DE2918100C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierbaren Justieren feinwerktechnischer Teile, insbesondere Kontaktfedern, durch einen definierten Verzug, sowie nach diesem Verfahren justiertes Teil.

In fast allen elektrischen Geräten werden Kontaktfedern verwen­ det, deren Kontaktkraft oder Kontaktweg bestimmten Bedingungen unterliegt. Je komplizierter die Aufgaben der Geräte sind, um so höher sind die Anforderungen an die Einhaltung der vorgegebenen Bedingungen. Dabei kann für eine bestimmte Kontaktfeder zwar eine Kontaktkraft bzw. ein Kontaktweg in einer bestimmten Zeit durch eine bestimmte Auslenkkraft vorausberechnet werden. Die tatsäch­ liche Einhaltung der vorausberechneten Werte hängt aber sowohl von den nicht beeinflußbaren Materialkonstanten, als auch von den nur zum Teil beeinflußbaren Fertigungstoleranzen ab. Es läßt sich daher nicht vermeiden, bestimmte geforderte Bedingungen durch einen nachträglichen Justiervorgang zu erfüllen.

Gegenwärtig geschieht dies im allgemeinen durch Biegen oder Stauchen von Teilen oder durch Einstellung an besonderen hierfür vorgesehenen Verstellelementen (klemm- und lösbare Gewinde- und Keilanordnungen, Einstellung an Schraubverbindungen mit Langloch usw.). Alle diese Verfahren sind für eine automatisier­ te Justage wenig geeignet, da sie meist eine sehr aufwendige oder komplexe Handhabung erfordern.

Aus der DE-OS 25 38 625 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Justieren vonKontaktfedern bekannt, bei welchem das freie Ende einer einseitig eingespannten Kontaktfeder mit einem Andruck­ stift derart gegen einen Formkörper gedrückt wird, daß die gewünschte Justierung durch eine entsprechende bleibende Ver­ formung realisiert wird.

Aus der DE-AS 25 49 894 ist ein weiteres Verfahren zum Justieren von Kontaktfedern durch eine definierte Verformung bekannt, bei welchen die vorgespannten Kontaktfedern entgegen ihrer Vor­ spannung ausgelenkt werden, bis eine gleichzeitig durchgeführte Kraft-Weg-Messung das Erreichen einer gewünschten Feder­ charakteristik als Justierziel anzeigt.

Bei Reed-Kontakten ist es auch bekannt, eine Justierung mit magnetischen Kräften berührungsfrei durchzuführen. Diese Art der Justierung ist aber auf magnetische Werkstoffe beschränkt. Die Verwendung derartiger Reed-Kontakte in für den Einbau in Meßein­ richtungen bestimmten Zeigerwerken geht aus der DE-OS 25 18 720 hervor. Bei Erreichen eines gewissen Meßwertes kann dann dieser Reed-Kontakt durch einen Schaltmagneten betätigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs definierte Verfahren so zu verbessern, daß das Justieren auf besonders einfache Weise automatisiert werden kann.

Als störender Effekt ist der (unerwünschte) Verzug beim Schweißen bekannt, wenn Teile durch unsymmetrisch aufgebrachte Schweißnähte und die dabei entstehenden Wärmespannungen deformiert werden. Die Erfindung macht sich diese Erkenntnis zunutze und besteht darin, daß bei den zu justierenden feinwerktechnischen Teilen der Verzug berührungslos durch lokales Auf­ schmelzen erzeugt wird. Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, daß es für alle Metalle und organischen Werkstoffe an­ wendbar ist. Außerdem eignet es sich besonders gut für eine Automatisierung, da die Dosierung der Energie exakt erfolgen und der Stellvorgang ziemlich genau durchgeführt werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zum lokalen Aufschmelzen ein Laserstrahl verwendet. Wenn man Teile geeigneter Geometrien mit Laser in bestimmten Zonen der Oberfläche dosiert mit Wärme behandelt, läßt sich eine gezielte Deformation erzeugen.

Besonders geeignet scheint das Verfahren nach der Erfindung für Blattfedern der Feinwerk­ technik, wo es durch Aufbringen weniger Punkte durch Impulslaser oder kurzer Wegstrecken durch Dauerstrichlaser auf der Oberfläche der Feder möglich ist, kleine Winkeländerungen zu erzeugen, die am freien Ende der Feder zu erheblichen Wegänderungen führen. Durch geschickte Anordnungen von Laserpunkten oder -strichen kann erreicht werden, daß keine kritischen Biegequerschnitte entstehen. Mit der Lösung nach der Erfindung wird erreicht, daß der Justiervorgang in einem einmaligen Stellvorgang erfolgt und nicht durch mehrmaliges Annähern, wie es bei den manuellen Justiervorgängen der Fall ist.

Die kurzen Aufheiz- und Abkühlzeiten, die in kleinen Volumen­ elementen erzielt werden können, ermöglichen eine schnelle und laufende Messung des erhaltenen Verzugs und damit ein geregeltes Stellen auf den Sollwert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird für schwer zugängliche Stellen eine Umlenkeinrichtung, z. B. in Form von Spiegeln oder Glasfasern, für den Laserstrahl verwendet. Ein entsprechendes Vorgehen kann bei Federkontakten Anwendung finden, bei denen eine direkte Zugänglichkeit nicht gegeben ist. Damit können auch Federpakete sehr genau justiert werden.

Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert.

In der Figur ist eine Blattfeder 1 an der Stelle 2 fest eingespannt. Eine Fokussiereinrichtung 3 bündelt einen Laserstrahl 4 derart, daß sein Fokus 5 auf der Oberfläche der Blattfeder liegt. Unterhalb der Blatt­ feder 1 ist eine zweite Feder 6 nur teilweise darge­ stellt, zu der die Feder 1 einen bestimmten Abstand 7 einnehmen soll. Die erwünschte Bewegung der Feder 1 bei der Justierung ist mit dem Pfeil 8 angedeutet.

Beim Einschalten des Lasers entsteht im Fokus eine Schmelzzone 9, die die Verformung der Feder zur Folge hat. Nach der dargestellten Vorrichtung kann der Abstand der Kontaktfedern vergrößert werden, da die Ausbiegung der justierten Feder immer in Richtung des Laserstrahls erfolgt.

Durch die verschiedenen Geometrien der aufgebrachten Schmelzzonen, z. B. überlappte Schmelzzonen, Schmelz­ zonen quer zur Feder, längs der Federränder oder belie­ biger anderer Geometrien, könnten unterschiedlich starke Verformungen der Feder hervorgerufen werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum automatisierbaren Justieren feinwerktechnischer Teile, insbesondere Kontaktfedern, durch einen definierten Verzug, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug berührungslos durch lokales Aufschmelzen erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum lokalen Aufschmelzen ein Laserstrahl (4) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für schwer zugängliche Stellen der zu justierenden feinwerktechnischen Teile (1) eine Umlenkeinrichtung, z. B. in Form von Spiegeln oder Glasfasern, für den Laserstrahl (4) verwendet wird.

4. Feinwerktechnisches Teil, insbesondere Kontaktfeder, dadurch gekennzeichnet, daß es nach einem der Ansprüche 1 bis 3 justiert ist.