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Eine derartige Schalteinrichtung umfasst ein an einer elektrischen Baugruppe anzuordnendes Trägerelement, ein entlang einer Betätigungsrichtung zu dem Trägerelement bewegbares Betätigungselement und ein an dem Trägerelement angeordnetes, formveränderbares Formgedächtniselement, das zum Bewegen des Betätigungselements mit dem Betätigungselement wirkverbunden ist.
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Eine derartige Schalteinrichtung, auch bezeichnet als Relais, ist zwischen unterschiedlichen, elektrischen Schaltzuständen schaltbar. Eine solche Schalteinrichtung kann beispielsweise als Sicherheits-Relais verwendet werden, um zum Beispiel bei einem Ausfall einer elektrischen Versorgung oder eines anderen Systems eine Notabschaltung herbeizuführen.
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Bei einer solchen Schalteinrichtung besteht der Wunsch einer einfachen, kostengünstigen Nachrüstbarkeit. Diesbezüglich kann beispielsweise der Wunsch bestehen, eine elektrische Baugruppe mit und ohne Schalteinrichtung verwenden zu können, wobei zum Beispiel abhängig von Kundenwünschen eine Schalteinrichtung an einer solchen elektrischen Baugruppe nachrüstbar sein soll.
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Es besteht zudem der Wunsch nach einer Schalteinrichtung, die mit einem vergleichsweise kleinen Bauraum und Gewicht realisiert sein kann, wobei die Schalteinrichtung alterungsbeständig, zuverlässig im Betrieb und gegebenenfalls auf ihren betriebsbereiten Zustand prüfbar sein soll.
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Aus der
DE 10 2015 116 394 A1 ist eine Schalteinheit bekannt, bei der durch Formänderung an einer Formgedächtnislegierung-Komponente ein federbelastetes Druckstück bewegbar ist.
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Aus der
WO 01/99135 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Federelement mit daran angeordneten Kontakten durch Formgedächtnislegierung‘-Komponenten zu bewegen ist, um eine elektrische Kontaktierung herzustellen.
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Aus der
DE 197 25 001 A1 ist ein Schaltgerät bekannt, bei dem ein Entklinkungshebel über eine Formgedächtnislegierung-Komponente bewegbar ist.
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Bei einer aus der
US 4 806 815 A bekannten Schalteinrichtung ist ein Betätigungselement in Form eines Stifts vorhanden, der zur elektrischen Kontaktierung mit einem Kontaktelement am Gehäuse in Kontakt zu bringen ist. Eine elektrische Kontaktierung wird hierbei über den Stift hergestellt. Ein elastisches Schaltelement dient zur Bereitstellung einer elastischen Vorspannung an dem Stift.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung zur Verfügung zu stellen, die so ausgeführt sein kann, dass sie an einer elektrischen Baugruppe in einfacher, kostengünstiger Weise nachrüstbar ist, bei zuverlässigem Betriebsverhalten zum Schalten zwischen unterschiedlichen Schaltzuständen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist die Schalteinrichtung ein elastisches Schaltelement auf, das mit dem Betätigungselement wirkverbunden ist und das zumindest einen elastisch auslenkbaren Schenkel aufweist, über den das Schaltelement an dem Trägerelement abgestützt ist, wobei der zumindest eine Schenkel durch Formveränderung des Formgedächtniselements und dadurch bewirkte Bewegung des Betätigungselements zum elektrischen Kontaktieren mit einem elektrischen Kontaktelement zu dem Trägerelement beweglich ist.
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Die Schalteinrichtung dient zum Schalten zwischen unterschiedlichen elektrischen Schaltzuständen. Eine elektrische Kontaktierung wird hierbei über das Schaltelement hergestellt, das elastisch verstellbar ausgebildet ist und beispielsweise die Form einer Schenkelfeder aufweist. Das Schaltelement kann über das Betätigungselement verstellt werden, wobei das Betätigungselement mit dem Formgedächtniselement wirkverbunden ist derart, dass durch Formveränderung an dem Formgedächtniselement das Betätigungselement bewegt und dadurch das Schaltelement von einem Schaltzustand in einen anderen Schaltzustand überführt wird.
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Das Formgedächtniselement kann beispielsweise in elektrischer Weise durch einen Stromfluss durch das Formgedächtniselement in seiner Form verändert werden. Denkbar und möglich ist aber auch, das Formgedächtniselement in anderer Weise zu aktivieren, zum Beispiel durch Wärme.
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Zum Schalten der Schalteinrichtung wird der elastisch auslenkbare Schenkel des Schaltelements in Anlage oder außer Anlage mit einem oder mehreren zugeordneten elektrischen Kontaktelementen gebracht. Das elektrische Kontaktelement kann beispielsweise an dem Trägerelement oder an einer elektrischen Baugruppe - zum Beispiel einer Leiterplatte einer elektrischen Baugruppe, an der das Trägerelement anzuordnen ist - angeordnet sein. Durch Verstellen des Schaltelements kann der Schenkel mit einem oder mehreren Kontaktelementen kontaktiert oder außer Kontakt von den Kontaktelementen gebracht werden, sodass durch Schalten des Schaltelements eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann.
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Weil das Schaltelement elastisch verstellbar ist, kann das Schalten des Schaltelements durch Betätigung des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung gegen eine elastische Vorspannkraft des Schaltelements erfolgen, was zur Folge hat, dass ein Rückstellen des Betätigungselements aufgrund der elastischen Spannkraft des Schaltelements erfolgen oder durch eine solche Spannkraft zumindest unterstützt werden kann.
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Das Trägerelement weist zwei Auflaufflächen auf. Das Schaltelement weist zwei elastisch verstellbare Schenkel auf, wobei jeder Schenkel einer der Auflaufflächen zugeordnet und an einer Auflaufflächen abgestützt ist. Die Schenkel sind gleitend zu der jeweils zugeordneten Auflauffläche bewegbar, um das Schaltelement zwischen unterschiedlichen Schaltzuständen zu schalten.
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Insbesondere kann jeder Schenkel durch Formveränderung des Formgedächtniselements und eine dadurch bewirkte Betätigung des Betätigungselements derart verstellt werden, dass er mit einem jeweils zugeordneten elektrischen Kontaktelement am Trägerelement oder an einer zugeordneten elektrischen Baugruppe elektrisch kontaktiert (zum Beispiel bei einem Verstellen des Betätigungselements in die Betätigungsrichtung) oder außer Kontakt von dem jeweils zugeordneten elektrischen Kontaktelement gebracht wird (zum Beispiel bei einem Verstellen des Betätigungselements entgegen der Betätigungsrichtung). Über die Schenkel des Schaltelements kann somit zum Beispiel eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt werden. Dadurch, dass die Schenkel außer Kontakt von den Kontaktelementen gebracht werden, kann diese elektrische Verbindung aufgehoben werden, bewirkt durch Formveränderung an dem Formgedächtniselement, was beispielsweise dazu genutzt werden kann, um eine Sicherheitsfunktion, insbesondere eine Notabschaltung bei einem Ausfall eines elektrischen Systems, zur Verfügung zu stellen.
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Dadurch, dass die Schenkel des Schaltelements bei einem Verstellen gleitend an zugeordneten Auflaufflächen bewegt werden und gleitend in Anlage mit zugeordneten Kontaktelementen gebracht werden können, kann bewirkt werden, dass ein zuverlässiger Schaltbetrieb auch bei gegebenenfalls verschmutzten oder oxydierten Kontaktelementen gewährleistet werden kann. So gleiten die Schaltelemente bei einem Schalten in Richtung eines eingeschalteten Zustands auf die Kontaktelemente auf, was bewirkt, dass eine Verschmutzung entfernt und eine Oxidationsschicht abgerieben und somit reduziert wird.
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Durch das gleitende Inkontaktbringen kann somit einem Verschmutzungseffekt oder einer Oxidation, die gegebenenfalls zu einer Beeinträchtigung der Kontaktierung führen könnten, entgegengewirkt werden.
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Weil die Schenkel gleitend bewegt werden, ist zudem in einfacher Weise ein Toleranzausgleich möglich, ohne dass hierfür besondere Maßnahmen ergriffen werden müssen.
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In einer Ausgestaltung weist das Trägerelement eine Öffnung auf, in die das Betätigungselement eingreifen kann. Die Auflaufflächen können hierbei zum Beispiel gekrümmt ausgebildet und an einander gegenüberliegenden Seiten der Öffnung geformt sein. An den Auflaufflächen sind die Schenkel des Schaltelements bewegbar, sodass das Schaltelement mit seinen Schenkeln in elektrischen Kontakt mit den zugeordneten Kontaktelementen oder außer Kontakt von den Kontaktelementen gebracht werden kann.
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In die Öffnung kann das Betätigungselement beispielsweise in die Betätigungsrichtung eintauchen, sodass das mit dem Betätigungselement wirkverbundene Schaltelement verstellt und die Schenkel des Schaltelements an den Auflaufflächen bewegt werden. Das Betätigungselement kann hierbei beispielsweise einen Betätigungskopf aufweisen, über den das Betätigungselement mit dem Schaltelement wirkverbunden ist. Mit dem Betätigungskopf ist das Betätigungselement in die Öffnung des Trägerelements hinein bewegbar, sodass das Schaltelement relativ zum Trägerelement verstellt werden kann.
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Das Schaltelement kann beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildet sein, wobei die Schenkel des Schaltelements von einem mittleren Abschnitt vorstehen. Über den mittleren Abschnitt ist das Schaltelement vorzugsweise mit dem Betätigungskopf des Betätigungselements verbunden, sodass das Betätigungselement auf den mittleren Abschnitt des Schaltelements einwirkt und darüber das Schaltelement verstellt.
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Das Schaltelement kann beispielsweise aus einem Federdraht gewunden sein, wobei die Schenkel von einem mittleren Windungsabschnitt vorstehen. Alternativ kann das Federelemente beispielsweise aus einem Federblech hergestellt sein.
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Das Schaltelement ist vorzugsweise elektrisch leitfähig. Über die Schenkel des Schaltelements und deren Kontaktierung mit zugeordneten Kontaktelementen kann somit eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt werden.
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In einer Ausgestaltung ist die Schalteinrichtung als Schließer ausgebildet und dient zum Schließen eines elektrischen Kontakts. In diesem Fall ist in einer ersten Schaltstellung, die das Schaltelement in einem Ausgangszustand zum Beispiel bei nicht bestromtem Formgedächtniselement einnimmt, die Schalteinrichtung geöffnet, indem elektrische Kontaktelemente nicht kontaktiert sind. Aus der ersten Schaltstellung kann das Schaltelement in eine zweite Schaltstellung geschaltet werden, um in der zweiten Schaltstellung elektrische Kontaktelemente zu kontaktieren und somit eine Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen herzustellen. In der zweiten Schaltstellung ist die Schalteinrichtung somit geschlossen.
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In alternativer Ausgestaltung ist die Schalteinrichtung als Öffner ausgebildet und dient zum Öffnen eines elektrischen Kontakts. In diesem Fall ist in einer ersten Schaltstellung, die das Schaltelement in einem Ausgangszustand zum Beispiel bei nicht bestromtem Formgedächtniselement einnimmt, die Schalteinrichtung geschlossen, indem elektrische Kontaktelemente durch das Schaltelement kontaktiert sind. Aus der ersten Schaltstellung kann das Schaltelement in eine zweite Schaltstellung geschaltet werden, sodass in der zweiten Schaltstellung die elektrische Kontaktelemente nicht mehr kontaktiert sind und somit eine Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen geöffnet ist. In der zweiten Schaltstellung ist die Schalteinrichtung somit geöffnet.
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In anderer Ausgestaltung kann die Schalteinrichtung auch als sogenanntes Wechselrelais ausgestaltet sein. Bei dieser Ausgestaltung kontaktiert das Schaltelement mit seinem zumindest einen elastisch auslenkbaren Schenkel in einer ersten Schaltstellung ein erstes Kontaktelement. Durch Schalten des Schaltelements aus der ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung kann anstelle des ersten Kontaktelements ein zweites Kontaktelement kontaktiert werden, sodass die Schalteinrichtung von dem ersten Kontaktelement auf das zweite Kontaktelement geschaltet wird. Beispielsweise kann in der ersten Schaltstellung über zwei Schenkel des Schaltelements eine Verbindung zwischen einer Gruppe von ersten Kontaktelementen hergestellt werden. In der zweiten Schaltstellung sind die ersten Kontakte nicht kontaktiert, es wird jedoch eine Verbindung zwischen einer Gruppe von zweiten Kontaktelementen hergestellt.
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Das Schaltelement kann beispielsweise als Schenkelfeder ausgestaltet und beispielsweise kontinuierlich elastisch - unter elastischer Verspannung des Schaltelements - über das Formgedächtniselement verstellt werden.
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Alternativ ist auch denkbar und möglich, das Schaltelement als zum Beispiel bistabiles Federelement - nach Art eines sogenannten Knackfrosches, ausgebildet zum Beispiel durch ein vorgeformtes Blechelement - auszubilden. In diesem Fall kann das Schaltelement zwischen einer diskreten ersten Schaltstellung und einer diskreten zweiten Schaltstellung geschaltet werden. Dies ermöglicht beispielsweise, die Schalteinrichtung so zu konfigurieren, dass ein Schalten erst bei einer durch das Formgedächtniselement bereitgestellten, vorbestimmten Kraft erfolgt, sodass auf diese Weise zum Beispiel angepasst werden kann, bei welchem Zustand die Schalteinrichtung schaltet.
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Dies beruht auf dem Gedanken, dass üblicherweise ein Formgedächtniselement sich bei Erwärmung nicht schlagartig, sondern kontinuierlich in seiner Form verändert. Das Schalten der Schalteinrichtung erfolgt somit nicht schlagartig, sondern über einen vorbestimmten Zeitraum. Um ein schlagartiges Schalten zu erreichen, kann ein Schaltelement nach Art eines diskrete Schaltstellungen aufweisenden Federelementes verwendet werden, das erst bei einer bestimmten Kraftwirkung schaltet. Erst wenn über das Formgedächtniselement somit eine vorbestimmte Kraft - bewirkt durch das Bestreben des Formgedächtniselements, sich zum Beispiel aufgrund von Erwärmung in seiner Form zu verändern - bereitgestellt wird, schaltet die Schalteinrichtung, indem das Schaltelement von der diskreten ersten Schaltstellung in die diskrete zweite Schaltstellung oder umgekehrt überführt wird.
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Auf diese Weise ist möglich, die Schalteinrichtung so zu konfigurieren, dass ein schlagartiges Schalten zum Beispiel bei einer vorbestimmten Temperatur an dem Formgedächtniselement erfolgt.
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Unter der diskreten ersten Schaltstellung und der diskreten zweiten Schaltstellung ist hier zu verstehen, dass das Schaltelement keine (stabilen) Zwischenstellungen zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung einnehmen kann, sondern bei einem Schalten stets schlagartig von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung oder umgekehrt schaltet. Die erste Schaltstellung kann hierbei vorzugsweise stabil ausgebildet sein. Die zweite Schaltstellung kann ebenfalls stabil ausgestaltet sein, wobei auch denkbar ist, dass bei Nachlassen der Kraftwirkung das Schaltelement selbsttätig zurück in die erste Schaltstellung schaltet und die zweite Schaltstellung insofern nicht stabil, also nicht selbsttätig haltend ausgebildet ist.
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In einer Ausgestaltung schaltet das Schaltelement aus der ersten diskreten Schaltstellung in die zweite diskrete Schaltstellung, wenn eine durch das Formgedächtniselement auf das Schaltelement ausgeübte Kraft einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. In einem Ausgangszustand, beispielsweise bei nicht bestromtem Formgedächtniselement, übt das Schaltelement eine vorspannende Kraft auf das Formgedächtniselement aus. Wird das Formgedächtniselement beispielsweise bestromt oder ändert sich auf sonstige Weise eine Temperatur an dem Formgedächtniselement und wird dadurch eine Kraft auf das Schaltelement ausgeübt, so schaltet das Schaltelement erst, wenn die durch das Formgedächtniselement ausgeübte Kraft einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. In diesem Fall schaltet das Schaltelement schlagartig aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung. Die Federkraft an dem Schaltelement gibt somit schlagartig der durch das Formgedächtniselement bewirkten Kraft nach.
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Der Schwellwert, der durch die durch das Formgedächtniselement ausgeübte Kraft zum Schalten des Schaltelements zu überschreiten ist, kann einstellbar sein, beispielsweise durch Einstellen der durch das Schaltelement auf das Formgedächtniselement ausgeübten Vorspannung. Das Einstellen kann beispielsweise durch Auswahl eines geeigneten Schaltelementes mit geeigneten Federkennwerten erfolgen.
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Zusätzlich oder alternativ kann das elastische Schaltelement hinsichtlich seiner Federkraft einstellbar sein, sodass die durch das Schaltelement bewirkte Federkraft verändert werden kann. Auf diese Weise kann der Schwellwert zum Schalten des Schaltelements eingestellt werden.
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In einer Ausgestaltung ist das Betätigungselement mit einem von dem Betätigungskopf abliegenden Ende mit dem Formgedächtniselement verbunden. Das Formgedächtniselement wirkt somit auf ein Ende des Betätigungselements ein, das von dem Betätigungskopf, über den das Betätigungselement mit dem Schaltelement verbunden ist, abliegt. Durch Formveränderung an dem Formgedächtniselement kann das Betätigungselement entlang der Betätigungsrichtung verstellt werden, um das Schaltelement auf diese Weise in Kontakt mit einem oder mehreren elektrischen Kontaktelementen oder außer Kontakt von den Kontaktelementen zu bringen.
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In einer Ausgestaltung weist das Formgedächtniselement zwei Enden auf, über die das Formgedächtniselement an dem Trägerelement festgelegt ist. Zwischen den Enden erstreckt sich ein Binnenabschnitt des Formgedächtniselements, über den das Formgedächtniselement mit dem Betätigungselement verbunden ist, sodass das Betätigungselement bei Formveränderung an dem Formgedächtniselement entlang der Betätigungsrichtung verstellt wird.
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Das Formgedächtniselement kann hierbei beispielsweise als Draht oder auch als Blechelement ausgebildet sein. Das Formgedächtniselement ist aus einem Formgedächtnismaterial gefertigt, einer sogenannten Formgedächtnislegierung (kurz FGL), zum Beispiel einer Nickel-Titan-Legierung (Nitinol) oder einer Nickel-Titan-Kupfer-Legierung, einer Kupfer-Zink-Legierung, einer Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung oder einer Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierung.
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Das Formgedächtniselement kann beispielsweise derart an dem Trägerelement aufgespannt sein, dass die Enden des Formgedächtniselements mit dem Trägerelement verbunden sind und sich der Binnenabschnitt über das Betätigungselement hinweg erstreckt. Durch Formveränderung kann an dem Formgedächtniselement insbesondere ein Längenänderungseffekt bewirkt werden, sodass bei Längenänderung an dem Formgedächtniselement das Betätigungselement entlang der Betätigungsrichtung zu dem Trägerelement bewegt wird, um auf diese Weise das Schaltelement zwischen unterschiedlichen Schaltzuständen zu schalten.
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Die Formveränderung an dem Formgedächtniselement kann beispielsweise durch eine Aktivierungseinrichtung bewirkt werden, die einen elektrischen Stromfluss durch das Formgedächtniselement erzeugt. Die Aktivierungseinrichtung kann beispielsweise eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle aufweisen und ist elektrisch mit dem Formgedächtniselement verbunden, sodass das Formgedächtniselement bestromt werden kann, um auf diese Weise eine Formveränderung an dem Formgedächtniselement zu bewirken, insbesondere eine Längenänderung.
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Das Formgedächtniselement kann hierbei insbesondere in einem stromlosen Zustand eine erste Form aufweisen, der eine erste Stellung des Schaltelements zugeordnet ist. Diese erste Stellung des Schaltelements kann beispielsweise einer nicht kontaktierten Stellung entsprechen, in der die Schenkel des Schaltelements nicht mit zugeordneten Kontaktelementen in elektrischer Verbindung stehen. Durch Bestromen des Formgedächtniselements kann das Formgedächtniselement in eine zweite Form überführt werden, in der insbesondere die Länge des Formgedächtniselements verkürzt ist und der eine zweite Stellung des Schaltelements zugeordnet ist. In der zweiten Stellung des Schaltelements können die Schenkel des Schaltelements insbesondere mit zugeordneten elektrischen Kontaktelementen kontaktiert sein, sodass über das Schaltelement beispielsweise eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt ist.
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Das Formgedächtniselement ist elektrisch leitfähig. Dies ermöglicht zum einen das Bewirken einer Formveränderung an dem Formgedächtniselement. Zum anderen kann zum Beispiel durch eine Widerstandsmessung an dem Formgedächtniselement eine Messung durchgeführt werden, aus der Informationen zum Beispiel über eine Alterung der Schalteinrichtung gewonnen werden können und mit der beispielsweise die Funktionsfähigkeit der Schalteinrichtung geprüft und verifiziert werden kann.
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Über eine solche Widerstandsmessung an dem Formgedächtniselement kann zudem eine Bestimmung der Position des Betätigungselements durchgeführt werden, basierend auf der Erkenntnis, dass sich der elektrische Widerstand abhängig von der gerade eingenommenen Form des Formgedächtniselements einstellt und somit anhand des elektrischen Widerstands auf die gerade eingenommene Form des Formgedächtniselements geschlossen werden kann.
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Über eine solche Widerstandsmessung kann zudem die korrekte elektrische Kontaktierung eines oder mehrerer der Kontaktelemente verifiziert werden.
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Zusätzlich oder alternativ zur Aktivierung über die Aktivierungseinrichtung kann eine Formänderung an dem Formgedächtniselement auch durch eine Temperaturänderung, zum Beispiel durch eine Umgebungstemperatur an der Schalteinrichtung, bewirkt werden. Das Formgedächtniselement kann insbesondere so gestaltet und ausgelegt sein, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur eine Formänderung des Formgedächtniselements auftritt und somit eine Formveränderung an dem Formgedächtniselement bewirkt wird.
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Die Schalteinrichtung kann Bestandteil einer Anordnung sein, im Rahmen derer die Schalteinrichtung an einer elektrischen Baugruppe, zum Beispiel einer Leiterplatte der elektrischen Baugruppe angeordnet und an der Leiterplatte zum Beispiel über geeignete Befestigungselemente befestigt ist. Die Leiterplatte kann hierbei so ausgestaltet sein, dass die elektrische Baugruppe in einfacher, kostengünstiger Weise mit der Schalteinrichtung nachgerüstet werden kann, die elektrische Baugruppe aber grundsätzlich auch ohne die Schalteinrichtung betrieben werden kann.
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In einer Ausgestaltung weist die Leiterplatte eine Einführöffnung auf, die fluchtend mit der Öffnung des Trägerelements angeordnet ist derart, dass das Betätigungselement in die Betätigungsrichtung in die Öffnung des Trägerelements und in die Einführöffnung der Leiterplatte eintauchen kann. An einer Kante der Einführöffnung oder an einander gegenüberliegenden Kanten der Einführöffnung kann hierbei (jeweils) ein elektrisches Kontaktelement angeordnet sein, mit dem ein zugeordneter Schenkel des Schaltelements in elektrisch kontaktierender Weise in Anlage gebracht werden kann. Durch Bewegen des Betätigungselements in die Einführöffnung hinein können insbesondere Schenkel des Schaltelements derart verstellt werden, dass die Schenkel mit elektrischen Kontaktelementen an den einander gegenüberliegenden Kanten der Einführöffnung elektrisch in Kontakt gelangen, sodass bei derart betätigtem Betätigungselement eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt ist.
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Die Schalteinrichtung kann aber auch Bestandteil einer Leiterplattenanordnung sein. In diesem Fall ist das Trägerelement beispielsweise durch die Leiterplatte gebildet, sodass das Trägerelement nicht als gesondertes Bauteil, sondern als Bestandteil der Leiterplatte bereitgestellt wird.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Schalteinrichtung an einer Leiterplatte einer elektrischen Baugruppe, in einer ausgeschalteten Stellung eines Schaltelements;
- 2 eine Ansicht der Schalteinrichtung, in einer eingeschalteten Stellung des Schaltelements;
- 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Schaltelements in Form einer Schenkelfeder;
- 4 eine schematische Ansicht von elektrischen Kontaktelementen an der Leiterplatte der elektrischen Baugruppe;
- 5 eine Ansicht des Schaltelements in Verbindung mit einem Betätigungselement, nach einem anderen Ausführungsbeispiel;
- 6 eine Ansicht eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 modifizierten Ausführungsbeispiels, in einer ersten Schaltstellung eines Schaltelements;
- 7 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 6, in einer zweiten Schaltstellung des Schaltelements;
- 8 eine schematische Ansicht eines Schaltelements nach Art eines Knackfrosches, in einer ersten Schaltstellung;
- 9 das Schaltelement gemäß 8, in einer zweiten Schaltstellung;
- 10 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Schalteinrichtung, in einer ersten Schaltstellung eines Schaltelements;
- 11 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 10, in einer zweiten Schaltstellung des Schaltelements;
- 12 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schalteinrichtung, in einer ersten Schallstellung eines Schaltelements; und
- 13 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 12, in einer zweiten Schaltstellung des Schaltelements.
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1 und 2 zeigen, in schematischen Ansichten, ein Ausführungsbeispiel einer Schalteinrichtung 1, die ein Trägerelement 10, ein an dem Trägerelement 10 angeordnetes Formgedächtniselement 11, eine Aktivierungseinrichtung 12 zum Aktivieren des Formgedächtniselements 11, ein Schaltelement 13 und ein Betätigungselement 14 aufweist.
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Das Trägerelement 10 ist an einer Leiterplatte 21 einer zugeordneten elektrischen Baugruppe 2 angeordnet und über Befestigungselemente 15 fest mit der Leiterplatte 21 verbunden. Durch Schalten des Schaltelements 13 kann eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Kontaktelementen 201, 202 an der Leiterplatte 21 hergestellt oder aufgehoben werden.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtniselement 11 mit Enden 111, 112 über Kontakteinrichtungen 121, 122 an dem Trägerelement 10 festgelegt und erstreckt sich mit einem Binnenabschnitt 110 zwischen den Enden 111, 112. Über den Binnenabschnitt 110 ist das Formgedächtniselement 11 mit dem Betätigungselement 14 verbunden derart, dass das Betätigungselement 14 durch Formänderung an dem Formgedächtniselement 11 entlang einer Betätigungsrichtung B (senkrecht zur Erstreckungsebene des Trägerelements 10) bewegt werden kann.
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Das Betätigungselement 14 ist nach Art eines Stempels ausgebildet und mit einem Ende 141 mit dem Formgedächtniselement 11 verbunden. Über ein von dem Ende 141 abliegenden Betätigungskopf 140 steht das Betätigungselement 14 mit dem Schaltelement 13 in Wirkverbindung derart, dass durch Verstellen des Betätigungselements 14 entlang der Betätigungsrichtung B das Schaltelement 13 verstellt werden kann.
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Das Schaltelement 13 ist elastisch verstellbar und beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildet. Wie in einer Ansicht in 3 dargestellt, weist das Schaltelement 13 beispielsweise einen mittleren Abschnitt 130 auf, von dem Schenkel 131, 132 beidseits vorstehen.
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Das Schaltelement 13 kann beispielsweise aus einem Federdraht hergestellt sein. In diesem Fall ist der mittlere Abschnitt 130 zum Beispiel zu mehreren Windungen gewunden, wobei die Schenkel 131, 132 in elastischer Weise zu dem mittleren Abschnitt 130 ausgelenkt werden können.
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In alternativer Ausgestaltung kann das Schaltelement 13 zum Beispiel auch aus einem Federblech gefertigt sein, wobei in diesem Fall das Schaltelement 13 bandförmig erstreckt ist und in seinem mittleren Abschnitt 130 vorzugsweise nicht (ringförmig) gewunden ist.
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Das Betätigungsteil 14 ist über den Betätigungskopf 140 mit dem mittleren Abschnitt 130 des Schaltelements 13 verbunden. Bei einem Verstellen des Betätigungselements 14 entlang der Betätigungsrichtung B wirkt das Betätigungselement 14 somit auf das Schaltelement 13 ein und verstellt den mittleren Abschnitt 130 des Schaltelements 13 in die Betätigungsrichtung B zu dem Trägerelement 10.
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In dem Trägerelement 10 ist, wie aus 1 und 2 ersichtlich, eine Öffnung 100 geformt, die mit einer Einführöffnung 20 in der Leiterplatte 21 fluchtet derart, dass bei Verstellen des Betätigungselements 14 in die Betätigungsrichtung B der Betätigungskopf 140 in die Öffnung 100 eingreifen und in die Einführöffnung 20 der Leiterplatte 21 eintauchen kann, wie dies im Übergang von 1 hin zu 2 ersichtlich ist.
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Die Schenkel 131, 132 des Schaltelements 13 sind an beidseits der Öffnung 100 des Trägerelements 10 geformten, (in der Schnittebene gemäß 1 und 2) gekrümmten Auflaufflächen 101, 102 abgestützt und gleitend an diesen Auflaufflächen 101, 102 verstellbar. Bei einem Verstellen des Betätigungselements 14 in die Betätigungsrichtung B gleiten die Schenkel 131, 132 an den Auflaufflächen 101, 102 entlang derart, dass sich der Winkel α zwischen den Schenkeln 131, 132 verkleinert und die Schenkel 131, 132 in Anlage mit den Kontaktelementen 201, 202 beidseits der Einführöffnung 20 der Leiterplatte 21 gebracht werden, wie dies im Übergang von 1 hin zu 2 ersichtlich ist.
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Dadurch, dass die Schenkel 131, 132 bei einem Schalten der Schalteinrichtung 1 in Richtung einer eingeschalteten Stellung (2) an den Auflaufflächen 101,102 gleitend entlang bewegt und zudem gleitend in Anlage mit den Kontaktelementen 201, 202 gebracht werden, wird eine eventuelle Verschmutzung oder eine Oxidschicht an den Schenkeln 131, 132 und/oder den Kontaktelementen 201, 202 abgetrieben und somit zumindest reduziert, sodass ein zuverlässiges elektrisches Schaltverhalten erreicht werden kann.
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Bei einem Verstellen aus der ausgeschalteten Stellung (1) in die eingeschaltete Stellung (2) werden die Schenkel 131, 132 elastisch zueinander verstellt, unter elastischer Verspannung an dem Schaltelement 13. Ein Rückstellen des Schaltelements 13 zusammen mit dem Betätigungselement 14 aus der eingeschalteten Stellung (2) in die ausgeschaltete Stellung (1) erfolgt somit selbsttätig oder zumindest unterstützt durch die elastische Rückstellkraft an dem Schaltelement 13.
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In der eingeschalteten Stellung (2) sind die elektrischen Kontaktelemente 201, 202 an der Leiterplatte 21 der elektrischen Baugruppe 2 über das Schaltelement 13 elektrisch miteinander verbunden. Das Schaltelement 13 ist hierbei aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, sodass ein Strom zwischen den Kontaktelementen 201, 202 über das Schaltelement 13 fließen kann.
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Die Kontaktelemente 201, 202 sind an einander gegenüberliegenden Kanten der Öffnung 20 geformt, wie dies schematisch aus 4 ersichtlich ist. Ein jedes Kontaktelement 201, 202 ist beispielsweise mit einer zugeordneten Leiterbahn 203, 204 an der Leiterplatte 21 verbunden, sodass über das Schaltelement 13 in eingeschalteter Stellung eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 203, 204 hergestellt ist, diese Verbindung jedoch durch Schalten des Schaltelements 13 in die ausgeschaltete Stellung unterbrochen werden kann.
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Das Verstellen des Betätigungselements 14 und darüber des Schaltelements 13 erfolgt durch das Formgedächtniselement 11 und eine an dem Formgedächtniselement 11 bewirkte Formveränderung. Das Formgedächtniselement 11 kann beispielsweise aus einem Draht oder einem Blech ausgebildet sein und ist aus einer Formgedächtnislegierung gefertigt. Die Aktivierung des Formgedächtniselements 11 kann hierbei beispielsweise über die Aktivierungseinrichtung 12 erfolgen, indem über eine Stromquelle 120 und die Kontakteinrichtungen 121, 122 ein Stromfluss durch das Formgedächtniselement 11 bewirkt wird, der zu einer Erwärmung und darüber einer Formänderung an dem Formgedächtniselement 11, insbesondere einer Verkürzung zum Überführen des Betätigungselements 14 aus der ausgeschalteten Stellung (1) in Richtung der eingeschalteten Stellung (2) des Schaltelements 13 führt.
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In einem stromlosen Zustand nimmt das Formgedächtniselement 11 eine gelängte Form entsprechend 1 ein. Bei Aktivierung durch Stromfluss kommt es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu einer Verkürzung an dem Formgedächtniselement 11 und somit zu einem Verstellen des Betätigungselements 14 in die Betätigungsrichtung B, wie dies im Übergang von 1 hin zu 2 ersichtlich ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine Aktivierung und Formänderung an dem Formgedächtniselement 11 auch durch Temperaturänderung erfolgen, beispielsweise durch die Umgebungstemperatur an der Schalteinrichtung 1. Das Formgedächtniselement 11 kann insbesondere so ausgelegt sein, dass bei Überschreiten einer Temperatur eine Formveränderung und somit ein Ausschalten der Schalteinrichtung 1 bewirkt wird.
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Die Schalteinrichtung 1 kann auf diese Weise zum Beispiel eine Sicherheitseinrichtung zur Verfügung stellen, die bei einem Ausfall eines übergeordneten Systems eine Notabschaltung der elektrischen Baugruppe 2 bewirkt, indem die Schalteinrichtung 1 von ihrer eingeschalteten Stellung (2) in ihre ausgeschaltete Stellung (1) schaltet.
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Die Schalteinrichtung 1 kann als Schließer ausgebildet sein, der bei Aktivierung des Formgedächtniselements 11 schließt, wie im Beispiel gemäß 1 und 2. Alternativ kann die Schalteinrichtung 1 aber auch als Öffner ausgebildet sein, der bei Aktivierung des Formgedächtniselements 11, zum Beispiel bei einem Stromfluss durch das Formgedächtniselement 11, öffnet.
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Durch Widerstandsmessung an dem Formgedächtniselement 11 kann ein Rückschluss auf die gerade eingenommene Form des Formgedächtniselements 11 gezogen werden. Durch Widerstandsmessung an dem Formgedächtniselement 11 kann somit auf die gerade eingenommene Stellung der Schalteinrichtung 1 geschlossen werden, wobei zusätzlich eventuelle Alterungseffekte zum Beispiel an dem Formgedächtniselement 11 überwacht werden können.
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Auch das Betätigungselement 14 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein. Dies ermöglicht, durch Widerstandsmessung an dem Formgedächtniselement 11 zum Beispiel auch eine Funktionstüchtigkeit der elektrischen Kontaktierung der Kontaktelemente 201, 202 zu prüfen.
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Die Schalteinrichtung 1 kann als Ganzes an einer zugeordneten Leiterplatte 21 montiert werden. An der Leiterplatte 21 sind insofern nur elektrische Kontaktierungen vorzusehen, was eine einfache Nachrüstbarkeit einer solchen Schalteinrichtung 1 an einer elektrischen Baugruppe 2 ermöglicht.
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Die elektrische Kontaktierung der Kontaktelemente 201, 202 kann unmittelbar über die Schenkel 131, 132 des Schaltelements 13 erfolgen. Denkbar und möglich ist aber, wie in dem modifizierten Ausführungsbeispiel gemäß 5 dargestellt, an dem Schaltelement 13 ein zusätzliches Kontaktierungselement 16 zur Verfügung zu stellen, das mit Abschnitten 161, 162 in elektrischen Kontakt mit den Kontaktelementen 201, 202 gebracht werden kann. In diesem Fall kann ein Strom zwischen den Kontaktelementen 201, 202 vorzugsweise über das Kontaktierungselement 16 fließen, wenn die Schalteinrichtung 1 eingeschaltet ist. Das Kontaktierungselement 16 kann hierbei zum Beispiel aus einem Bandmaterial (mit im Vergleich zum Schaltelement 13 größerem Leitungsquerschnitt) gefertigt sein, was ermöglicht, die Stromtragfähigkeit der Schalteinrichtung 1 zu vergrößern.
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Das Kontaktierungselement 16 kann elastisch verformbar sein, sodass bei einem Verstellen des Schaltelements 13 das Kontaktierungselement 16 mit verformt wird. Denkbar und möglich ist aber auch, dass Kontaktierungselement 16 in sich starr auszubilden, sodass bei einem Verstellen des Schaltelements 13 das Kontaktierungselement 16 entlang der Betätigungsrichtung B zu den Kontaktelementen 201, 202 verstellt wird, dabei aber in sich nicht verformt wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist die Schalteinrichtung 1 als Öffner oder Schließer ausgebildet, sodass Kontaktelemente 201, 202 abhängig von der Stellung des Schaltelements 13 geöffnet oder geschlossen sind.
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Alternativ kann, wie dies in einem Ausführungsbeispiel in 6 und 7 dargestellt ist, die Schalteinrichtung 1 auch als sogenanntes Wechselrelais ausgebildet sein, bei dem das Schaltelement 13 in einer ersten Schaltstellung (6) erste Kontaktelement 205, 206 und in einer zweiten Schaltstellung (7) zweite Kontaktelement 201, 202 kontaktiert. In der ersten Schaltstellung wird somit eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 205, 206 hergestellt. In die zweiten Schaltstellung hingegen wird die Schalteinrichtung 1 zur Kontaktierung der anderen Kontakte 201, 202 geschaltet, sodass das Schaltelement 13 stellungsabhängig die einen Kontakte 205, 206 oder die anderen Kontakte 201, 202 kontaktiert und durchschaltet.
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Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß 6 und 7 können die Befestigungselemente 15 nicht nur zur mechanischen Befestigung des Trägerelements 10 an einer Leiterplatte 21 dienen, sondern können auch eine elektrische Verbindung für den Steuerkreis (Aktivierungseinrichtung 12) oder einen Lastkreis (Kontakte 201, 202, 205, 206) herstellen.
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Das Trägerelement 10 ist nicht notwendigerweise separat zu einer Leiterplatte 21 ausgebildet und mechanisch mit einer Leiterplatte 21 verbunden, sondern kann auch Bestandteil einer Leiterplatte 21 und somit durch die Leiterplatte 21 selbst ausgebildet sein. Die Schalteinrichtung 1 ist somit nicht notwendigerweise als gesonderte Baugruppe zu einer elektronischen Baugruppe einer Leiterplatte 21 ausgebildet, sondern kann integraler Bestandteil der Baugruppe sein.
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Das Schaltelement 13 kann, wie schematisch in 8 und 9 dargestellt, in einer Ausgestaltung als zwischen diskreten Schaltstellungen schaltbares Federelement zum Beispiel in Form eines Federblechs nach Art eines Knackfrosches (auch bezeichnet als Schnappscheibe) ausgebildet sein. Bei einem Schalten der Schalteinrichtung 1 wird das Schaltelement 13 somit nicht kontinuierlich, sondern schlagartig zwischen seinen diskreten Stellungen gemäß 8 und 9 verstellt, sodass das Schaltelement 13 zum Beispiel in einer ersten Schaltstellung erste Kontaktelemente 205, 206 (8) und in einer zweiten Schaltstellung zweite Kontaktelemente 201, 202 (9) elektrisch kontaktiert.
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Bei einer Tendenz zu einer Verformung des Formgedächtniselements 11, zum Beispiel aufgrund einer Erwärmung an dem Formgedächtniselement 11, kommt es somit nicht zu einer kontinuierlichen, sich über einen Zeitraum hinziehenden Schaltwirkung an dem Schaltelement 13, sondern das Schaltelement 13 schaltet schlagartig. Darunter, dass das Schaltelement 13 diskrete Stellungen aufweist, ist zu verstehen, dass das Schaltelement 13 keine (stabilen) Zwischenstellungen zwischen der ersten diskreten Schaltstellung gemäß 8 und der zweiten diskreten Schaltstellung gemäß 9 einnehmen kann, sondern bei hinreichender Kraftwirkung an dem Schaltelement 13 schlagartig schaltet.
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Zum Beispiel bei einer beginnenden Erwärmung an dem Formgedächtniselement 11 kommt es somit zunächst nicht zu einem Schalten der Schalteinrichtung 1. Erst wenn die aufgrund der Erwärmung an dem Formgedächtniselement 11 bewirkte Verformung und die daraus resultierende Kraft eine Grenzkraft übersteigt, die zum Schalten des Schaltelements 13 erforderlich ist, wird das Schaltelement 13 von seiner ersten diskreten Schaltstellung (8) in die zweite diskreten Schaltstellung (9) geschaltet.
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Dies ermöglicht zum Beispiel, eine Temperatur, bei Anliegen derer an dem Formgedächtniselement 11 die Schalteinrichtung 1 schaltet, vergleichsweise exakt einzustellen. Der Schaltpunkt der Schalteinrichtung 1 kann somit durch Konfiguration des Schaltelements 13 vorgegeben werden.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Schaltelement 13 in Form eines Federblechs nach Art eines zwischen diskreten Schaltstellungen schaltbaren Knackfrosches (einer Schnappscheibe) verwirklicht ist, zeigen 10 und 11.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltelement 13 an einem mittleren Abschnitt 130 fest mit dem Betätigungselement 14 verbunden und über das mit dem Betätigungselement 14 gekoppelte Formgedächtniselement 11 entlang der Betätigungsrichtung B zwischen einer ersten Schaltstellung (10) und einer zweiten Schaltstellung (11) schaltbar. Schenkel 131, 132 des Schaltelements 13 bilden hierbei in der ersten Schaltstellung einen Winkel α1 mit dem Betätigungselement 14 und liegen an äußeren Kontaktelementen 205, 206 elektrisch kontaktierend an, wie dies aus 10 ersichtlich ist. Bei Betätigung des Betätigungselements 14 in die Betätigungsrichtung B ändert sich die Stellung der Schenkel 131, 132 zum Betätigungselement 14 derart, dass die Schenkel 131, 132 einen (kleineren) Winkel α2 zu dem Betätigungselement 14 einnehmen, wie dies aus 11 ersichtlich ist. Dabei bewegen sich die Schenkel 131, 132 an Auflaufflächen 101, 102 des Trägers 10 der Schalteinrichtung 1 und gelangen in elektrisch kontaktierende Anlage mit inneren Kontaktelementen 201, 202, unter Aufhebung des elektrischen Kontakts zu den Kontaktelementen 205, 206.
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Weil das Schaltelement 13 bei dem in 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiel als Federblech nach Art einer Schnappscheibe ausgebildet ist, ist das Schaltelement 13 zwischen den diskreten Schaltstellungen gemäß 10 und 11 schlagartig schaltbar. Wird über das Formgedächtniselement 11 aufgrund einer Erwärmung an dem Formgedächtniselement 11 eine Kraft in die Betätigungsrichtung B auf das Betätigungselement 14 ausgeübt, so schaltet das Schaltelement 13 von der ersten Schaltstellung gemäß 10 erst in die zweite Schaltstellung gemäß 11, wenn die durch das Formgedächtniselement 11 bewirkte Kraft eine Grenzkraft übersteigt und hinreichend groß ist, um die zum schlagartigen Schalten des Schaltelements 13 erforderliche Kraft zu überwinden. Diese Kraft kann beispielsweise erst bei einer vorbestimmten Temperatur an dem Formgedächtniselement 11 erreicht sein, sodass die Temperatur, bei der die Schalteinrichtung 1 schlagartig schaltet, aufgrund geeigneter Auswahl des Schaltelements 13 definiert sein kann.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtniselement 11 über Enden 111, 112 mit Kontakteinrichtungen 121, 122 verbunden, die durch Befestigungselemente 15 zum Verbinden des Trägerelements 10 der Schalteinrichtung 1 mit der die elektrische Baugruppe 2 verwirklichenden Leiterplatte dienen. Die Befestigungselemente 15 dienen somit sowohl zur mechanischen Fixierung der Schalteinrichtung 1 an der Leiterplatte 2 als auch zur elektrischen Kontaktierung des Formgedächtniselements 11 für die Aktivierungseinrichtung 12.
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Zusätzlich oder alternativ können auch die Kontaktelemente 201, 202, 205, 206 zur elektrischen Kontaktierung und zusätzlich auch zur mechanischen Fixierung der Schalteinrichtung 1 an der Leiterplatte 2 dienen.
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Das Formgedächtniselement 11 ist über die Aktivierungseinrichtung 12, insbesondere eine Stromquelle 120 der Aktivierungseinrichtung 12 durch Stromfluss aktivierbar. Zusätzlich ist das Formgedächtniselement 11 auch aufgrund einer Umgebungstemperatur der Schalteinrichtung 1 aktivierbar, sodass bei Übersteigen einer Temperatur die Schalteinrichtung 1 selbsttätig schaltet. Das Formgedächtniselement 11 kann thermisch beispielsweise mit einem Gehäuse der Schalteinrichtung 1 oder der elektrischen Baugruppe 2 gekoppelt sein, um eine Temperatur an der Schalteinrichtung 1 und/oder der Baugruppe 2 aufzunehmen.
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Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 sowie gemäß 6 und 7 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 und 11 die Öffnung 100 im Trägerelement 10 lediglich als Vertiefung ausgebildet und erstreckt sich nicht durch das Trägerelement 10 hindurch. Die Leiterplatte 2 weist bei diesem Ausführungsbeispiel keine Einführöffnung (entsprechend der Einführöffnung 20 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 sowie dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 und 7) auf.
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In einem weiteren, in 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 10 und 11, am Träger 10 keine Öffnung 100 geformt.
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An dem Träger 10 sind vier Kontaktelemente 201, 202, 205, 206 angeordnet, wobei ein Schaltelement 13 in Form einer Schenkelfeder über Schenkel 131, 132 in einer ersten Schaltstellung (12) mit zwei äußeren Kontaktelementen 205, 206 in elektrisch kontaktierender Anlage ist und bei Schalten in die zweite Schallstellung (13) mit den Schenkeln 131, 132 mit inneren Kontaktelementen 201, 202 elektrisch kontaktiert. Die inneren Kontaktelemente 201, 202 stehen hierbei von der dem Schaltelement 13 zugewandten Oberfläche des Trägerelements 10 vor und sind somit gegenüber den Kontaktelementen 205, 206 erhaben ausgebildet, was bewirkt, dass in der zweiten Schallstellung die elektrische Kontaktierung des Schaltelements 13 mit den äußeren Kontaktelementen 205, 206 aufgehoben ist. Es kommt in diesem Fall nicht zu einem Gleiten an Auflaufflächen (wie dies bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen an den Auflaufflächen 101, 102 der Fall ist).
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Schaltelement 13, das bei diesem Ausführungsbeispiel über einen mittleren, gewundenen Abschnitt 130 mit dem Betätigungselement 14 verbunden ist, durch ein Formgedächtniselement 11 betätigt, wobei das Formgedächtniselement 11 zum Beispiel elektrisch oder durch eine Temperaturänderung aktiviert werden kann.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in andersgearteter Weise verwirklichen.
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Eine Schalteinrichtung der hier beschriebenen Art kann insbesondere als Sicherheitseinrichtung zum Bereitstellen einer Notabschaltung verwendet werden. Eine solche Schalteinrichtung kann aber generell als Schalter zum Schalten zwischen einem eingeschalteten Zustand und einem ausgeschalteten Zustand Verwendung finden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalteinrichtung
- 10
- Trägerelement
- 100
- Öffnung
- 101, 102
- Auflauffläche
- 11
- Formgedächtniselement
- 110
- Binnenabschnitt
- 111, 112
- Ende
- 12
- Aktivierungseinrichtung
- 120
- Stromquelle
- 121, 122
- Kontakteinrichtung
- 13
- Schaltelement (Schenkelfeder)
- 130
- Mittlerer Abschnitt
- 131, 132
- Schenkel
- 14
- Betätigungselement
- 140
- Betätigungskopf
- 141
- Ende
- 15
- Befestigungselement
- 16
- Kontaktierungselement
- 161, 162
- Abschnitt
- 2
- Elektrische Baugruppe
- 20
- Einführöffnung
- 201, 202
- Kontaktelement
- 203, 204
- Leiterbahn
- 205, 206
- Kontaktelement
- 21
- Leiterplatte
- α, α1, α2
- Winkel
- B
- Betätigungsrichtung
