 ': Halteelement retaining element
4 4: Arm poor
5 5: Abdeckung cover
6a, 6b 6a, 6b: Signalisierungselement signaling element
7 7: Umlenkelement deflecting
8 8th: Kontaktbereich contact area
9 9: Sichtfenster window
10 10: Schaltvorrichtung switching device
11 11: Aktuator actuator

Claims

Electrical switching device comprising • at least two contact elements ( 1a . 1b . 1c . 1e . 1f ), which are in a first switching position with each other in electrically conductive contact and which are electrically separated from each other in a second switching position, and • an actuating element ( 2 ), characterized in that the actuating element ( 2 ) has a shape memory material, which the actuating element ( 2 ) spends from one of the two switch positions in the other when heated.

Electrical switching device according to claim 1, wherein the actuating element ( 2 ) has a shape memory plastic and / or a shape memory metal.

Electrical switching device according to claim 1 or 2, wherein the actuating element ( 2 ) is a shrink tube.

Electrical switching device according to one of the preceding claims, wherein the switching device further comprises an optical signaling element ( 4 . 5 ) having.

Electrical switching device according to one of the preceding claims, wherein the switching device comprises at least one normally closed or a normally open or a changeover contact or any combination thereof.

Electrical switching device according to one of the preceding claims, wherein the switching operation is irreversible without external action.

Electrical switching device according to one of the preceding claims, wherein the actuating element ( 2 ) on one of the contact elements ( 1a . 1b . 1c . 1e ) 1f is fixed and the switching operation by a length reduction of the actuating element ( 2 ) is effected.

Electrical switching device according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the actuating element ( 2 ) the contact elements ( 1a . 1b . 1c . 1e . 1f ) and the switching operation by reducing the circumference of the actuating element ( 2 ) is effected.

Electrical switching device according to claim 8, wherein the electrical switching device is an opener, wherein the electrical switching device is a deflection element ( 7 ), which uses the reduction in size to a lever-like separation of the electrical contact.

Use of shape memory material for electrical switching purposes.

Use of a shape memory plastic for actuating a switch.