DE1665497C3 - Durch Wärme rückstellbare Betätigungseinrichtung - Google Patents

Description

sprüche 1 b s4, dadurch gekennzeichnet, aau aer oaraun»« ·""■»-■;"-■ "T- ₇ , a„ Frf_m_ wärmeriickstellfahige Teil aus vernetzten) Po- mere, könne« ebenfalls fur die Zwecke der hrfin lymermaterial besteht. 35 dung verwendet werden Wärmeein-

6. Betätigungseinrichtung nach einem der An- Es ist auch möglich. Metalle, d e durch Warmem sprüche 1 bis sf dadurch gekennzeichnet, daß der wirkung rückstellung.sind, " J2^NtateriaUen wärmerückstellfahige Teil ein Metall enthält. genannten ruckste lfah.gen ^^jJ^SeS

7. Betätigungseinrichtung nach einem der An- oder in Kombination dami zu ^ve™^c" ™?f sprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der ₄o nete, durch Warme ruckstellfah.ge Metalle smdm wärmerückstellfahige Teil aus Metall besteht. den USA.-Patentschnften 3 Ol 21882: und 3 174_851

sowie in »Martensitic Transformations in tne um Compound« (Vortrag von Buehler beim 5. Internationalen Symoosium über die Reaktionsfähigkeit von « Feststoffen, München, 5. bis 8.8.1964) abgedruckt

in »Reactivity of Solids«. S. 79 bis 90 (Eisevier Publishing Company, Amsterdam, 1965), boschneben.

Aus der japanischen Patentanmeldung 8459/65 ist

ein Wärmeanzeigegerät bekannt, das aus einem äu-

50 ßeren wärmeschrumpffähigen Rohr aus Polyvinyl-

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung, Chlorid besteht, welches einen ^roh^^m^ⁿ'_f ^a _p ^u"^cl"^e _r ^m bestehend aus iinem hohlen wärmeriickstellfähigen Streuen zusammengebogenen 1"J)" teMm-Formteil und wenigstens zwei in diesem Formteil an- schließt, auf dem getrennt voneinander zwei gewengeordneten Kontaktelementen. delte Leiterdrahte angebracht sind. Der Isolator auf

Gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin ₅₅ dem die gewendelten Drahte ^"gebracht smd\ besteht (deutsche Offenlegungsschrift 1 625434) sind meh- aus einem eRstischen Material, wie Gummioder Porere Typen von neuen Verbindungsstücken beschrie- lyvinylchlond. D.e Vorrichtung wird ™mengeben, die sich zur Herstellung mechanischer Verbin- baut, indem die zwei Leiterdrahte aufemeSwtedej düngen eignen. Bei den dort beschriebenen Verbin- stufenförmigen Isolators aufgeklebt werden worauf dunlsstücken ist ein mechanischer Einsatz in einem 6o der Isolator zu einem Rohr zusammengebogen und unabhängig dimensional wärmeinstabilen Formteil, an der Nahtstelle verschweißt wird ^Da™£™ ™I* z.B. einer Muffe, angeordnet. Wenn eine solche der die beiden getrennt voneinander angeordneten Muffe über zu verbindenden Teilen rückgestellt wird Leiter enthaltende Isolator mit dem warmeschrumpfodcr diese Teile umgreift, übt sie eine erhebliche me- fähigen Rohr aus Polyvinylchlorid umgeben Die gechanische Kraft auf. Der mechanische Einsatz bei 65 wendelten Leiter sind mit dem positiven und_ negatidiescn Verbindungsstücken ermöglicht eine Steige- ven Pol eines Stromkreises verbunden und bilden so rung dieser Kraft*so daß die Verbindung oder die einen offenen Stromkreis. Beim Erhitzen der warme-Anjiressung verbessert wird. Diese Einsätze können leitfähigen Drahte schrumpft das äußere Rohr aus

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Vinylchlorid bei Temperaturen von etwa 60 C ra- Fig.5 ist e;n Schnitt durch eine andere Betäti-

dial. wobei die Leiter miteinander in Berührung gungseinrichtung gemäß de' Erfindung, die die in

kommen und so einen Kurzschluß hervorrufen, der Fig. 2 dargestellte Muffe aufweist;

zum Auslösen eines Alarms benutzt werden kann. _{Fig 6 ist ein Schnht durch eine} j^ _Betäti-

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, daß 5 gungseinrichtung gemäß der Erfindung unter Verunabhängig dimensional instabile Muffen oder wendung der in F i g. 2 dargestellten Muffe;
Forroteile als solche vorteilhaft sind, um eine Ver- Fig. 7 ist ein Schnitt durch die in Fig. 6 dargefeindung oder einen fcragnff zwischen zwei Teilen stellte Betätigungseinrichtung nach ihrer Betätigung, herzustellen, ohne daß ein mechanischer Ensatz als d. h. nach Rückstellung der Muffe.
Zwischenglied erforderlich ist. ₁₀ i_n Fig. 1 ist ein durch Wärmeeinwirkung rückGegenstand der Erfindung ist eine Betätigungsein- stellfähiges Formteil bzw. eine Muffe 10 dargestellt, richtung, bestehend aus einem hohlen wärmerück- die aus ihrer ursprünglichen Größe und Form in bestellfähigen Formteil und wenigstens zwei in diesem liebiger passender Weise, vorzugsweise auf die in der Formteil angeordneten Kontaktelementen, die da- USA.-Patentschrift 3 086242 beschriebene Weise durch gekennzeichnet ist, daß der durch Wärme 15 ausgedehnt worden ist. F i g. 2 zeigt die gleiche Muffe rückstellfähige Teii als Muffe ausgebildet ist, die in 10. nachdem sie einer zusätzlichen Dehnung in Längsrichtung über wenigstens einen Teil ihrer Längsrichtung und/oder Verdrehung unterworfen Länge gedehni worden ist. worden ist, wie durch die Pfeile angedeutet. Bei vie-

Das durch Wärme rückstellfähige Formteil ist vor- len Anwendungen ist nur eine Ausdehnung in Längsteilhaft eine Muffe, die in Längsrichtung über wenig- »o richtung notwendig, während bei anderen Anwenstcns einen Teil ihrer Länge gedehnt worden ist, so düngen außerdem die Verdrehung erwünscht ist Die daß sie sich bei Erhitzung auf ihre Rückstelltempera- Ausdehnung in Längsrichtung kann nach vielen Metur in Längsrichtung zusammenzieht. In der Muffe thoden erreicht werden. Beispielsweise kann sie wie sind vorzugsweise zwei Kontaktelemente angeordnet. fc'gt vorgenommen werden: Die Muffe wird so über In gewissen Fällen kann die Muffe über wenigstens as einen zweiteiligen, ineinanderschiebbaren, mit PoIyeinen Teil ihrer Länge um ihre Längsachse verdreht tctrafluoräthylen überzogenen Dom geschoben, daß worden sein, so daß sie sich bei Erhitzung auf ihre ihre Mixte sich über der Verbindungsstelle der Teü-Rückstelltemperatur sowohl zurückdreht als auch in dorne befindet. Die Muffe wird dann auf ihre RückLängsrichtung schrumpft, stelltempcratur erhitzt, worauf ihre Rückstellung

Um festen Sitz der Kontaktelemente in dem durch 30 über dem Dorn stattfindet. Der Dorn hat einen er-

Wänme rückstellfähigen Formteil zu gewährleisten. hebhch größeren Durchmesser als der Schlauch nach

kann dem riickstcllfähigen Formteil die Fähigkeit der Rückstellung. Während die Muffe sich noch im

verliehen werden, diametral zu den Kontaktele- Zustand der Schmelze befindet, wird der zweiteilige

menten hin zu schrumpfen, deren Oberflächen voi- Dorn zwangsläufig getrennt, wodurch die Muffe in

zugsweise gerillt sind. ₃₅ Längsrichtung ausgeweitet wird. Als Folge dieser

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausdehnung in Längsrichtung wird der Durchmesser

Komtaktelemente derart angeorunet, daß die durch im mittleren Teil 12 ebenso wie die Wandstärke der

Wärme rückstellfähige Muffe sich in Längsrichtung Muffe im mittleren Teil kleiner. Falls gewünscht,

nicht vollständig, vorzugsweise nicht mehr als zu kann die Ausdehnung in Längsrichtung ohne Ände-

75 ⁰D ihrer Längsdeformation zurückstellen kann. 40 rung des Durchmessers nur mit einer Änderung der

Der wärmeriickstellfähige Teil der Betätigungsein- Wandstärke vorgenommen werden. Wenn eine Verrichtung besteht bevorzugt aus vernetztem Polymer- drehung gleichzeitig mit der Ausdehnung in Längsmaterial. Darüber hinaus kann der wärmerückstellfä- richtung gewünscht wird, kann jedes Ende des Doms hige Teil entweder ein wärmerückstellfähiges Metall während der Trennung des Doms in Längsrichtung enthalten oder aus einem wärmerückstellfähigen Me- 45 urn 90° gedreht werden. Hierbei wird eine um 180° tall bestehen. verdrehte Muffe erhalten. Man läßt die Muffe ab-

Die Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung kühlen, während der Dom sich im ausgezogenen Zuist insbesondere zur Herstellung von elektrisch lei- stand befindet, und entfernt dann den Dom.
tenden und/oder mechanischen Verbindungen geeig- In F i g. 3 ist eine Betätigungseinrichtung dargenet. Dabei kann auch für die Herstellung elektrischer 50 stellt, die mit der Muffe 10 von Fig. 2 versehen ist. Verbindungen ein wärmerückstellfähiger Teil aus Außer der Muffe 10 gehören zur Betätigungseinricb-Metall verwendet werden, sofern nur das Metali ge- tung ein erstes Kontaktelement 14 mit abgerundeter genüber den Kontakten isoliert ist. Kontaktspitze 16 und ein zweites Kontaktelement 18

Verschiedene Ausführungsformen von Schaltele- mit einer in gleicher Weise abgerundeten Kontakt-

menlen gemäß der Erfindung werden nachstehend an 55 spitze 20. Die Kontaktflächen können jedoch gegebe-

Hand der Abbildungen beschrieben. nenfalls auch flach oder unregelmäßig ausgebildet

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine diametral sein. Das Kontaktelement 14 ist mit einer um seinen

ausgeweitete, durch Wärmeeinwirkung rückstellfä- Umfang verlaufenden Nut 22 und das Kontaktele-

hige Muffe; ment 18 mit einer gleichen Nut 24 versehen. Die

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch die in F i g. 1 60 über den Nuten 22 und 24 liegenden Teile der Muffe dargestellte Muffe nach zusätzlicher Ausweitung in 10 werden auf eine Temperatur oberhalb der RückLängsrichtung und/oder durch Verdrehung; btelllemperatur des Materials der Muffe 10 erhitzt, so

Fig.3 ist ein Längsschnitt durch eine Betätigungs- daß diese Teile in die Nuten 22 und 24 schrumpfen

einrichtung gemäß der Erfindung, die die in F i g. 2 und die Kontaktelemente 14 und 18 fest umschlie-

dargestellte Muffe aufweist; 65 ßen. Die Nuten sind nicht wesentlich, weil die Greif-

F i g. 4 ist ein Schnitt durch die in F i g. 3 dargc- wirkung der Muffe ausreicht, um die Kontaktelestellte Betätigungseinrichtung nach der Rückstellung mentc 14 und 18 festzuhalten. Die Betätigungsein-

dcr Muffe; richtune ist nun fertie für den Gebrauch.

W'fin die gesamte Muffe. 10, insbesondere ihr und in Längsrichtung, ausgedehnt werden,, um du η

mittlerer Teil 12, auf eine Temperatur oberhalb ihrer Kontakt zu trennen. Em großer Vorteil dieses :_;y-

Rückstclltempcratur erhitzt wird, hat die Muffe das stems gegenüber vielen zur Zeit .in Gebrauch, be.au -

Bestreben, sowohl in Längsrichtung als auch diame- liehen Systemen .besteht darm, daß die Kontakte

tral sowie gleichzeitig unter Drehung zu schrumpfen, 5 nicht verschieden als incinandcrsleckbare· .kontakte

wenn sie in verdrehtem Zustand gekühlt worden war. ausgebildet sein müssen. Hierdurch können die Ko-

AIs Folge werden die Kontaktelemcnte 14 und I8 sten vieler Arbeitsgänge erheblich gesenkt werden.

aufeinander zu geführt, bis die Stirnflächen der Kon- In Fig.5 is.^einc weitere Betätigungscmnchtung

taktspitzen 16 und 20 sich berühren. Damit die An- dargestellt, die besonders vorteilhaft fur die HcrMcl-

oreßkraft möglichst groß ist, ist es zweckmäßig, daß io lung von elektrisch leitenden Verbindungen ist. Diese

der ursprüngliche Abstand der Kontaktelemcnte 14 Betätigungseinrichtung ist mit einer Muffe 30 verse-

und 18 in der Muffe 10 geringer ist als der Betrag. hen. oie der in Längsrichtung und/oder durch Vcr-

um den die Muffe 10 in Längsrichtung ausgedehnt drehung ausgeweiteten Muffe 10 ahnlich ist. bin ei-

wurde Vorzugsweise beträgt die restliche oder nicht stes Kontaktclement 32 ist mit einer um den Umlang

ausgenutzte Rückstellung etwa 25«,., um bestmög- 15 verlaufenden Erhebung oder Leiste 34 und in ihrer

liehe Anpressung der Spitzen 16 und 20 sicherzuslel- Spitze mit einer konkaven Vertiefung 36 versehen.

len Mit anderen Worten, der ursprüngliche Abstand Das zugehörige Kontaktelemsnt 38 ist mit einer um

zwischen den Elementen 14 und 18 ist vorzugsweise den Umfang verlaufenden Leiste 40 und einer koni-

nicht größer als etwa 75 % der Längsausdehnung. sehen Spitze 42 versehen. Die konische Spitze 42 hai

In vielen Fällen ist es erwünscht, daß die Kontakt- ao vorzugsweise einen größeren eingeschlossenen Winspilzen 16 und 20 nicht nur gegeneinander gepreßt kel als die konkave Verlictung 36. Beispielsweise werden sondern auch aufeinander schleifen oder rei- kann die konische Spitze 42 einen eingeschlossenen ben Diese Reibwirkung ist besonders vorteilhaft. Winkel von 60 und die Vertiefung 36 einen eingewenn die Komaktelemente 14 und 18 elektrische schlossenen Winkel von 45 haben.
Kontakte sind, die zusammengeführt werden, um a₅ Nachdem die Kontaktglieder 32 und 38 in die einen elektrischen Stromkreis zu schließen. Bekannt- Muffe 30 eingeführt worden sind, wird die Mulfc Hch wird durch diese reibende Berührung eine Reini- teilweise um diese Konlaktelemente und um die Leigungswirkung auf die sich berührenden Konlaktflä- sten 34 und 40 so geschrumpft, daß die Kontaktghechen ausgeübt wodurch der Kontaktwiderstand be- der 32 und 38 von der MuHe fest umschlossen werdeutend verringert wird. Wenn ein solcher reibender 30 den. (Nuten, wie sie in Fig.3 und4 dargestellt sind. Kontakt gewünscht wird, wird die Muffe in der oben können gegebenenfalls an Stelle der Erhebungen vorbeschriebenen Weise verdreht. Wenn die Rüclstel- gesehen werden, und umgekehrt.) Wenn die Muffe lung einer solchen Muffe erfolgt, nimmt sie unter auf eine Temperatur oberhalb ihrer Rückstclltempe-Drehune in entgegengesetzter Richtung ihre ur- ratur erhitzt wird, werden die Kontaktelemente 32 sprüngliche Gestalt an. Dies hat zur Folge, daß die 35 und 38 gegencinandergeprcßt. wodurch der clektn-Kontaktspilzcn 16 und 20 aufeinander reiben, wäh- sehe Kontakt geschlossen wird. Die konische Form rend sie durch die Längssehrumpfung gegeneinander der Spitze 42 zentriert sich wirksam selbst in der gepreßt werden Die Größe der restlichen oder nicht konkaven öffnung 36, wobei eine kreisförmige Konausgenutzten Rückstellung und die ursprüngliche taktfläche erhalten wird. Auch hier ist es zur Ge-Lage der Kontaklelemente 14 und 18 in der Muffe 40 währleislung eines guten Kontaktes erwünscht, daß 10 sind sehr wichtig, wenn diese doppelte Rücksiel- eine restliche oder nicht ausgenutzte Rückstellung lung ausgenutzt wird da die Beziehung der beiden von wenigstens 25 ",0 verbleabt. Gegebenenfalls kann Rückstellungstypen derart sein muß, daß die Kon- die Muffe auch unter Verdrehung deformiert werden, taktspitzen wenigstens während eines Teils der unter damit der beschriebene Schleif- oder Reinigungsvor-Drehung erfolgenden Rückstellung sich berühren 45 gang eintritt.

und pegeneinandergepreßt werden. Diese Beziehung In Fig.6 und7 ist eine weitere Bctätigungsem-

läßt sich jedoch in jedem Einzelfall nach dem An- richtung dargestellt. Bei der in F1 g. 6 dargestellten

näherungsverfahren festlegen. Einrichtung ist eine Muffe 50 ähnlich den Muffen 10

Eiße Betätigungseinrichtung der vorstehend be- und 30 auf die bereits beschriebene Weise in Längs-

schriebenen Art kann für zahlreiche Zwecke verwen- 50 richtung ausgedehnt worden, in die Muffe 50 ist ein

det werden Beispielsweit? könnte eines der Schalt- erster hohler rohrförmiger Teil S2 mit einer um den

elemente 14 oder 18 zu einer Vielzahl von Klemmen Umfang verlaufenden Erhebung 54 eingeset/i. Eine

einer Anschlußklemmleiste gehören, mit der die isolierende Hülse 56 wird mit Preßsitz in den röhren-

gleiche Zahl elektrischer Leiter entweder selektiv fönnigen Teil 52 eingesetzt oder in anderer Weise

oder gleichzeitig verbunden werden muß. Ein Ende 55 fest damit verbunden. Die Hülse 56 nimmt die lang-

der Mutfe 10 wird über diese Klemme und das an- gestreckte Kontaktspitze 60 eines Elements 62 auf.

dere Ende über das andere Schaltelement geschoben. das in das andere Ende der Muffe 50 eingeführt wird

das in geeigneter Weise mit dem Ende des Leiters und mit einer um den Umfang verlaufenden Leiste

verbunden iu. Die Muffe wird dann teilweise in dem 64 verschen ist. Ebenso wie bei der vorstehenden

m F i <· 3 dargestellten Umfang rückgestelU. Nach- 60 Ausführungsform wird eine teilweise Rückstellung

dem sämtliche Muffen in dieser Weise aufgebracht der Muffe 50 vorgenommen, bis sie die Elemente 52

worden sin<> werden durch gleichmäßige Einwirkung und 62 und die Erhebungen 54 und 64 fest um-

von Wärmr sämtliche Kontakte hergestellt, oder ein schließt.

oder mehrere Kontakte werden durch selektive Ein- Die vorstehend beschriebene Betätigungseinnch-

wirkung von Wärme geschlossen. Wenn ein Kontakt 65 tune ist so ausgebildet, daC sie besonders vorteilhaft

hergestellt wird, der sich später als unerwünscht er- ist, wenn der Grad der Längsbewegung verhäUnismä-

weist kann die jeweilige Muffe erneut auf cine Tem- ßig groß ist. In einem solchen Fall ist es erwünscht,

pcratur oberhalb ihrer Rückstclhcmpcratur erhitzt daß irgendeine Führung vorhanden ist. um sicherzu-

stellen, daß die zusammenzuführenden Teile ordnungsgemäß in Eingriff kommen. Bei der dargestellten Ausführungsform dienen die Hülse 56 und die langgestreckte Spitze 60 diesem Zweck. Wenn die Rückstellung der Muffe 50 erfolgt, wie in Fig.7 dargestellt, werden das Kontaktelement 62 und die Hülse 52 zueinanderbewegt, bis der vordere Absatz 66 des Kontaktelements 62 gegen das Ende der Öffnung in der Hülse 52 stößt. Die Reib- oder Schleifwirkung, die durch die Schrumpfung in Längsrichtung bei dieser Ausführungsform verursacht wird, kann ebenfalls zur Herstellung eines guten elektrischen Kontaktes beitragen.

Andere Arten und Ausführungen von Führungen können für den gleichen Zweck vorgesehen werden. Eines der Kontaktelemente der dargestellten Betätigungseinrichtung könnte beispielsweise verwendet werden, um bei Einwirkung von Wärme iauf die

Muffe ein Ventil zu öffnen oder zu schließen. Falls gewünscht, könnte eine Drehkraft durch die Rückstellung einer unter Verdrehung deformierten Muffe an einem äußeren Element angreifen. Um maximale

s l'bertragung dieser Drehkräfte zu gewährleisten, können die Elemente 52 und 62 mit Längsrillen oder -leisten versehen werden, um den Eingriff zwischen der Hülse und diesen Elementen sicherzustellen. Dieser verbesserte Eingriff könnte auch durch Anbrin- gung von Längsrillen oder -kerben in den Leisten 54 und 64 erzieh werden. Diese Maßnahmen sind natürlich auch bei den anderen Ausführungsformen möglich. Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, können die beiden relativ zueinander zu be wegenden Teile zunächst innerhalb der rückstellfähi- gen Muffe räumlich vollständig voneinander entferni sein, oder sie können Teile aufweisen, die beispielsweise für Führungszwecke ineinandergreifen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

so ausgebildet sein, daß sie nach dem ο, hSS^wScS sind, oder sie können die ver- Patentanspruche: SSSSiSSS Formen annehmen und in einer scmeaciiv™ o. daß ^ Kräftei die aus

1. Betätigungseinrichtung, bestehend aus einem solchen Weise_ wrasen , _vcrbmd-nden hohlen wärmeracksteUfähigen ForarteU und we- 5 ^ *«**3£^,^3? Kitte einwirken solnigstens zwei in diesem Formteü angeordneten Teile oder die TeUe aur cne

Kontaktelementen, dadurch gekenn- len, übertragen werden anL™kfchtuiig _{der Muffe} zeichnet, daß der durch Wärme rückstellfä- deren Richtung als der RucksteHncmung

hige Teil als Muffe ausgebildet ist, die in Längs- angreifen hestehen diese durch Wärmeeinrichtung über wenigstens einen Teil ihrer Länge » .^Im„f gSÜ£n FormSe oder Muffen aus gedehnt worden ist. ^""LTSdSS EiSnschaft des plastischen

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, emem Maten^*»_e™^^ _verHehe ^F _{n werden} dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe über we- oder gf^^gj^STi» Einwirkung von nigstens einen Teil ihrer Länge um ihre Längs- kann. Diese rainteüefernenL"V ausgeweiachse so verdreht worden ist, daß sie sich beim x₅ Wärme ™*»?*£*<TomS" DuSmS und. Erhitzen auf ihre Rückstellen^ zurück- ;*£«£*£*£Ä abgekühlt

'T'BetMügungseinrichtung nach Anspruch I ^-^^«-«^^^«^Α oder2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe f^?¹*™^^**^ wird, bei der sie zu über wenigstens einen TeU ihrer Länge in Rieh- ·. ihre ^Ruck^»2!f ^^rückkehrt. Beispiele tung des Durchmessers ausgedehnt bzw. ausge- ihrer ursprünglichen horrn zuiu * ,^^

wehet und auf ihre Rückstllltemperatur erhitzt von Werkstoffen, die fur die dh ^^

worden ist wobei sie schrumpft und die Kontakt- W^rmeemWta. £Ζ£%£Ά

^8l4^dBiSun_gseinrichtung nach einem der An- « SS^S^d^ 2J^ «- spräche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die genannt. Polymerisate, die Kontaktelemente derart angeordnet sind, daß die strahlung, z. B. nut