WO2008106997A1 - Verbindungsvorrichtung und verfahren zum herstellen einer verbindung - Google Patents

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WO2008106997A1
WO2008106997A1 PCT/EP2007/001975 EP2007001975W WO2008106997A1 WO 2008106997 A1 WO2008106997 A1 WO 2008106997A1 EP 2007001975 W EP2007001975 W EP 2007001975W WO 2008106997 A1 WO2008106997 A1 WO 2008106997A1
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connection
connecting device
projection
plastic
mold
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PCT/EP2007/001975
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Josef Burger
Richard Schmidt
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/06—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips
    • F16B5/0607—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other
    • F16B5/0621—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other in parallel relationship
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/77—Use of a shape-memory material

Definitions

  • the invention relates to a connecting device by means of which a detachable non-positive connection can be produced. Furthermore, it relates to a device for receiving an electrical circuit and / or a device comprising electrical switching means and to a method for producing such a detachable frictional connection.
  • Products such as e.g. Electronic devices or their housings often comprise several parts which are releasably or non-detachably connected to each other, e.g. screwed, riveted, locked or glued, are.
  • Housing turn in turn, comprise a plurality of interconnected housing parts.
  • these parts are often made of plastics.
  • tolerances e.g. in terms of dimensions, and / or shape deviations, which, at least for higher quality products, by means of cost and time-intensive tuning of the parts reduced or avoided each other.
  • a compound of parts may be achieved by means of materials having a shape-memory effect (SME).
  • SME shape-memory effect
  • EP 0 302 618 describes a connection device for making detachable connections between two or more parts of a heat exchanger, which comprises a ring or tube-shaped connection component of SME material based on copper, zinc, aluminum and titanium / nickel (NiTi ) Alloys and which can undergo a thermoelastic deformation.
  • a compressible component called a split ring with a lockable Gap is formed, can be positioned between the connection component and two parts to be joined. Due to the thermoelastic deformation of the connection component, the compressible component is compressed and the gap is closed, whereby the detachable connection is achieved.
  • connection device is a costly and time-consuming, complex machining and a complicated structure of the connection device, which consists of several parts and additionally comprises further elements, such as e.g. Seals.
  • the invention is therefore based on the object to reduce or minimize these disadvantages or effects of these disadvantages.
  • a releasable frictional connection which can be produced by means of the connection device, depending on at least one physical property of a plastic is solvable and that the physical property of the plastic in response to an electrical voltage is changeable.
  • plastic here and hereinafter, e.g. a polymer, polymer mixture or polymer aggregate, which may be of natural or synthetic origin or comprises a mixture of natural and synthetically produced components.
  • non-polymeric components may be included. Examples of such components are metal atoms or ions with which the plastic can be doped.
  • connection means a connection or a tumbler, by means of which a power transmission is made possible.
  • detachable means a solubility as intended, that is to say an action of forces which occur when the connecting device is used as intended.
  • the maximum force which can not be used to release the connection tion ie a force that can be compensated by the connection device, vary with a purpose of use of the connection device.
  • the compensable force can be lower, for example, with a simple guard locking without a special security claim than with a guard locking with an additional security claim, for example to prevent an opening by unauthorized persons. This can be ensured, for example, by a dimensioning of the connecting device, a use of plastics with properties adapted to the intended use, a shaping of the connecting device or a combination thereof.
  • electroactive plastic a plastic referred to hereinafter as electroactive plastic, in which at least one of its physical properties is variable as a function of an energy in the form of an electrical voltage. Additionally or alternatively, the energy may be a current flow correlated with the electrical voltage, an electric field, an electromagnetic field, a heat energy or a light energy.
  • the physical property of the electroactive plastic is preferably a shape or a volume of the electroactive plastic.
  • the connecting device comprises at least a first and a second connecting element for producing the releasable force-locking connection and at least one of the connecting elements is at least partially formed from the electroactive plastic.
  • first and second connecting element correspond at least partially and thus enable a simple and cost-effective implementation of the connection and / or tumbler.
  • the first connecting element is assigned to a first part and comprises a projection and that the second connecting element is assigned to a second part and designed as corresponding to the projection.
  • the second connecting element may comprise the or a projection and the first connecting element may be designed as corresponding to the projection.
  • the projection may be associated with the first, the second or both parts.
  • a larger proportion of the at least one part is formed from the electroactive plastic, it is also or alternatively possible to produce a connection over a larger area with an improved distribution of forces, ie greater stability and / or durability of the detachable connection. This results in an improved adaptability of the connecting device to different requirements, for example, to be absorbed by the connecting device forces, a desired function, such as protection against unauthorized opening, or to spatial conditions.
  • the second connecting element comprises a recess for receiving the projection.
  • the connecting device by means of the connecting device, a simple and cost-effective sealing of the first and second parts against each other and / or against at least one other part can be achieved.
  • the projection or the recess itself or the projection and the recess is at least partially formed of electro-active plastic, then a low-cost adaptation to the corresponding connecting element is achieved while reducing a time and labor intensive adjustment between the projection and recess.
  • the electroactive plastic can be converted by means of the electrical voltage at least from a first shape into a second shape and from the second shape to the first shape, wherein in the presence of the first shape, the non-positive connection is releasable and wherein in the presence of the second form the non-positive connection is not solvable.
  • the first form in which the solubility is given, be adopted when the electrical voltage.
  • energy is supplied to achieve the releasability of the connecting device, whereas when no voltage is applied, an existing connection is not solvable due to the assumed shape. This minimizes energy consumption when connected.
  • connection is detachable.
  • An example is a fuse box whose door can be opened or opened, in particular in the event of a triggered fuse, and thus in case of non-demand (no solved fuse) eg is protected against unauthorized access.
  • the first connecting element is a spigot and the second connecting element is an opening.
  • a largest outer circumference of the pin is smaller than a smallest inner circumference of the opening corresponding to the pin and in the presence of the second shape, the largest outer circumference of the pin greater than the smallest inner circumference of the opening corresponding to the pin.
  • connection device is at least partially invisible and / or inaccessible to a viewer or user, resulting in an improved visual appearance and reduced manipulability.
  • the electroactive plastic is preferably a plastic with a shape memory effect which has at least one first shape (eg an initial shape) with a first volume (eg an initial volume), a second, third, fourth etc. shape with a second, third one , fourth, etc. volumes.
  • first shape eg an initial shape
  • first volume eg an initial volume
  • second, third, fourth etc. shape with a second, third one , fourth, etc. volumes.
  • the plastic changes its shape, but not its volume, or its volume, but not its shape.
  • transitions are possible, for example, from the first shape with the first volume to the third shape while maintaining the first volume.
  • a change of shape or volume can take place once or several times, for example as a function of the applied electrical voltage.
  • the plastic may be gradual or continuous. at least assume the initial shape or the initial volume, resulting in a flexibility in the use of the connecting device and adaptability to different requirements.
  • the stated object is achieved according to the invention by means of at least one first and second housing element acting as first and second part with such or the connecting device described below.
  • the device may e.g. a housing, which comprises electrical components, a control cabinet or the like, and serve the connecting device for connecting, an assembly, locking or closing.
  • the electrical voltage can be applied by means of a voltage source encompassed by the latter or at least temporarily assignable thereto.
  • the connection device comprises a lock with a circuit that can be produced by inserting a key.
  • the circuit can be provided either on the side of the key or on the sides of the castle a voltage source; in both cases, the connection device is supplied with electrical energy by inserting the key and thereby closing the circuit, so that the connection is made or dissolved.
  • Making a releasable positive connection can be specified.
  • a first electrical voltage for producing and a second electrical voltage for releasing the releasable force-locking connection are applied.
  • the first or second applied electrical voltage can be "zero", so it can only one electrical voltage can be applied either for making or breaking the seal.
  • FIG. 2 shows schematically a vertical section through a connecting device according to the invention
  • FIG. 3 schematically shows a vertical section through a connecting device with an alternative geometric design.
  • connection device 10 schematically shows a vertical section through a connection device 10 according to the prior art, which comprises a first connection element 12 and a second connection element 14 and in which the first connection element 12 with the second connection element 14 for establishing a connection 16 is mechanically latched.
  • 2 schematically shows a vertical section through a connecting device 10 according to the invention, which comprises a first and a second connecting element 12, 14.
  • the first and second connecting element 12, 14 are formed as corresponding to each other and the first connecting element 12 comprises a projection 18 made of electroactive plastic, which a first form and a second shape 20, 22, that is an open and a closed position 20a, 22a occupy can. If the projection 18 occupies the open position 20a, the first connecting element 12 and the second connecting element 14 are mechanically latchable; If a connection 16 is present and the projection 18 occupies the closed position 22a, the connecting device 10 is in an operative position.
  • the projection 18 occupies the open position 20a and thus enables the movement of at least one of the connecting elements 12, 14 along the transverse axis out of the operative position or also into this into it. Additionally or alternatively, the projection 18 may be assigned to the second connection element 14 or both connection elements 12, 14 and correspond to the respective other connection element 14, 12.
  • the connecting device 10 comprises a first and a second part 24, 26 wherein the first part 24, the first connecting element 12, which is formed in the illustrated embodiment as a pin, and the second part 26, the second connecting element 14, which in the illustrated embodiment as a with the pin corresponding opening is formed, is assigned.
  • the pin is in turn the projection 18 made of electroactive plastic and the opening is associated with a corresponding recess 28 for receiving the projection 18.
  • an environment 30 of the opening, the recess 28, an environment 30 of the recess 28, at least one of the parts 24, 26 or a combination thereof may be at least partially formed of electroactive plastic.
  • the projection 18 is transferred in the presence of electrical voltage from the second mold 22 in the first mold 20.
  • a largest outer circumference of the spigot is smaller than a smallest inner circumference of the opening corresponding to the spigot so that the spigot is movable into and out of the opening.
  • the largest outer circumference of the pin is greater than the smallest inner circumference of the opening corresponding to the pin, so that when the pin is inserted into the opening (operative position), a spill of the pin out of the opening prevented becomes. This is done by transmitting a force acting along the longitudinal axis on at least one of the connecting elements 12, 14 of the connecting device 10, which force is transmitted between the projection 18 and the connecting element 12, 14.
  • the invention relates to a connecting device 10 by means of which a detachable non-positive connection 16 can be produced, wherein the compound 16 in response to at least one physical property of an electroactive plastic is solvable and the physical property of electro-sensitive plastic in response to an electrical voltage is changeable, a device for receiving an electrical circuit and / or a device comprising electrical switching means, with at least one first and second part 12, 14 acting first and second housing element with a connecting device 10 of the above Kind and a method for producing a releasable positive connection 16 by means of such a connecting device 10, wherein a first electrical voltage for producing and a second electrical voltage for releasing the releasable positive connection 16 is applied.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (10) mittels welcher eine lösbare kraftschlüssige Verbindung (16) herstellbar ist, wobei die Verbindung (16) in Abhängigkeit von zumindest einer physikalischen Eigenschaft eines elektroaktiven Kunststoffs lösbar ist und die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist, eine Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder eine elektrische Schaltmittel umfassende Vorrichtung, mit zumindest einem als erstes und zweites Teil (12, 14) fungierenden ersten und zweiten Gehäuseelement mit einer Verbindungsvorrichtung (10) der vorstehend beschriebenen Art sowie ein Verfahren zum Herstellen einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung (16) mittels einer solchen Verbindungsvorrichtung (10), wobei eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Lösen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung (16) angelegt wird.

Description

Beschreibung
Verbindungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Verbindung
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung mittels welcher eine lösbare kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist. Weiterhin bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder eine elektrische Schaltmittel umfassende Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen lösbaren kraftschlüssigen Verbindung.
Produkte wie z.B. elektronische Geräte oder deren Gehäuse umfassen häufig mehrere Teile, welche lösbar oder nicht lösbar miteinander verbunden, z.B. verschraubt, vernietet, verrastet oder verklebt, sind. Dabei können z.B. Gehäuse ihrerseits wiederum mehrere, miteinander verbundene Gehäuseteile umfassen. Insbesondere bei elektronischen Geräten bestehen diese Teile häufig aus Kunststoffen. Bei deren Herstellung ergeben sich beispielsweise aufgrund eines Herstellungsprozesses Toleranzen, z.B. bei Maßen, und/oder Formabweichungen, was, zumindest bei höherwertigen Produkten, mittels kosten- und zeitintensiver Abstimmung der Teile aufeinander reduziert oder vermieden wird.
Alternativ dazu kann eine Verbindung von Teilen mittels Materialien mit einem sogenannten Formgedächtnis-Effekt (SME; shape-memory effect) erreicht werden.
Beispielsweise beschreibt die EP 0 302 618 eine Verbindungsvorrichtung zum Herstellen lösbarer Verbindungen zwischen zwei oder mehr Teilen eines Wärmeaustauschers, welche eine ring- oder röhrenförmig ausgebildete Verbindungskomponente aus SME Material auf Basis von Kupfer-, Zink-, Aluminium- und Titan/Nickel- (NiTi) -Legierungen umfasst und welche eine ther- moelastische Verformung durchlaufen kann. Eine komprimierbare Komponente die als ein Spaltring mit einer verschließbaren Lücke geformt wurde, kann zwischen der Verbindungskomponente und zwei zu verbindenden Teilen positioniert werden. Durch die thermoelastische Formänderung der Verbindungskomponente wird die komprimierbare Komponente komprimiert und die Lücke geschlossen, wodurch die lösbare Verbindung erreicht wird.
Nachteilig bei dieser bekannten Verbindungsvorrichtung ist jedoch eine kosten- und zeitintensive, aufwendige maschinelle Bearbeitung und ein komplizierter Aufbau der Verbindungsvor- richtung, welche aus mehreren Teilen besteht und zusätzlich weitere Elementen umfasst, wie z.B. Dichtungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile oder Auswirkungen dieser Nachteile zu reduzieren oder zu minimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass eine lösbare kraftschlüssige Verbindung, welche mittels der Verbindungs- Vorrichtung herstellbar ist, in Abhängigkeit von zumindest einer physikalischen Eigenschaft eines Kunststoffs lösbar ist und dass die physikalische Eigenschaft des Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist. Mit Kunststoff wird hier und im Folgenden z.B. ein Polymer, PoIy- mergemisch oder Polymeraggregat bezeichnet, welches natürlichen oder synthetischen Ursprungs sein kann oder eine Mischung aus natürlichen und synthetisch hergestellten Komponenten umfasst. Zudem können nicht-polymere Komponenten umfasst sein. Beispiele für solche Komponenten sind Metallatome oder -Ionen, mit welchen der Kunststoff dotiert sein kann.
Weiterhin wir hier und im Folgenden mit dem Begriff Verbindung eine Verbindung oder eine Zuhaltung bezeichnet, mittels welcher eine Kraftübertragung ermöglicht wird. Mit dem Beg- riff „lösbar" ist eine bestimmungsgemäße Lösbarkeit gemeint, d.h. eine Einwirkung von Kräften, welche bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Verbindungsvorrichtung auftreten. Dabei kann die maximale Kraft, welche nicht zur Lösung der Verbin- dung führt, also eine durch die Verbindungsvorrichtung kompensierbare Kraft, mit einem Verwendungszweck der Verbindungsvorrichtung variieren. So kann die kompensierbare Kraft z.B. bei einer einfachen Zuhaltung ohne einen besonderen Si- cherheitsanspruch geringer sein als bei einer Zuhaltung mit einem zusätzlichen Sicherheitsanspruch, beispielsweise zur Verhinderung eines Öffnens durch unberechtigte Personen. Dies kann beispielsweise durch eine Dimensionierung der Verbindungsvorrichtung, eine Verwendung von Kunststoffen mit auf den Verwendungszweck abgestimmten Eigenschaften, eine Formgebung der Verbindungsvorrichtung oder eine Kombination daraus gewährleistet werden.
Als Kunststoff ist dabei ein im Folgenden als elektroaktiver Kunststoff bezeichneter Kunststoff vorgesehen, bei dem zumindest eine seiner physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit von einer Energie in Form einer elektrischen Spannung veränderlich ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Energie ein mit der elektrischen Spannung korrelierter Stromfluss, ein elektrisches Feld, ein elektromagnetisches Feld, eine Wärmeenergie oder eine Lichtenergie sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich anhand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
Bevorzugt ist die physikalische Eigenschaft des elektroakti- ven Kunststoffs eine Form oder ein Volumen des elektroaktiven Kunststoffs. Durch die Änderung der Form, des Volumens oder von Form und Volumen ist auf einfache und kostengünstige Art die Verbindung möglich, da eine aufwändige Abstimmung von zu verbindenden Teilen entfallen oder zumindest vereinfacht werden kann. Zudem ergibt sich hierdurch für einen Betrachter oder Benutzer eine höherwertige Anmutung, da ein sich auf- grund von Toleranzen bei einer Fertigung zu verbindender Elemente ergebendes „Spiel" reduziert oder sogar vermieden wird.
Besonders bevorzugt umfasst die Verbindungsvorrichtung zumindest ein erstes und ein zweites Verbindungselement zum Her- stellen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung und zumindest eines der Verbindungselemente ist zumindest partiell aus dem elektroaktiven Kunststoff gebildet. Dabei korrespondieren erstes und zweites Verbindungselement zumindest teilweise und ermöglichen so eine einfache und kostengünstige Realisierung der Verbindung und/oder Zuhaltung.
Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass das erste Verbindungselement einem ersten Teil zugeordnet ist und einen Vorsprung umfasst und dass das zweite Verbindungselement einem zweiten Teil zugeordnet und als mit dem Vorsprung korrespondierend ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Verbindungselement den oder einen Vorsprung umfassen sowie das erste Verbindungselement als mit dem Vorsprung korrespondierend ausgebildet sein. Alternativ kann der Vorsprung dem ersten, dem zweiten oder beiden Teilen zugeordnet sein. Somit kann mittels des Vorsprungs eine punktuelle Verbindung/Zuhaltung an einer oder multiplen Stellen realisiert werden, welche beispielsweise auch als, zumindest teilweise, unabhängig voneinander lösbar ausgeführt sein können. Wenn beispielsweise ein größerer Anteil des zumindest einen Teils aus dem elektroaktiven Kunststoff geformt ist, kann zudem oder alternativ auch eine großflächigere Verbindung mit einer verbesserten Kräfteverteilung, also größeren Stabilität und/ oder Haltbarkeit der lösbaren Verbindung, hergestellt werden. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Anpassbarkeit der Verbindungsvorrichtung an unterschiedliche Anforderungen, z.B. an von der Verbindungsvorrichtung aufzunehmende Kräfte, eine gewünschte Funktion, wie z.B. Schutz vor unberechtigtem Öffnen, oder an räumliche Gegebenheiten.
Weiterhin bevorzugt umfasst das zweite Verbindungselement ei- ne Ausnehmung zur Aufnahme des Vorsprungs. Wenn der Vorsprung von der Ausnehmung aufgenommen wird, ergibt sich eine verbesserte Kraftverteilung und somit eine verbesserte Stabilität der Verbindung. Zudem oder alternativ kann mittels der Verbindungsvorrichtung eine einfache und kostengünstige Abdich- tung des ersten und zweiten Teils gegeneinander und/oder gegen zumindest ein anderes Teil erreicht werden.
Wenn der Vorsprung oder die Ausnehmung selbst oder der Vorsprung und die Ausnehmung zumindest teilweise aus elektroak- tivem Kunststoff geformt ist, dann wird eine preiswerte Anpassung an das jeweils korrespondierende Verbindungselement unter Verminderung einer zeit- und arbeitsintensiven Anpassung zwischen Vorsprung und Ausnehmung erreicht.
Bevorzugt ist der elektroaktive Kunststoff mittels der elektrischen Spannung zumindest von einer ersten Form in eine zweite Form und von der zweiten Form in die erste Form überführbar, wobei bei Vorliegen der ersten Form die kraftschlüssige Verbindung lösbar ist und wobei bei Vorliegen der zwei- ten Form die kraftschlüssige Verbindung nicht lösbar ist. Dabei kann die erste Form, bei welcher die Lösbarkeit gegeben ist, bei Anlegen der elektrischen Spannung angenommen werden. In diesem Fall wird Energie zum Erreichen der Lösbarkeit der Verbindungsvorrichtung zugeführt, wohingegen, wenn keine Spannung anliegt, eine bestehende Verbindung aufgrund der angenommenen Form nicht lösbar ist. Hierdurch wird ein Energieverbrauch bei bestehender Verbindung minimiert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass Energie zu einem Aufrechterhalten der Nicht-Lösbarkeit zugeführt wird und somit, wenn keine Spannung anliegt, z.B. bei einem Stromausfall, die Verbindung lösbar ist. Ein Beispiel ist ein Sicherungskasten, dessen Tür sich insbesondere im Falle einer ausgelösten Sicherung öffnet oder öffnen lässt und somit im Nicht-Bedarfsfall (keine aus- gelöste Sicherung) z.B. vor unberechtigtem Zugriff geschützt ist.
Besonders bevorzugt ist das erste Verbindungselement ein Zap- fen und das zweite Verbindungselement eine Öffnung. Bei Vorliegen der ersten Form ist ein größter äußerer Umfang des Zapfens geringer als ein kleinster innerer Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung und bei Vorliegen der zweiten Form der größte äußere Umfang des Zapfens größer als der kleinste innere Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung. Hierdurch ist, wenn der Zapfen in der ersten Form vorliegt, ein zumindest teilweises Einführen des Zapfens in die Öffnung möglich. Bei Vorliegen der zweiten Form kann der in die Öffnung eingeführte Zapfen nicht aus dieser entfernt werden, wodurch sich die kraftschlüssige Verbindung ergibt.
Hierdurch lässt sich mit geringem Material- und Kostenaufwand die lösbare Verbindung erzeugen. Zudem ist die Verbindungsvorrichtung zumindest teilweise für einen Betrachter oder Benutzer unsichtbar und/oder unzugänglich, wodurch sich eine verbesserte optische Erscheinung sowie eine verringerte Mani- pulierbarkeit ergeben.
Bevorzugt handelt es sich bei dem elektroaktiven Kunststoff um einen Kunststoff mit Formgedächtnis-Effekt, der zumindest eine erste Form (z.B. eine Ausgangsform) mit einem ersten Volumen (z.B. ein Ausgangsvolumen), eine zweite, dritte, vierte usw. Form mit einem zweiten, dritten, vierten usw. Volumen annehmen kann. Darüber hinaus ist auch möglich, dass der Kunststoff seine Form, nicht aber sein Volumen, oder sein Vo- lumen, nicht aber seine Form, ändert. Damit sind Übergänge beispielsweise von der ersten Form mit dem ersten Volumen zu der dritten Form bei Beibehaltung des ersten Volumens möglich. Dabei kann eine Änderung von Form oder Volumen einmalig oder mehrmalig, z.B. in Abhängigkeit von der angelegten elek- trischen Spannung, erfolgen. Somit ergibt sich bei Verwendung des elektroaktive Kunststoffs mit Formgedächtnis eine einfach aufgebaute und kostengünstige Verbindungsvorrichtung. Zudem oder alternativ kann der Kunststoff schrittweise oder konti- nuierlich zumindest die Ausgangsform oder das Ausgangsvolumen annehmen, wodurch sich eine Flexibilität im Einsatz der Verbindungsvorrichtung und Anpassbarkeit an unterschiedliche Anforderungen ergibt.
Bezüglich der Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder einer elektrische Schaltmittel umfassenden Vorrichtung wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch zumindest ein als erstes und zweites Teil fungierendes erstes und zweites Gehäuseelement mit einer solchen oder der nachfolgend beschriebenen Verbindungsvorrichtung gelöst. Dabei kann die Vorrichtung z.B. ein Gehäuse, welches elektrische Bauteile umfasst, ein Schaltschrank oder dergleichen sein und die Verbindungsvorrichtung dem Verbinden, einem Zusammenfü- gen, Zuhalten oder Verschließen dienen.
Bei einer solchen Verbindungsvorrichtung kann mittels einer von dieser umfassten oder dieser zumindest temporär zuorden- baren Spannungsquelle die elektrische Spannung angelegt wer- den. Bei einem Beispiel umfasst die Verbindungsvorrichtung ein Schloss mit einem durch Einführen eines Schlüssels herstellbaren Stromkreis. Für den Stromkreis kann entweder auf Seiten des Schlüssels oder auf Seiten des Schlosses eine Spannungsquelle vorgesehen sein; in beiden Fällen wird durch Einführen des Schlüssels und dadurch bedingtes Schließen des Stromkreises die Verbindungsvorrichtung mit elektrischer Energie beaufschlagt, so dass die Verbindung hergestellt oder aufgelöst wird.
Darüber hinaus soll ein besonders geeignetes Verfahren zum
Herstellen einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung angegeben werden. Dabei werden bei einer solchen oder der nachfolgend beschriebenen Verbindungsvorrichtung eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Lösen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung angelegt. Die erste oder zweite angelegte elektrische Spannung kann dabei „Null" sein, es kann also auch nur eine elektrische Spannung entweder zum Herstellen oder Aufheben der Dichtung angelegt werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, das nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombina- tion oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen .
Darin zeigen
FIG 1 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine
Verbindungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
FIG 2 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung und
FIG 3 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung mit einer alternativen geometrischen Gestaltung.
FIG 1 zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik, welche ein erstes Verbindungselement 12 und ein zweites Verbindungselement 14 umfasst und bei welcher das erste Verbindungselement 12 mit dem zweiten Verbindungselement 14 zum Herstellen einer Verbindung 16 mechanisch verrastbar ist. FIG 2 zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 10, welche ein erstes und ein zweites Verbindungselement 12, 14 umfasst.
Das erste und zweite Verbindungselement 12, 14 sind als miteinander korrespondierend ausgebildet und das erste Verbindungselement 12 umfasst einen Vorsprung 18 aus elektroaktivem Kunststoff, welcher eine erste Form und eine zweite Form 20, 22, also eine offene und eine geschlossene Position 20a, 22a, einnehmen kann. Nimmt der Vorsprung 18 die offene Position 20a ein, so sind erstes Verbindungselement 12 und zweites Verbindungselement 14 mechanisch verrastbar; wenn eine Verbindung 16 vorliegt und der Vorsprung 18 die geschlossene Po- sition 22a einnimmt, liegt die Verbindungsvorrichtung 10 in einer Wirkposition vor. In der Wirkposition wird eine entlang einer Längsachse der Verbindungsvorrichtung 10 auf das erste oder zweite Verbindungselement 12, 14 wirkende Kraft auf das jeweils korrespondierende Verbindungselement 12, 14 übertra- gen und eine Bewegung entlang der Querachse der Verbindungsvorrichtung 10, welche zu einer Trennung der Verbindungselemente 12, 14 führt, mittels des Vorsprungs 18 in seiner geschlossenen Position 22a verhindert. Wird mittels einer insbesondere von der Verbindungsvorrichtung 10 umfassten Span- nungsquelle eine elektrische Spannung angelegt, so nimmt der Vorsprung 18 die offene Position 20a ein und ermöglicht so die Bewegung zumindest eines der Verbindungselemente 12, 14 entlang der Querachse aus der Wirkposition heraus oder auch in diese hinein. Zusätzlich oder alternativ kann der Vorsprung 18 dem zweiten Verbindungselement 14 oder beiden Verbindungselementen 12, 14 zugeordnet sein und mit dem jeweils anderen Verbindungselement 14, 12 korrespondieren.
FIG 3 zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung 10 mit einer alternativen geometrischen Gestaltung. Die Verbindungsvorrichtung 10 umfasst ein erstes und ein zweites Teil 24, 26 wobei dem ersten Teil 24 das erste Verbindungselement 12, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Zapfen ausgebildet ist, und dem zweiten Teil 26 das zweite Verbindungselement 14, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als eine mit dem Zapfen korrespondierende Öffnung ausgebildet ist, zugeordnet ist. Dem Zapfen ist wiederum der Vorsprung 18 aus elektroaktivem Kunststoff und der Öffnung ist eine mit diesem korrespondierende Ausnehmung 28 zur Aufnahme des Vorsprungs 18 zugeordnet.
Zudem oder alternativ kann eine Umgebung 30 der Öffnung, die Ausnehmung 28, eine Umgebung 30 der Ausnehmung 28, zumindest eines der Teile 24, 26 oder eine Kombination daraus zumindest teilweise aus elektroaktivem Kunststoff geformt sein.
Der Vorsprung 18 wird bei Anliegen elektrischer Spannung von der zweiten Form 22 in die erste Form 20 überführt. Bei Vorliegen der ersten Form 20 ist ein größter äußerer Umfang des Zapfens geringer als ein kleinster innerer Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung, so dass der Zapfen in die Öffnung hinein und aus der Öffnung heraus bewegbar ist. Bei Vorliegen der zweiten Form 22 ist der größte äußere Umfang des Zapfens größer als der kleinste innere Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung, so dass, wenn der Zapfen in die Öffnung eingeführt ist (Wirkposition) , ein verbringen des Zapfens aus der Öffnung heraus verhindert wird. Dies erfolgt durch eine Übertragung einer entlang der Längsachse auf zumindest eines der Verbindungselemente 12, 14 der Verbin- dungsvorrichtung 10 wirkenden Kraft, welche zwischen Vorsprung 18 und Verbindungselement 12, 14 übertragen wird.
Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung 10 mittels welcher eine lösbare kraftschlüssige Verbindung 16 herstellbar ist, wobei die Verbindung 16 in Abhängigkeit von zumindest einer physikalischen Eigenschaft eines elektroaktiven Kunststoffs lösbar ist und die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist, eine Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder eine elektrische Schaltmittel umfassende Vorrichtung, mit zumindest einem als erstes und zweites Teil 12, 14 fungierenden ersten und zweiten Gehäuseelement mit einer Verbindungsvorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Art sowie ein Verfahren zum Herstellen einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung 16 mittels einer solchen Verbindungsvorrichtung 10, wobei eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Lösen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung 16 angelegt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungsvorrichtung (10) mittels welcher eine lösbare kraftschlüssige Verbindung (16) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (16) in Abhängigkeit von zumindest einer physikalischen Eigenschaft eines elektroaktiven Kunststoffs lösbar ist und die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist.
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs eine Form oder ein Volumen des elektroaktiven Kunststoffs ist.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei diese zumindest ein erstes und ein zweites Verbindungselement (12, 14) zum Herstellen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung (16) umfasst und wobei zumindest eines der Verbindungselemente (12, 14) zumindest partiell aus dem elektroaktiven Kunststoff gebildet ist.
4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das erste Verbindungselement (12) einem ersten Teil (24) zugeordnet ist und einen Vorsprung (18) umfasst und wobei das zweite Verbin- dungselement (14) einem zweiten Teil (26) zugeordnet ist und als mit dem Vorsprung korrespondierend ausgebildet ist.
5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite Verbindungselement (14) eine Ausnehmung (28) zur Aufnahme des Vorsprungs (18) umfasst.
6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Vorsprung (18), die Ausnehmung (28) oder der Vorsprung (18) und die Ausnehmung (28) zumindest teilweise aus elektroaktivem Kunststoff geformt ist.
7. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der elektroaktive Kunststoff mittels der elektrischen Spannung zumindest von einer ersten Form (20) in eine zweite Form (22) und von der zweiten Form (22) in die erste Form (20) überführbar ist, wobei bei Vorliegen der ersten Form (20) die kraftschlüssige Verbindung (16) lösbar ist und wobei bei Vorliegen der zweiten Form (22) die kraftschlüssige Verbindung (16) nicht lösbar ist.
8. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das erste Verbindungselement (12) ein Zapfen und das zweite Verbin- dungselement (14) eine Öffnung ist, wobei bei Vorliegen der ersten Form (20) ein größter äußerer Umfang des Zapfens geringer als ein kleinster innerer Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung ist und wobei bei Vorliegen der zweiten Form (22) der größte äußere Umfang des Zapfens größer als der kleinste innere Umfang der mit dem Zapfen korrespondierenden Öffnung ist.
9. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der elektroaktive Kunststoff ein Kunststoff mit einem Formgedächtnis-Effekt ist.
10. Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder elektrische Schaltmittel umfassend, mit zumindest einem als erstes und zweites Teil (14, 26) fungierenden ers- ten und zweiten Gehäuseelement mit einer Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9.
11. Verfahren zum Herstellen einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung (16) mittels einer Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Lösen der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung (16) angelegt wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004917A1 (de) * 2015-04-17 2016-10-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Behälter einer oberhalb einer Passagiersitzreihe angeordneten Sauerstoffversorgungseinheit ineinem Flugzeug
US11668287B2 (en) 2018-10-12 2023-06-06 Safran Aerotechnics Locking device, in particular a storage device for a breathing mask intended to supply oxygen in an aircraft and oxygen supply system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610926A (ja) * 1992-06-24 1994-01-21 Hitachi Ltd 装置あるいは設備の部品接合及び解体方式
GB2320277A (en) * 1996-12-09 1998-06-17 Univ Brunel Disassembling components; releasing fasteners or connections
JP2000304020A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Minolta Co Ltd 固着装置及び固着方法
EP1083339A2 (de) * 1999-09-08 2001-03-14 Hewing GmbH Kunststoff-Befestigungsvorrichtung
WO2003037051A1 (de) * 2001-10-19 2003-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Aus mehreren einzelteilen bestehender gegenstand, insbesondere elektronisches oder elektrotechnisches gerät
WO2005073566A1 (de) * 2004-01-29 2005-08-11 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Befestigungselement mit temperaturinduzierbarem formänderungseffekt

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610926A (ja) * 1992-06-24 1994-01-21 Hitachi Ltd 装置あるいは設備の部品接合及び解体方式
GB2320277A (en) * 1996-12-09 1998-06-17 Univ Brunel Disassembling components; releasing fasteners or connections
JP2000304020A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Minolta Co Ltd 固着装置及び固着方法
EP1083339A2 (de) * 1999-09-08 2001-03-14 Hewing GmbH Kunststoff-Befestigungsvorrichtung
WO2003037051A1 (de) * 2001-10-19 2003-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Aus mehreren einzelteilen bestehender gegenstand, insbesondere elektronisches oder elektrotechnisches gerät
WO2005073566A1 (de) * 2004-01-29 2005-08-11 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Befestigungselement mit temperaturinduzierbarem formänderungseffekt

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004917A1 (de) * 2015-04-17 2016-10-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Behälter einer oberhalb einer Passagiersitzreihe angeordneten Sauerstoffversorgungseinheit ineinem Flugzeug
DE102015004917B4 (de) * 2015-04-17 2017-11-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Behälter einer oberhalb einer Passagiersitzreihe angeordneten Sauerstoffversorgungseinheit ineinem Flugzeug
US11668287B2 (en) 2018-10-12 2023-06-06 Safran Aerotechnics Locking device, in particular a storage device for a breathing mask intended to supply oxygen in an aircraft and oxygen supply system

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