DE19649700A1

DE19649700A1 - Einrichtung mit Memory-Element als Antrieb

Info

Publication number: DE19649700A1
Application number: DE1996149700
Authority: DE
Inventors: Oliver Brueckl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die zumin dest eine durch zumindest ein Memory-Element bei Stromdurch gang angetriebene Bewegungseinheit aufweist, im einzelnen nach Gattungsbegriff von Patentanspruch 1. Die Einrichtung kann insbesondere als Auslöser, beispielsweise nach dem Prin zip des Arbeitsstromauslösers oder des Unterspannungsaus lösers ausgebildet sein. Unter Memory-Element wird hier ein Element aus einer Formgedächtnislegierung verstanden, das in Abhängigkeit von der Stärke eines durchfließenden Stromes bzw. der Temperatur des Elements im Ruhezustand eine bestimm te Länge aufweist und im Arbeitszustand eine deutlich andere Länge.

Bei einer Einrichtung mit Memory-Element als Antrieb ist das Memory-Element tunlichst gegen Überlastung durch Überhitzung bei zu hohem oder zu langem Stromfluß zu schützen. Nach theo retischen Lösungsansätzen sieht man hierfür antiparallele Di oden, Vorwiderstände oder Kaltleiter in Betracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, daß ein ro buster Überlastungsschutz gewährleistet ist.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Ein richtung nach Anspruch 1. Im Bewegungsablauf der angetriebe nen Bewegungseinheit ist ein im Strompfad eingeschaltetes Kontaktpaar so geführt, daß es vor Erreichen der Überla stungstemperatur des Memory-Elements öffnet.

Wenn die Kontaktstelle öffnet, wird der Stromfluß unterbro chen, so daß das Memory-Element sich abkühlen kann, so daß eine Überlastung vermieden wird.

Die Bewegungseinheit kann der Funktion nach walzenartig aus geführt sein, auf der das Memory-Element zumindest teilweise aufgewickelt ist, im einzelnen nach Anspruch 2. Gegen die Ar beitsrichtung des Memory-Elements wirkt eine Feder. Ein Kon taktstück ist mit der Bewegungseinheit gekoppelt, wobei das andere Kontaktstück anliegt, insbesondere kann es gefedert anliegen. Bei Ansprechen des Memory-Elements durch Übergang in einen verkürzten Arbeitszustand kann das mit der Bewe gungseinheit gekoppelte Kontaktstück abheben.

Nach einer Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ist ein Kontakt stück mit der Bewegungseinheit gekoppelt und wirkt auf das andere Kontaktstück ein, das in einer Führungseinrichtung mit der Funktionsweise eines Kniegelenks angeordnet ist. Beim An sprechen des Memory-Elements durch Übergang in seinen Ar beitszustand wird das andere Kontaktstück, in der Führungs einrichtung mit der Funktionsweise eines Kniegelenks abgeho ben. Dadurch vermeidet man auch bei länger anstehender Span nung, die zu einer Überlastung führen könnte, daß die Kon taktstücke des Kontaktpaares sich wieder anlegen und erneut getrennt werden müßten. Die Kontaktstrecke wird hierbei über einen längeren Zeitraum getrennt, wobei ein mit dem Memory-Element funktionsmäßig gekoppelter Mitnehmer dafür sorgen kann, daß das Kniegelenk wieder in seine andere Lage über führt wird, bei der die Kontaktstücke des Kontaktpaares an einander anliegen.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob sche matisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

In Fig. 2 ist eine Weiterbildung wiedergegeben.

In Fig. 3 ist die Anordnung beweglicher Teile nach Fig. 2 bei Ansicht von rechts dargestellt.

Die Einrichtung nach Fig. 1 weist eine Bewegungseinheit 1 auf, die von einem Memory-Element 2 angetrieben ist. Die Bewe gungseinheit, im Ausführungsbeispiel walzenartig, kann als Auslöser ausgeführt sein, beispielsweise nach dem Prinzip des Arbeitsstromauslösers oder des Unterspannungsauslösers. In den Strompfad zwischen Anschlüssen 3 und 4 ist ein Kontakt paar mit den Kontaktstücken 5 und 6 eingeschaltet. Das Kon taktpaar ist kinematisch so geführt, daß es vor Erreichen der Überlastungstemperatur des Memory-Elements 2 öffnet. Im Aus führungsbeispiel ist die Bewegungseinheit 1 walzenartig aus geführt, auf der das Memory-Element 2 zumindest teilweise aufgewickelt ist. Gegen die Arbeitsrichtung des Memory-Elements wirkt eine Rückstellfeder 7. Das Kontaktstück 6 ist mit der Bewegungseinheit 1 gekoppelt. Das andere Kontaktstück 5 liegt im Ausführungsbeispiel gefedert am Kontaktstück 6 an. Beim Ansprechen des Memory-Elements durch Übergang in seinen verkürzten Arbeitszustand wird das mit der Bewegungseinheit 1 gekoppelte Kontaktstück 6 abgehoben, wenn der Federweg beim Kontaktstück 5 erschöpft ist. Bei einem Memory-Element, das einen verkürzten Arbeitszustand aufweist, schließt sich bei getrennter Kontaktstrecke ein stromloser Zustand an, in den das Memory-Element schließlich wieder in seinen Ruhezustand mit größerer Längenerstreckung übergeht.

Allgemein gesprochen ist im stromlosen Zustand des Memory-Elements und bis kurz vor dem Erreichen der Umwandlungstempe ratur "Austenit-Finish", bei der die gesamte Kristallstruktur des Memory-Materials sich in Austenit umgewandelt hat, zwi schen den Anschlüssen 3 und 4 eine leitende Verbindung herge stellt. Durch die Längenänderung zwischen Ruhezustand und Ar beitszustand wird die Kontaktstrecke einmal in den geschlos senen und einmal in den geöffneten Zustand überführt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 für eine Weiterbildung ist das eine Kontaktstück 6 wieder gekoppelt mit der Bewe gungseinheit 1 und das andere Kontaktstück 5 in einer Füh rungseinrichtung mit der Funktionsweise eines Kniegelenks an geordnet. Im Ausführungsbeispiel wird das Kniegelenk durch eine Federgabel 9 gebildet, die in einer Lagerung 10 gehalten ist und an ihrem freien Ende das andere Kontaktstück 5 trägt. Eine Arbeitsfeder 11 wirkt für die beiden Endlagen des Knie gelenks. Das mit der Bewegungseinheit 1 gekoppelte Kontakt stück 6 wirkt bewegungsmäßig auf das andere Kontaktstück 5 ein und treibt beim Übergang des Memory-Elements 2 in seinen Arbeitszustand das andere Kontaktstück 5 über den Totpunkt des Kniegelenks. Die Rückstellung erfolgt erst, wenn das Me mory-Element 2 beim Übergang in einen anderen Zustand die ausgeübte Kraft der Arbeitsfeder 11 überwinden kann. Hierbei nimmt ein Mitnehmer 12 die Federgabel 9 in ihre Ausgangslage zurück.

Claims

1. Einrichtung, die zumindest eine, durch zumindest ein Memo ry-Element (2) bei Stromdurchgang angetriebene Bewegungsein heit (1) aufweist, insbesondere als Auslöser, beispielsweise nach dem Prinzip des Arbeitsstromauslösers oder Unterspan nungsauslösers, wobei das Memory-Element (2) gegen Überla stung geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsablauf der angetriebenen Bewegungseinheit (1) ein in den Strompfad eingeschaltetes Kontaktpaar (5, 6) so ge führt ist, daß es vor Erreichen der Überlastungstemperatur des Memory-Elements (2) öffnet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinheit (1) der Funktion nach walzenartig ausgeführt ist, auf der das Memory-Element (2) zumindest teilweise aufgewickelt ist, wobei gegen dessen Arbeitsrich tung eine Rückstellfeder (7) wirkt, und daß ein Kontaktstück (6) mit der Bewegungseinheit (1) gekoppelt ist und das andere Kontaktstück (5) anliegt, wobei bei Ansprechen des Memory-Elements (2) durch Übergang in seinen verkürzten Arbeitszu stand das mit der Bewegungseinheit (1) gekoppelte Schaltstück (6) abhebt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktstück (6) mit der Bewegungseinheit (1) gekop pelte ist und auf das andere Kontaktstück (5) bewegungsmäßig einwirkt, das in einer Führungseinrichtung (8) mit der Funk tionsweise eines Kniegelenks angeordnet ist, derart, daß beim Ansprechen des Memory-Elements (2) durch Übergang in seinen Arbeitszustand dieses andere Kontaktstück abgehoben wird.