DE3886141T2

DE3886141T2 - Betätigungselement mit einem dünnen, sich wölbenden schnappglied.

Info

Publication number: DE3886141T2
Application number: DE3886141T
Authority: DE
Inventors: Concept S A Grenoble Delta
Original assignee: Delta Concept SAS
Current assignee: Delta Concept SAS
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: US4942381A; FR2611980B1; WO1988006799A1; EP0305436B1; JPH01502790A; ATE98399T1; DE3886141D1; US4914415A; FR2611980A1; EP0305436A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betätigungselement zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes.
Das Dokument DE-B-1 060 456 beschreibt einen elektrischen Unterbrecher, der ein dünnes Blatt aufweist, das in Richtung seiner Dicke deformierbar und zwischen zwei gegenüberliegenden Trägern derart angeordnet ist, daß es zwei auf beiden Seiten einer Mittelebene liegende, gebogene Endstellungen einnimmt. Dieses Blatt ist mit einer Ansatzplatte versehen, die an einer seiner Seiten befestigt ist und deren äußeres Ende sich während seiner Deformation derart von dem zentralen Abschnitt des Blattes entfernt oder sich diesem nähert, daß die Amplitude der Bewegung des freien Endes der Ansatzplatte größer ist als die Amplitude der Deformation des Blattes. Außerdem trägt dieses Blatt an seinem Ende einen elektrischen Kontakt.
Wie beansprucht, weist das Betätigungselement gemäß der Erfindung ein dünnes Teil auf, das in der Richtung seiner Dicke derart deformierbar ist, daß es zwei auf beiden Seiten einer Mittelebene liegende, gebogene Endstellungen einnimmt, und das mit wenigstens einem Plattenansatz versehen ist, der dazu bestimmt ist, einen elektrischen Kontakt herzustellen, wobei die Amplitude der Bewegung des freien Endes dieser Platte größer als die Amplitude der Deformation des Teils ist, wobei das Außenende der Platte auf einer der Seiten des dünnen Teils befestigt ist und sich ihr freies Ende von einer Seite von dem zentralen Abschnitt des dünnen Teils während der Deformation des letzteren entfernt oder sich diesem nähert.
Gemäß der Erfindung ist das dünne Teil eine Scheibe, wobei sich der Rand der Scheibe und das freie Ende der Platte jeweils in Anlage zwischen einem Träger und einem Betätigungsorgan befinden, das verschiebbar ist und wenigstens einen elektrischen Kontakt betätigt.
Gemäß der Erfindung kann die obengenannte Scheibe mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Ansatzplatten versehen sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die vorgenannte Scheibe elastisch deformierbar.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht die vorgenannte Scheibe aus einem kreisförmigen Bimetall.
Gemäß der Erfindung kann das Betätigungselement wenigstens eine Lagenanordnung aufweisen, die wenigstens zwei mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Ansatzplatten versehene Scheiben aufweist, wobei die freien Enden der Ansatzplatten der einen der Scheiben auf den freien Enden der anderen Ansatzplatte aufliegen.
Gemäß der Erfindung kann das Betätigungselement eine Vielzahl von Ansatzplatten aufweisen, die mit einem Ringelement verbunden sind, das auf der vorgenannten Scheibe befestigt ist.
Gemäß der Erfindung kann die vorgenannte Scheibe eine zentrale Durchführung aufweisen, wobei sich die Ansatzplatte etwa bis zum Rand der Durchführung erstreckt.
Gemäß der Erfindung kann die Ansatzplatte aus einem Bimetall bestehen, das sich in Richtung der Dicke der vorgenannten Scheibe und in demselben Sinn deformiert.
Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich anhand der Betätigungselemente, die als nicht einschränkende Beispiele durch die Zeichnung beschrieben und dargestellt werden, wobei:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Betätigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 einen Schnitt durch das Betätigungselement gemäß Fig. 1 in einer ersten Stellung zeigt;
Fig. 3 einen Schnitt durch das Betätigungselement gemäß Fig. 1 in einer zweiten Position zeigt;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein anderes Betätigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Stellung zeigt, das in einem Unterbrechergehäuse befestigt ist;
Fig.5 einen Schnitt durch das Betätigungselement gemäß Fig. 4 in einer zweiten Position zeigt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein weiteres Betätigungselement gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Stapel mehrerer Betätigungselemente zeigt, die dem gemäß Fig. 6 ähnlich sind.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 erkennt man, daß ein Betätigungselement als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und ein dünnes Teil 2 in Form einer Scheibe umfaßt, die aus einem Material besteht, das elastisch in Richtung seiner Dicke derart deformierbar ist, daß es eine erste stabile, gebogene oder bauchige Position einnimmt, die in Fig. 2 gezeigt ist, und eine in Fig. 3 erkennbare zweite, instabile Position, in welcher sie auf die andere Seite ihrer Mittelebene gebogen oder ausgebaucht ist. Das dünne Teil 2 ist ausgebildet, um bspw. durch Drücken seines zentralen Abschnitts aus seiner stabilen Position in seine instabile Position überzugehen und aufgrund seiner Elastizität in seine stabile Position zurückzukehren. Daraus ergibt sich, daß die maximale Bewegungsamplitude des dünnen scheibenformigen Teils 2 der Amplitude der Verschiebung seines zentralen Abschnittes entspricht.
Das Betätigungselement 1 umfaßt außerdem zwei gegenüberliegende Ansatzplatten 3 und 4, die sich radial zu der Scheibe 2 erstrecken und deren äußeres Ende mittels Nieten 6 und 7 auf der konkaven Fläche 5 der Scheibe 2 befestigt ist, während letztere in ihrer, in Fig. 2 dargestellten, stabilen Position ist, wobei sich die Platten 3 und 4 gegeneinander entlang der Fläche 5 derart erstrecken, daß ihre aneinandergrenzenden Enden 8 und 9 in dem zentralen Abschnitt des dünnen, scheibenförmigen Teils 2 angeordnet sind.
Während das dünne, scheibenformige Teil 2 wie oben beschrieben, aus seiner in Fig. 2 dargestellten stabilen Position bis in seine in Fig. 3 dargestellte instabile Position und umgekehrt deformiert wird, entfernen sich die freien Enden 8 und 9 der Platten 3 und 4 von der Fläche 5 des dünnen, scheibenförmigen Teils 2, auf welcher sie befestigt sind, und umgekehrt. Daraus folgt, daß die resultierende Bewegungsamplitude der freien Enden 8 und 9 der gegenüberliegenden Platten 3 und 4 größer ist als die Amplitude der Deformation des dünnen, scheibenförmigen Teils 2.
Bezugnehmend auf die Fig. 4 und 5 wird eine Anwendung eines scheibenförmigen Elementes beschrieben, das mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist und einen dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Betätigungselement 1 äquivalenten Aufbau aufweist.
Das Betätigungselement 10 weist ein dünnes, scheibenförmiges Teil 11 auf, das aus zwei Scheiben 12 und 13 besteht, die derart aufeinander geklebt sind, daß sie ein Bimetall bilden, das sich in Abhängigkeit der Temperatur langsam oder schnell in Richtung seiner Dicke deformiert.
Das Betätigungselement 10 umfaßt außerdem zwei gegenüberlieende Platten 14 und 15, die, wie im vorhergehenden Beispiel, auf einer der Seiten des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 befestigt sind, und dieses Mal jeweils aus zwei Zungen 16, 17 und 18, 19 bestehen, die derart aufeinandergeklebt sind, daß sie ein Bimetall bilden, das sich in Abhängigkeit von der Temperatur in Richtung der Dicke des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 und in demselben Sinn verformt. In diesem Beispiel sind die äußeren Enden der beiden Platten 14 und 15 an dem dünnen, scheibenförmigen Teil 11 durch Kleben befestigt.
Der Umfangsrand des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 liegt auf dem Deckel 20 eines Unterbrechergehäuses 21 auf und die freien Enden der Platten 14 und 15 liegen gegen das Ende eines Stößels 22 an, der so ausgebildet ist, daß er in dem Gehäuse 21 in Richtung der Dicke des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 gleiten kann. Das andere Ende des Stößels 22 kann das bewegliche Element 23 eines mit dem Bezugszeichen 24 versehenen Unterbrechers verschieben, der in dem Gehäuse 21 befestigt ist und gegen eine Feder 25 anliegt.
Bei einem Wechsel der Temperatur deformiert sich das Betätigungselement 10 derart, daß es aus seiner in Fig. 4 gezeigten Position in seine in Fig. 5 gezeigte Position übergeht oder umgekehrt, wobei die Positionsänderungen den Positionswechseln des Betätigungselements 1 entsprechen, das oben unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 dargestellt wurde, mit einer Steigerung der Bewegungsamplitude des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 aufgrund der Anordnung der gegenüberliegenden Platten 14 und 15. Es ist außerdem festzustellen, daß die Deformationen der aus Bimetall zusammengesetzten Platten 14 und 15 gleichzeitig die Deformation des dünnen, scheibenförmigen Teils 11 verstärken. Dies führt dazu, daß die Deformation des Betätigungselements 10 eine Betätigung des Unterbrechers 24 im Sinne seiner Öffnung oder seiner Schließung durch Verschiebung seines mobilen Organs 23 mittels des Stößels 22 bewirkt.
Nun bezugnehmend auf Fig. 6 erkennt man, daß ein Betätigungselement mit dem Bezugszeichen 26 ein dünnes, scheibenförmiges Teil 27 umfaßt, das wie oben aus einem Bimetall besteht, auf dessen einer Seite ein Kranz 28 mittels vier Nieten 29 befestigt ist, wobei an dem Kranz vier gleichmäßig verteilte Ansatzplatten 30 vorgesehen sind, die sich radial zu dem zentralen Abschnitt des dünnen, scheibenförmigen Teils 27 erstrecken und deren innere freie Enden 31 bis zu dem Rand einer zentralen Durchführung 32 reichen, die in dem dünnen, scheibenförmigen Teil 27 vorgesehen ist. Das Betätigungselement 26 kann sich auf dieselbe Weise deformieren wie die oben beschriebenen Betätigungselemente 1 und 10.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist ein Stapel aus vier Betätigungselementen 26 paarweise derart angeordnet, daß die freien Enden 31 der Ansatzplatten 30 zwischen zwei angrenzenden Scheiben aufeinander aufliegen und daß die Umfangsränder der dünnen, scheibenförmigen Teile 27 der beiden Betätigungselemente 26 an den Enden des Stapels auf einem Träger 33 bzw. auf einer Platte 34 aufliegen, die mit einer Betätigungsstange 35 verbunden ist, welche sich durch die zentralen Durchführungen 32 der vier gestapelten Betätigungselemente 26 und durch den Träger 33 erstreckt, wobei sich die Betätigungselemente 26 um die Stange 35 erstrecken und durch letztere zentriert und geführt werden. Bei einem Temperaturwechsel deformieren sich die vier Betätigungselemente 26, wie oben beschrieben, in Richtung ihrer Dicke und erlauben die Verschiebung der Platte 34 und damit der Stange 35 relativ zu dem Träger 33, wobei die Amplitude dieser Verschiebung der Summe der Deformationsamplituden der vier gestapelten Betätigungselemente 26 entspricht.
Außerdem kann die Wirkung der mit dem dünnen, in Richtung seiner Dicke verformbaren Teil verbundenen Platten mit dünnen Teilen unterschiedlicher Formen erreicht werden und insbesondere mit dünnen Teilen in Form von Lamellen, bspw. Rechtecken, die elastisch deformierbar sind und aus Bimetallen bestehen.

Claims

1. Betätigungselement (1; 10; 26) mit einem dünnen Teil (2; 11; 27) das in Richtung seiner Dicke derart deformierbar ist, daß es zwei auf beiden Seiten einer Mittelebene liegende, gebogene Endstellungen einnimmt, und das mit wenigstens einem Plattenansatz (3, 4; 14, 15; 31) versehen ist, der dazu bestimmt ist, einen elektrischen Kontakt herzustellen, wobei die Amplitude der Bewegung des freien Endes dieser Ansatzplatte größer ist als die Deformationsamplitude des Teils, wobei das Außenende der Ansatzplatte auf einer der Seiten des dünnen Teils befestigt ist und sich ihr freies Ende von einer Seite des zentralen Abschnitts des dünnen Teils während der Deformation des letzteren entfernt oder sich diesem nähert, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Teil eine Scheibe ist und daß der Rand der Scheibe und das freie Ende der Ansatzplatte jeweils gegen einen Träger (20; 30) und ein Betätigungsorgan (22;35) anliegen, das verschiebbar ist und wenigstens einen elektrischen Kontakt (24) betätigt.

2. Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Scheibe mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Ansatzplatten versehen ist.

3. Betätigungselement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Scheibe elastisch deformierbar ist.

4. Betätigungselement nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Scheibe aus einem kreisförmigen Bimetall besteht.

5. Betätigungselement nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Lagenanordnung aufweist, die wenigstens zwei mit wenigstens zwei gegenüberliegenden Ansatzplatten versehene Scheiben aufweist, wobei die freien Enden der Ansatzplatten der einen der Scheiben auf den freien Enden der anderen Ansatzplatte aufliegen.

6. Betätigungselement nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von Ansatzplatten aufweist, die mit einem Ringteil (28) verbunden sind, das auf der vorgenannten Scheibe befestigt ist.

7. Betätigungselement nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Scheibe eine zentrale Durchführung (32) aufweist, wobei sich die Ansatzplatte etwa bis zum Rand der Durchführung erstreckt.

8. Betätigungselement nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzplatte aus einem Bimetall besteht, das sich in Richtung der Dicke der vorgenannten Scheibe und in demselben Sinn deformiert.