DK145809B - Elektrisk kontakt- eller afbryderindretning samt fremgangsmaade til fremstilling af en saadan - Google Patents

Description

145809

Den foreliggende opfindelse angår en elektrisk kontakt- eller afbryderindretning til betjening og styring af elektriske enheder, såsom en elektromotor og i øvrigt af den i den indledende del af krav 1 angivne type.

05 Mange kendte elektriske kontakt- eller afbryderindretninger indeholder en eller anden form for basis med forskellige former for faste kontaktarrangementer, hvortil der kan etableres elektrisk forbindelse ved påvirkning af et betjeningsorgan, der bevirker, at passende bevægelige kontaktarrangementer bringes i ønsket position 10 i forhold til det faste kontaktarrangement. I sådanne indretninger er det en ulempe, at det bevægelige kontaktarrangement samt betjeningsmekanismerne herfor er udsat for slitage, korrosion og tilsmudsning, der efterhånden kan føre til funktionssvigt.

Der kendes kontaktindretninger af den indledningsvis angivne 15 type, hvori to kontaktorganer eller ledere er adskilt af elektrisk isolerende organer eller af et sammenhængende isolerende lag, der er forsynet med spalter, åbninger eller lignende, igennem hvilke der kan etableres kontakt mellem indretningens ledere ved at udøve et ydre tryk på indretningens dæklag. Skillelaget eller skilleorgan-20 erne er elastisk sammenklemmelige for at muliggøre sådanne kontakter, og også for at tilbageføre indretningens kontaktorganer til disses adskilte stilling, når det ydre tryk er ophørt.

Eksempler på sådanne elektriske kontaktindretninger, som indeholder elastisk sammenklemmelige og elektrisk isolerende skillelag 25 eller skilleorganer imellem lederne eller kontaktorganerne kendes fra tysk patentskrift nr. 2.101.193 og fra britisk patentskrift nr.

272.893.

Sådanne isolerende og elastisk sammenklemmelige skilleanordninger er komplicerende og fordyrende elementer.

30 Det er følgelig et formål for opfindelsen at tilvejebringe en kontaktindretning af den aktuelle type, som ikke indeholder eller har behov for elastisk sammenklemmelige og elektrisk isolerende skilleanordninger imellem indretningens kontaktorganer. Kontaktindretningen ifølge opfindelsen skal endvidere kunne gøres tæt over for 35 smuds- og fugtindtrængning, og skal kun indeholde få komponenter, der er udsat for slitage.

Dette opnås med kontaktindretningen ifølge opfindelsen, der er 2 145809 ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Foretrukne udførelsesformer, der er angivet i kravene 2-4, er særligt velegnede til anbringelse pi eller indbygning i et langstrakt stavformet hindredskab eller et hindtagsstykke, eksempelvis til et Q5 tandlægeinstrument. En til et sådant redskab eller instrument hørende drivmotor kan dermed aktiveres og styres ved hjælp af kontaktindretningen ifølge opfindelsen, der kan betjenes med en fingerspids, imens redskabet eller håndtagsstykket holdes i hinden. Kontaktindretningens dæklag, der passende kan være en rørformet dæk-muffe, kan desuden forsegles tætsluttende til redskabets yderside, især hvis kontaktindretningens basislegeme er anordnet i en passende rundtgående reces i redskabets overflade. Derved kan fugtindtrængning i kontaktindretningen og i redskabet hindres effektivt.

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til fremstilling 15 af den netop omtalte udførelsesform for kontaktindretningen ifølge opfindelsen. Fremgangsmåden er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 5 angivne, og en udførelsesform er præciseret i krav 6.

I det følgende skal opfindelsen beskrives nærmere under hen-2q visning til tegningen, hvor figur 1 er en skematisk illustration af grundprincippet i kontakt- eller afbryderindretningen ifølge opfindelsen, figur 2 en skematisk illustration af en udførelsesform med et rørformet basislegeme, 25 figur 3 et udsnit, der skematisk viser en speciel udførelses form med potentiometervirkning, figur 4 en skematisk illustration af en foretrukket udførelsesform med to adskilte og hver især skrueviklede ledere, og figur 5 og 6 respektive diagrammer visende to hovedtyper af 2Q udførelsesformer for indretningen ifølge opfindelsen.

Den i figur 1 viste principskitse viser hovedkomponenterne i en elektrisk kontakt- eller afbryderindretning ifølge opfindelsen. I en overflade på et basislegeme 2, som er af et forholdsvis stift materiale, er der udformet mindst én langstrakt fordybning eller ren-55 de 4, hvori der er indsat en elektrisk leder 6. Som antydet skematisk ved en belægning 8 er lederen 6 ikke i elektrisk forbindelse med fordybningens vægge eller med basislegemet. Et dæklag 10 af 145809 3 et elastisk og elektrisk ledende materiale overdækker fordybningerne 4 i basislegemet og er fortrinsvis fastgjort, fx ved limning. Ved en mere eller mindre lokal trykpåvirkning som antydet ved pilen P kan det elastiske dæklag 10 deformeres i retning mod eller ind i for-05 dybningen 4, hvorved der etableres elektrisk forbindelse imellem passende skematisk antydede tilslutningsledere 12 og 14. Når trykpåvirkningen P ophører, bevirker dæklagets elasticitet, at den elektriske forbindelse afbrydes på ny, idet dæklaget vender tilbage til den skematisk viste udgangsstilling.

10 Basislegemet 2 kan være en plade, hvori fordybningerne 4 er udformet som spor eller render, der forløber passende fordelt hen over pladens ene overflade, eksempelvis parallelt. Alternativt kan basislegemet være cylindrisk eller rørformet med fordybningerne 4 udformet som rundtgående eller ringformede spor.

15 Hver af de elektriske ledere 6 kan være enten isolerede led ninger eller blanke ledere med en form og et tværsnit, som er afpasset efter de tilhørende fordybninger eller spor 4. I visse tilfælde kan en og samme leder eller ledning fortsætte igennem flere spor. Eksempelvis kan en enkelt leder 6 være nedlagt i en siksakform i-20 gennem flere spor 4 i et basislegeme 2 med et sæt af flere indbyrdes parallelle spor 4.

Når basislegemet 2 er af et elektrisk isolerende materiale, kan en eller flere blanke ledere 6 indsættes direkte i tilhørende spor 4, eksempelvis ved limning.

25 Når basislegemet 2 er af et elektrisk ledende materiale, kan der også benyttes blanke uisolerede ledere 6, når disse indsættes i et elektrisk isolerende lag, der adskiller lederen og basislegemet som antydet ved belægningen 8 i fordybningen 4. Desuden kan hver leder 6 være en isoleret ledning, hvis isolering er fjernet langs det 30 imod dæklaget 10 vendende område, eksempelvis efter at ledningen er fastlimet i fordybningen 4.

Den ene eller begge ender af hver elektrisk leder 6 kan være udformet specielt med henblik på elektrisk tilslutning hertil. Ledernes ender kan eksempelvis være forbundet med respektive kontakt-35 punkter eller tilslutningsklemmer, såsom stikben eller kontaktbøsninger, som på simpel måde kan etablere elektrisk forbindelse efter behov til lederne 6, når basislegemet 2 monteres, eksempelvis på et U5S09 4 håndinstrument. Den ene eller begge ender af hver elektrisk leder 6 kan desuden være ført igennem basislegemet 2, således at even-' tueile tilslutningspunkter kan befinde sig pi basislegemets undereller inderside.

05 Generelt skal dæklaget 10 for det første være af et materiale, som er elektrisk ledende, i det mindste når der udøves en trykpå-virkning P herpå. Desuden skal materialet være tilstrækkeligt elastisk til, at det vender tilbage til udgangs- eller hviletilstanden, når trykpåvirkningen ophører.

10 Der kendes flere såkaldte elektrisk ledende gummimaterialer, der er velegnede til dette formål, og flere af disse materialer har en elektrisk ledningsevne, som er afhængig af materialets øjeblikkelige kompressionstilstand eller sammentrykningsgrad. Når materialet har en elektrisk ledningsevne af en vis størrelse i den frie og ikke 15 påvirkede tilstand, vil en effektiv afbrydervirkning nødvendiggøre, at der i indretningen ifølge opfindelsen er tilvejebragt en vis fri-gang imellem under- eller indersiden af dæklaget 10 og de respektive lederes 6 yder- eller oversider. En sådan frigang kan tilvejebringes ved at forsænke lederne 6 i fordybningerne 4 som antydet i 20 figur 1 eller ved at indsætte passende ikke viste stive afstandsstykker imellem dæklaget 10 og basislegemet 2. Der kendes imidlertid også materialer af den pågældende type, hvis ledningsevne er praktisk taget forsvindende i materialets frie eller ikke-komprimerede tilstand, og med sådanne materialer er den omtalte frigang ikke ab-25 solut nødvendig i indretningen ifølge opfindelsen.

Om nødvendigt kan dæklagsmaterialets elastiske tilbageføring til udgangstilstanden tilvejebringes eller underbygges ved tilføjelse af separate elastiske midler. Eksempelvis kan dæklaget 10 være et laminat indeholdende et inderste lag af elektrisk ledende materiale samt 30 et yderste lag af et elastisk materiale, som desuden kan være elektrisk isolerende.

IVled det ovenfor beskrevne grundprincip og forskellige varianter heraf er der tilvejebragt en særdeles effektiv kontakt- eller af-bryderjndretning med meget få og enkle komponenter, som udsættes 35 for en minimal slitage. Med en tilstrækkelig god tætning imellem dæklaget 10 og basislegemet 2, især rundt langs dæklagets frie kant eller rand, kan der endvidere opnås en så at sige fuldstændig for- 145809 5 segling imod fugt- og smudsindtrængning.

Når og sålænge som en tilstrækkelig trykpåvirkning P udøves på dækiaget 10, eksempelvis ved hjælp af en fingerspids, er kontakt- eller afbryderindretningen ifølge opfindelsen lukket eller slut-05 tet, og når trykpåvirkningen ophører, afbrydes den etablerede elektriske forbindelse på ny.

Basislegemet 2 kan afpasses efter og fastgøres til et underlag, alt efter den aktuelle anvendelse, og desuden kan basislegemet indgå direkte, eksempelvis i et apparathus. Både basislegemet 2 og 10 dæklaget 10 kan være forsænket i underlaget i en sådan grad, at dæklagets overside ligger glat med underlagets overflade.

Uanset om dæklaget 10 er forsænket i underlaget, kan det være hensigtsmæssigt, at i det mindste den ene kant eller rand af dæklaget rager ud over den tilsvarende kant af basislegemet 2 som 15 antydet til venstre i figur 1. Dermed kan dæklaget 10 stå i elektrisk forbindelse med underlaget, der ofte tjener som nul-leder i et apparat. Dermed bliver en separat tilledning, såsom den skematisk viste ledning 12, unødvendig, og desuden kan hele basislegemet 2 være af et elektrisk isolerende materiale, hvorved 20 lederne 6 kan være blanke tråde, som er indlagt direkte i fordybningerne 4.

Tegningens figur 2 viser en udførelsesform med et elektrisk ledende basislegeme 16, som har en cylindrisk overflade 18, hvori fordybningen svarende til fordybningen 4 i figur 1 er udformet som 25 et skrueformet spor 20 med en heri indsat skrueviklet elektrisk leder 22. Lederen 22 kan være monteret som omtalt i forbindelse med figur 1, men er i den viste udførelsesform en isoleret ledning, der er fastlimet i det tilhørende spor 20. Derefter er ledningens isolering fjernet på ydersiden, eksempelvis ved en afdrejning, indtil 30 selve lederen er blotlagt. Om nødvendigt kan denne afdrejning foretages eller afpasses således, at den blotlagte lederoverflade kommer til at ligge en smule forsænket i forhold til basisiegemets cylindriske overflade 18, hvorved der kan frembringes en frigang imellem leder og dæklag som omtalt ovenfor i forbindelse med figur 1.

35 Den skrueviklede leder 22 kan stå i forbindelse med en tilslut ningsleder svarende til den i figur 1 skematisk antydede leder 14.

Ifølge opfindelsen er den ene ende 24 af den skrueviklede leder 22 6 145809 imidlertid fortrinsvis ført ind i det indre af basislegemet 16 til etablering af elektrisk forbindelse med en ikke vist elektrisk enhed, især en elektromotor. Som antydet i figur 2 kan enden 24 af den isolerede ledning 22 blot være trukket ind igennem en åbning 26, 05 der er udformet et passende sted i bunden af det skrueformede spor 20.

I udførelsesformer som den i figur 2 viste kan dæklaget være udformet som omtalt i forbindelse med figur 1, men ifølge opfindelsen er dæklaget fortrinsvis en rørformet muffe 28 af et elektrisk 10 tedende og elastisk komprimerbart materiale af den type, som har en elektrisk modstand eller ledningsevne, der ændrer sig som funktion af materialets sammentrykningsgrad.

I tillæg til en ren afbrydervirkning kan indretningen ifølge opfindelsen dermed også give en potentiometervirkning, der kan ud-15 nyttes til styring af den til lederenden 24 sluttede og ikke nærmere viste elektriske enhed.

I figur 3 er vist, hvorledes dæklagmaterialet 28 er komprimeret lokalt af en kraftpåvirkning P, der virker over et vist område, og eksempelvis kan være udøvet af en fingerspids. Med et materiale af 20 den angivne type vil der være etableret en elektrisk forbindelse imellem de to viste dele af lederen 22 og det mellemliggende område af det elektrisk ledende basislegeme 16. Ledningsevnen for denne elektriske forbindelse vil stige med stigende sammenpresning af materialet 28, og ved at trykke fingerspidsen mere eller mindre hårdt 25 imod dæklagsmaterialet 28 opnås følgelig en potentiometervirkning, der eksempelvis kan benyttes til indstilling af en elektromotors omdrejningstal.

I figur 4 vises skematisk en foretrukket udførelsesform, hvori to separate skrueviklede og uisolerede ledere 34, 36 er indlagt i til-30 hørende gevindlignende spor 32 udvendigt på et cylindrisk eller rørformet basislegeme 30. Sporene 32 er simple at fremstille ved brug af gevindskæreteknik, og lederne 34, 36 er blanke ledere, der som antydet fortrinsvis er indlagt i skruesporene med frigang til det elektrisk ledende dæklag, som fortrinsvis er en rørformet muffe sva-35 rende til muffen 28 i udførelsesformen ifølge figur 2.

Som antydet i figur 4 er de to skrueviklede ledere anbragt således, at skruevindingerne i den ene leder 34 ligger i mellemrummene 145809 7 imellem vindingerne i den anden leder 36. Hver af lederne kan hensigtsmæssigt være fremstillet som en skruefjeder af fjedertrid og med dimensioner, der er afpasset efter de tilhørende gevindspor 32, således at lederne kan holde sig selv sikkert på plads i sporene q5 uden brug af særskilte fastgørelsesmidler, såsom lim.

Med et massivt basislegeme 30 kan den ene ende (eksempelvis den venstre ende i figur 4) af hver skrueviklet leder være ført ud af de respektive gevindspor 32 på passende og ikke nærmere vist måde. Som omtalt i forbindelse med figur 1 kan disse ender være .jQ forbundet eller udformet med kontaktpunkter eller tilslutningsklemmer, såsom aksialt rettede stikben eller bøsninger, eksempelvis på diametralt modstående sider af basislegemet 30.

Et tilsvarende arrangement kan naturligvis også benyttes i forbindelse med et rørformet basislegeme 30, men i så fald kan skruede- lederenderne også være ført ind i basislegemets indre svarende til lederenden 24 i figur 2.

Ved en lokal udvendig trykpåvirkning et vilkårligt sted på dæklagsmuffen kan denne følgelig etablere og afbydere elektrisk forbindelse imellem de to skrueformede ledere 34 og 36, når blot 2Q disse er anbragt tilstrækkeligt tæt ved hinanden til, at en trykpåvirkning, eksempelvis udøvet ved hjælp af en fingerspids, med sikkerhed har en angrebsflade, der er tilstrækkelig stor til at spænde over to ved siden af hinanden liggende skruevindinger, hvoraf den ene hører til lederen 34, mens den anden hører til lederen 36.

25 Ved brug af et dæklagsmateriale, hvis ledningsevne tiltager med materialets kompressionsgrad, kan der også tilvejebringes en potentiometervirkning pi tilsvarende mide som omtalt i forbindelse med figur 3.

Generelt kan udførelsesformerne for kontakt- eller afbryderind-20 retningen ifølge opfindelsen opdeles i to hovedtyper. En første hovedtype, hvortil udførelsesformen i figur 4 henhører, kan fungere som vist skematisk i figur 5 til styring eller aktivering af eksempelvis en elektromotor M. Mindst to sideløbende ledere 42, 44, der svarer til skruelederne 34, 36 i figur 4, er overdækket af det elastiske 25 og elektrisk ledende dæklag 40, der kan være pladeformet eller muffeformet. En trykpivirkning på dækiaget 40 kan følgelig etablere og afbryde elektrisk forbindelse imellem lederne 42 og 44, og der- 8 145809 med kan motoren M startes og stoppes og eventuelt også styres med hensyn til omdrejningstal. Ud over at være skrueformede som i figur 4 kan lederne 42 og 44 også have andre former, såsom sideløbende siksakformer, og desuden kan hver af de to ledere indeholde gg et sæt af enkeltledere, der er fordelt med enkeltledere hørende til det ene sæt anbragt vekslende eller indflettet imellem sideløbende enkeltledere hørende til det andet sæt.

Den anden hovedtype, hvortil udførelsesformen i figur 2 henhører, er illustreret skematisk i figur 6. Mindst én leder 48 eller 50, der svarer til skruelederen 22 Ϊ figur 2, er overdækket af dæklaget 46. Ved en lokal trykpåvirkning i området over lederen 48 eller 50 kan der etableres elektrisk forbindelse imellem den pågældende leder og selve dæklaget (eller basislegemet, hvis dette er af ledende materiale). Dermed kan en tilsluttet elektromotor M styres som allerede omtalt i forbindelse med figurerne 1, 2 og 3.

En tilsvarende potentiometervirkning som omtalt i forbindelse med figur 3 kan naturligvis også opnås med et pladeformet basislegeme, men potentiometervirkningen er særlig hensigtsmæssig i forbindelse med udførelsesformer som de i figurerne 2 og 4 viste, idet 2q sådanne udførelsesformer er særligt velegnede i forbindelse med mindre elektrisk drevne håndinstrumenter, såsom tandlægeinstrumenter, der holdes i én hånd i et såkaldt pennegreb under brugen. Basislegemet kan i så fald indgå i selve instrumentet eller dele dertil, og den rørformede dæklagsmuffe, der kan være passende ned-2^ fældet i instrumentets overflade som antydet i figur 1, kan påvirkes med en fingerspids, uanset instrumentets øjeblikkelige vinkeldrejning omkring længdeaksen, hvilket er en væsentlig fordel, især i forbindelse med tandlægeeinstrumenter.

Cylindriske udførelsesformer for indretningen ifølge opfindelsen 20 er °9så særligt hensigtsmæssige i fremstiltingsmæssig henseende, idet et basislegéme med et cylindrisk overfladeområde kan opspæn-des i en drejebænk, og skruespor er dermed simple at fremstille.

Desuden kan den elektriske leder anbringes i hvert skruespor, mens basislegemet fortsat er opspændt i drejebænken. Hvis der, 22 som omtalt i forbindelse med figur 2, anvendes en elektrisk leder i form af en isoleret ledning, kan drejebænken endvidere anvendes til at blotlægge ledningens centrale leder ved at fjerne isoleringen på

Claims (4)

145809 ydersiden af den skrueviklede ledning. Selv om indretningen ifølge opfindelsen primært er bestemt til direkte påvirkning af dæklaget ved hjælp af en fingerspids for at udøve trykpåvirkningen P, er der intet til hinder for, at indretnin-Qg gen ifølge opfindelsen udstyres med mekaniske betjeningsmidler.

1. Elektrisk kontakt- eller afbryderindretning til betjening og styring af elektriske enheder, såsom en elektromotor, og indehold- .jq ende et basislegeme (2, 16, 30), som bærer i det mindste én elektrisk leder (6, 22, 34, 36), der forløber langs en overflade på basislegemet og danner et første kontaktorgan i indretningen, samt et elektrisk ledende dæklag (10, 28), som dækker hver leder på basis-legemet og danner et andet kontaktorgan i indretningen, idet det ^ første og det andet kontaktorgan er uden elektrisk forbindelse i indretningens normale, passive tilstand, KENDETEGNET ved, AT hver elektrisk leder er forsænket i en tilsvarende langstrakt fordybning (4, 20, 32), der er udformet i nævnte overflade pi basislegemet, og AT dæklaget er elastisk deformerbart omkring de over for hinanden 2q liggende kanter, som afgrænser nævnte fordybning, på en sådan måde, at dæklaget kan indtrykkes i fordybningen for at etablere elektrisk forbindelse med nævnte leder heri og derved slutte en strømvej igennem indretningen.

2. Indretning ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT nævnte 25 basislegemeoverflade er en cylindrisk flade (18, 30), hvori hver langstrakt fordybning er udformet som et skrueformet spor (20, 32) med en heri indsat skrueviklet elektrisk leder (22, 34, 36).

3. Indretning følge krav 2, KENDETEGNET ved, AT i det mindste den ene ende (24) af hver skrueviklet leder er ført ind i basis- 3q legemets indre til etablering af elektrisk forbindelse med en elektrisk enhed, især en elektromotor.

4. Indretning ifølge krav 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT dæklaget er en rørformet muffe (28) af et elastisk sammentrykkeligt materiale af den type, som har en elektrisk modstand eller lednings- 35 evne, der ændrer sig som funktion af materialets sammentrykningsgrad.