WO2008128486A1 - Schaltelement und/oder regelelement - Google Patents

Schaltelement und/oder regelelement Download PDF

Info

Publication number
WO2008128486A1
WO2008128486A1 PCT/DE2007/000700 DE2007000700W WO2008128486A1 WO 2008128486 A1 WO2008128486 A1 WO 2008128486A1 DE 2007000700 W DE2007000700 W DE 2007000700W WO 2008128486 A1 WO2008128486 A1 WO 2008128486A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switching
conductor element
deformable conductor
deformable
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2007/000700
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to PCT/DE2007/000700 priority Critical patent/WO2008128486A1/de
Priority to DE112007003554T priority patent/DE112007003554A5/de
Publication of WO2008128486A1 publication Critical patent/WO2008128486A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00Contacts
    • H01H2201/022Material
    • H01H2201/032Conductive polymer; Rubber
    • H01H2201/036Variable resistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2205/00Movable contacts
    • H01H2205/016Separate bridge contact
    • H01H2205/022Conductive rubber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00Actuators
    • H01H2221/036Return force
    • H01H2221/044Elastic part on actuator or casing

Definitions

  • the invention relates to a switching element and / or control element with at least two electrical terminals, an actuating element and a deformable by the actuation movement of the actuating element conductor element, wherein the conductor element is electrically connected to the two electrical connections sen. Furthermore, the invention relates to a switching device, in particular a position switch, with at least one interchangeable or an integrated switching and / or regulating element of this type.
  • Switching elements and control elements have long been known in various embodiments.
  • An example of a switching element is the pushbutton, which is provided, for example, with elements which can be snapped or screwed onto a pushbutton housing in modular form in the form of a disk or block. This is also common in switching devices with the so-called auxiliary switches. In position switches said elements are usually installed in the overall housing, which also carries the various actuators.
  • Switching elements can also occur in an integrated form, wherein the switching items are located directly in the common pushbutton, contactor or position switch housing.
  • control elements such as potentiometers, which are also modular or integrated.
  • a classical structure of a switching element typically has movable electrically conductive metal parts for bridging the contact path and, in addition to the contacting points, connection terminals for electrical wiring are also provided.
  • a rule element has a similar one Structure on, instead of the contacting points conductive elements are provided, which regulatively influence on an electrical variable.
  • the problem here is the use of switching contacts made of a silver-nickel alloy, which is designed for the switching of inductive currents. These switch contacts lead at very low currents or control currents of a few mA easily contact difficulties or even failures, since these currents no cleaning effects caused by small arcs when switching. As a result, foreign bodies, such as dust particles or the like, have a negative effect on the contact reliability, especially since the switching elements or control elements mentioned are usually only moderately sealed against the penetration of dust for economic reasons.
  • the invention has for its object to provide low-cost and reliable switching or control elements for low currents, in particular control signals.
  • the mode of operation of the switching element or of the regulating element is based on a deformable conductor element which has an electrical resistance that can be changed with its deformation.
  • the conductor element is in this case arranged in the current path between the two electrical connections and is through the actuating movement of the Betuschistseleinentes deformable or its electrical resistance is changeable.
  • the change in the electrical resistance can be either a circuit (eg auxiliary switch) or a regulation (eg dimmer).
  • the deformable conductor element is provided for the construction of a deformation force, which is directed opposite to the actuating movement.
  • the deformable conductor element thus assumes an additional mechanical function, which brings the actuator after completion of the operation in a starting position again.
  • a restoring element in the sense of a spring is thereby possibly superfluous or can be used for power assistance.
  • the deformable conductor element has a shape which is provided for the construction of a spring force.
  • spiral-shaped, loop-shaped, membrane-like or similarly force-supporting shapes can be implemented for special room needs or special force requirements.
  • the electrical resistance of the variable conductor element can be changed by the deformation thereof to a resistance of an ordinary conductor.
  • the regulating or switching influence of the conductor element can be eliminated by a corresponding position of the actuating element. This is the case, for example, in the case of an actuated or in the case of an uncontrolled switching and / or regulating element.
  • the electrical resistance of the deformable conductor element can be changed by the deformation thereof to a resistance of an open switching path between two contacts. In this way, a state can be achieved in a switching element, which corresponds to a contact opening and the control element of an interruption of the control.
  • the conductor element can be changed by a total or partial deformation of the variable conductor element. When the deformable conductor element is stressed, zones of the conductor element are subjected to greater or less stress as a function of its shape. Depending on the stress of the respective zone of the ohmic resistance of the electrically conductive plastic is changed locally and thus also a total.
  • the deformable conductor element has at least one progression zone.
  • a progression zone achieves an actuating movement-supporting effect by integrating a type of snap-action function into the shape of the deformable conductor element. The operation is limited here only to a tripping function, the actual power budget is already stored in the deformable conductor element and is released when triggered.
  • the deformable conductor element consists at least partially of a conductive plastic whose conductivity is variable by changing the shape (deform, bend, etc.).
  • the conductive zone is encapsulated in the interior of the plastic part and is thus immune to penetration and influence of disturbing
  • the conductive plastic is at least partially an intrinsically conductive plastic.
  • an intrinsically conductive plastic it is a polymer such as acetylene, polypyrrole or polythiophene. As a rule, these substances are injected as a thin layer, in order then to be used as conductive foil or conductive segments. Its electrical conductivity is about 5 to 6 orders of magnitude lower than the conductivity of metallic conductors.
  • the conductive plastic is at least partially a compound.
  • a compound is a composite of a (non-conductive) plastic and conductive elements, such as metallic conductors, soot particles or carbon fibers.
  • conductive elements such as metallic conductors, soot particles or carbon fibers.
  • the actual shape of the conductive elements may vary depending on the material and its use. For example, fibers, essentially spherical particles or beads can be used.
  • the deformable conductor element has an insulating sheath made of conventional non-conductive plastic.
  • particles fibers, spheres or the like
  • Another method of combining conductive and non-conductive materials may be through a combination of metal injection molding and thermoplastic and thermoset molding fabrication steps.
  • FIG. 1 shows a conductor element with restoring action and FIG. 2 shows a switching element with the conductor element from FIG. 1.
  • the conductor element 4 has two holes 10, 11, which are provided for the conductive connection of the deformable conductor element 4 with two terminals.
  • the holes 10, 11 serve to arrange a screw, wherein the actual contacting is realized via the enclosure limiting the hole 10, 11.
  • the deformable conductor element 4 has two spring bodies 9, which have a spring action separately and additionally allow a high degree of compression during the actuating movement.
  • the web 12 is positioned next to the web 13 during an actuation, whereby a relatively small volume is occupied by the deformable conductor element 4.
  • the opening 6 is used for the use of an actuating element 5, which in addition to the operation of the deformable conductor element 4 can also perform other functions.
  • FIG. 2 shows a switching element 1 with the conductor element 4 of FIG. 1.
  • the deformable conductor element 4 is in the non-actuated state, but is already connected to the terminals 2, 3, which are connected by two screws 7, 8 for electrical contact are provided with a cable-like conductor.
  • the switching element 1 is designed to be modular, wherein the modular switching element, for example, in a pos sitionsschalter can be installed and the actuator 5 is provided for actuation by a plunger. Furthermore, an integration of the illustrated components of the Heidelbergelemen- 1 in the mentioned position switch or another device possible.
  • progression zones could additionally be provided, which does not require any or only slight conductivity change in the case of an initially low-force insertion of the actuator 5 and a large change in conductivity
  • Conductivity change occurs when a steep or even erratic increase in power demand is triggered. This can also be accompanied by a so-called snap effect, that is to say the overcoming of a force maximum with subsequent restoring force decrease, which gives a particularly reliable switching feel.
  • snap effect the division of the resilient parts of the conductor element 4 with or without influence on the change in resistance (virtual switching path) can take place.
  • elastically deformable terminals or cable core connections can be used, which may be indicative of a change or disturbance in the geometrical assignment early in the event of cable break before tearing connection by a switching operation or a suitably evaluated conductivity change.
  • a switching element presence monitoring is much simpler than in conventional switching elements to execute.
  • a deformable conductor element is deformed, for example, when correctly mounted such that a current path is either open or closed, or has a characteristic resistance value. When the element is removed, this path, in which further switching paths or deformable conductor elements can also be arranged in series, changes its total resistance, which acts as an indicator for presence monitoring.
  • the virtual switching path (a switching path in the traditional sense is no longer available) arbitrarily in series, in parallel or as a rooted changer in a quasi one-piece plastic part be present.
  • a rooted changer could have two outlets, but only one entrance. The changer would be able to switch the signal applied to the input either to one or the other output or, alternatively, to increase or decrease the resistance of one output to the other output.
  • the conductivity of the connection of the terminals 2, 3 via the virtual switching path can be changed in such a way that an ON / OFF or OFF / ON Sehaltvorgang can be implemented without further notice.
  • the ohmic resistance of the deformable conductor element 4 must be varied from almost zero to almost infinitely.
  • the invention relates to a switching element and / or control element with at least two electrical connections, an actuating element and a deformable by the actuation movement of the actuating element conductor element.
  • the aim is to provide a doctrine for non-self-cleaning switching elements, which makes it possible that dirt and foreign body effects are minimized in their effect.
  • a deformable conductor element which has a variable by means of deformation electrical resistance and is connected to the electrical terminals of the switching element or control element.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement und/oder Regelelement mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen, einem Betätigungselement und einem durch die Betätigungsbewegung des Betätigungselementes verformbaren Leiterelements. Ziel ist es, für nicht selbstreinigende Schaltelemente eine Lehre anzugeben, die es ermöglicht, dass Schmutz- und Fremdkörpereffekte in ihrer Wirkung minimiert werden. Hierfür wird ein verformbares Leiterelement vorgesehen, welches einen mittels Verformung änderbaren elektrischen Widerstand aufweist und mit den elektrischen Anschlüssen des Schaltelementes bzw. Regelelementes verbunden ist.

Description

Beschreibung
Schaltelement und/oder Regelelement
Die Erfindung betrifft ein Schaltelement und/oder Regelelement mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen, einem Betätigungselement und einem durch die Betätigungsbewegung des Betätigungselementes verformbaren Leiterelement, wobei das Leiterelement elektrisch mit den zwei elektrischen Anschlüs- sen verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schaltgerät, insbesondere einen Positionsschalter, mit wenigstens einem austauschbaren oder einem integrierten Schalt- und/oder Regelelement dieser Art.
Schaltelemente und Regelelemente sind seit langem in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Ein Beispiel für ein Schaltelement stellt der Drucktaster dar, den man beispielsweise mit modular in Scheiben- oder Blockform auf ein Drucktastergehäuse aufschnapp- oder schraubbaren Elementen vor- sieht. Dies ist ebenso bei Schaltgeräten mit den so genannten Hilfsschaltern üblich. Bei Positionsschaltern sind genannte Elemente meist in das Gesamtgehäuse eingebaut, welches auch die diversen Betätigungselemente trägt.
Schaltelemente können ebenso in integrierter Form auftreten, wobei die schaltenden Einzelteile direkt im gemeinsamen Drucktaster, Schütz- oder Positionsschaltergehäuse angeordnet sind.
In ähnlicher Vielfalt gibt es Regelelemente, wie beispielsweise Potentiometer, die ebenfalls modular verwendbar sind oder integriert auftreten.
Ein klassischer Aufbau eines Schaltelements weist typischer- weise bewegbare elektrisch leitende Metallteile zur Überbrückung der Kontaktstrecke auf und neben den Kontaktierungs- stellen sind zudem Anschlussklemmen für eine elektrische Verdrahtung vorgesehen. Ein Regelelement weist einen ähnlichen Aufbau auf, wobei anstatt der Kontaktierungsstellen leitende Elemente vorgesehen sind, die auf eine elektrische Größe regulativen Einfluss nehmen.
Konventionelle Schaltelemente werden in der Praxis oft als „Alleskönner" eingesetzt, die eine Dauerstromtragfähigkeit von 10A aufweisen und auch reine Steuersignale im mA-Bereich schalten können.
Problematisch ist hierbei die Verwendung von Schaltkontakten aus einer Silber-Nickel-Legierung, die sich für das Schalten von induktiven Strömen konzipiert ist. Diese Schaltkontakte führen bei sehr niedrigen Strömen bzw Steuerströmen von wenigen mA leicht zu Kontaktschwierigkeiten oder gar Versagern, da bei diesen Strömen keine Reinigungseffekte durch kleine Lichtbögen beim Schalten auftreten. Dadurch wirken sich Fremdkörper, wie Staubpartikel oder ähnliches, negativ auf die Kontaktsicherheit aus, zumal die genannten Schaltelemente bzw. Regelelemente aus wirtschaftlichen Gründen in der Regel nur mäßig gegen das Eindringen von Staub abgedichtet werden.
Eine kostenaufwendige Lösung stellen abgedichtete oder gar vakuumgekapselte (so genannte Read-Kontakte) Kontakte dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, preisgünstige und zuverlässige Schalt- bzw. Regelelemente für geringe Stromstärken, insbesondere Steuersignale, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Schalt- und/oder Regelelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das verformbare Leiterelement einen mit der Verformung änderbaren elektrischen Widerstand aufweist.
Die Funktionsweise des Schaltelementes bzw. des Regelelemen- tes basiert auf einem verformbaren Leiterelement, welches einen mit dessen Verformung änderbaren elektrischen Widerstand aufweist. Das Leiterelement ist hierbei im Strompfad zwischen den zwei elektrischen Anschlüssen angeordnet und ist durch die Betätigungsbewegung des Betätigungseleinentes verformbar bzw. dessen elektrischer Widerstand ist änderbar. Durch die Änderung des elektrischen Widerstandes kann entweder eine Schaltung (z.B. Hilfsschalter) erfolgen oder auch eine Rege- lung (z.B. Dimmer) .
Vorteilhafterweise ist das verformbare Leiterelement zum Aufbau einer Verformungskraft vorgesehen, die der Betätigungsbewegung entgegengerichtet ist. Das verformbare Leiterelement übernimmt somit zusätzlich eine mechanische Funktion, die das Betätigungselement nach Beendigung der Betätigung wieder in eine Ausgangsposition bringt. Ein rückstellendes Element im Sinne einer Feder ist dadurch gegebenenfalls überflüssig oder kann zur Kraftunterstützung eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das verformbare Leiterelement eine Form auf, die zum Aufbau einer Federkraft vorgesehen ist. Hierbei sind spiralförmige, schleifenförmige, membranähnliche oder in ähnlicher Weise Kraft unterstützende Formen für spezielle Raumbedürfnisse bzw. spezielle Kraftbedürfnisse umsetzbar.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der elektrische Widerstand des variablen Leiterelementes durch die Verformung desselben zu einem Widerstand eines gewöhnlichen Leiters änderbar. Hierdurch ist der regelnde bzw. schaltende Einfluss des Leiterelementes durch eine entsprechende Position des Betätigungselementes eliminierbar. Dies ist beispielsweise bei einem betätigten oder bei einem unbetätigten Schalt- und/oder Regelelement der Fall.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der elektrische Widerstand des verformbaren Leiterelementes durch die Verformung desselben zu einem Widerstand einer offenen Schaltstre- cke zwischen zwei Kontakten änderbar. Hierdurch kann bei einem Schaltelement ein Zustand erzielt werden, der einer Kontaktöffnung entspricht und beim Regelelement einer Unterbrechung der Regelung. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Leiterelement durch eine insgesamte oder partielle Verformung des variablen Leiterelements änderbar. Bei der Beanspruchung des verformba- ren Leiterelementes werden Zonen des Leiterelementes in Abhängigkeit von dessen Form stärker oder weniger stark beansprucht. In Abhängigkeit der Beanspruchung der jeweiligen Zone wird der ohmsche Widerstand des elektrisch leitenden Kunststoffes lokal und damit auch insgesamt geändert.
Vorteilhafterweise weist das verformbare Leiterelement wenigstens eine Progressionszone auf. Eine Progressionszone erzielt eine Betätigungsbewegung unterstützende Wirkung, indem eine Art Schnappfunktion in die Form des verformbaren Leiter- elementes integriert ist. Die Betätigung beschränkt sich hierbei lediglich auf eine Auslösefunktion, wobei der eigentliche Krafthaushalt bereits im verformbaren Leiterelement gespeichert ist und bei Auslösung freigesetzt wird.
Vorteilhafterweise besteht das verformbare Leiterelement zumindest teilweise aus einem leitfähigen Kunststoff, dessen Leitfähigkeit durch Änderung der Gestalt (verformen, verbiegen etc.) veränderbar ist. Vorteilhafterweise liegt die leitfähige Zone gekapselt im Inneren des Kunststoffteiles und ist damit immun gegen Eindringen und Einfluss von störenden
Fremdkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen. Ein Säuberungseffekt aufgrund von Lichtbögen beim Schalten ist nicht notwendig. Nichtsdestoweniger ist es möglich, dass über teilweise eingespritzte Kontaktbleche oder -stifte oder auch nur hervorste- hende Teile des leitfähigen Kunststoffes, zum Anklemmen von Kabeladern vorgesehen werden können. Ausschlaggebend ist, dass die sonst üblichen Kontaktierungsstellen einer Schaltstrecke nicht mehr vorhanden sind und auch nicht mehr gesäubert werden müssen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der leitfähige Kunststoff zumindest teilweise ein intrinsisch leitfähiger Kunststoff . Bei einem intrinsisch leitfähigen Kunststoff han- delt es sich -um ein Polymer, wie beispielsweise um Acetylen, Polypyrrol oder Polythiophen. In der Regel werden diese Stoffe als dünne Schicht gespritzt, um dann als leitende Folie oder leitende Segmente eingesetzt zu werden. Ihre elektrische Leitfähigkeit ist um etwa 5 bis 6 Größenordnungen geringer als die Leitfähigkeit metallischer Leiter.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der leitfähige Kunststoff zumindest teilweise ein Compound. Ein Compound ist ein Materialverbund aus einem (nichtleitendem) Kunststoff und leitenden Elementen, wie beispielsweise metallische Leiter, Russpartikel oder Kohlefasern. Die tatsächliche Form der leitenden Elemente kann in Abhängigkeit vom Material und dessen Verwendung variieren. Es sind beispielsweise Fasern, im We- sentlichen kugelförmige Partikel oder Kügelchen einsetzbar.
Vorteilhafterweise weist das verformbare Leiterelement eine isolierende Hülle aus herkömmlichem nichtleitendem Kunststoff. Innerhalb dieser isolierenden Hülle befinden sich Par- tikel (Fasern, Kugeln oder ähnliches) aus Metall oder anderen leitfähigen Materialien, die eingespritzt oder in einem Spritzgussgang umgespritzt oder in so genannten Zwei- Komponenten-Spritzgussverfahren mit zwei oder mehreren Arbeitsschritten zusammengefügt werden. Eine weitere Methode der Vereinigung von leitenden und nicht leitenden Materialien kann durch eine Kombination von Herstellungsschritten des so genannten Metal-Injection-Molding und der thermoplastischen sowie duroplastischen Formgebung bestehen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
FIG 1 ein Leiterelement mit Rückstellungswirkung und FIG 2 ein Schaltelement mit dem Leiterelement aus FIG 1.
FIG 1 zeigt ein Leiterelement 4 mit Rückstellungswirkung. Das Leiterelement 4 weist zwei Löcher 10, 11 auf, die zur leitenden Verbindung des verformbaren Leiterelementes 4 mit zwei Klemmen vorgesehen sind. Die Löcher 10, 11 dienen hierbei zur Anordnung einer Schraube, wobei die eigentliche Kontaktierung über das das Loch 10, 11 begrenzende Umfassung realisiert wird.
Zur Entgegenwirkung der Betätigungsbewegung weist das ver- formbare Leiterelement 4 zwei Federkörper 9 auf, die separat eine Federwirkung aufweisen und zusätzlich eine starke Komprimierung bei der Betätigungsbewegung zulassen. So ist beispielsweise vorgesehen, dass der Steg 12 bei einer Betätigung neben den Steg 13 positioniert wird, wodurch ein relativ ge- ringes Volumen durch das verformbare Leiterelement 4 eingenommen wird.
Die Öffnung 6 dient zum Einsatz eines Betätigungselementes 5, welches neben der Betätigung des verformbaren Leiterelementes 4 zusätzlich andere Funktionen wahrnehmen kann.
FIG 2 zeigt ein Schaltelement 1 mit dem Leiterelement 4 der FIG 1. Das verformbare Leiterelement 4 befindet sich im unbe- tätigten Zustand, ist aber bereits mit den Klemmen 2, 3 ver- bunden, die mittels zweier Schrauben 7, 8 für einen elektrischen Kontakt mit einem kabelartigen Leiter vorgesehen sind.
Vorteilhafterweise ist das Schaltelement 1 modular ausgelegt, wobei das modulare Schaltelement beispielsweise in einen Po- sitionsschalter einbaubar ist und der Betätiger 5 zur Betätigung durch einen Stößel vorgesehen ist. Des Weiteren ist auch eine Integration der abgebildeten Bauteile des Schaltelemen- tes 1 in den genannten Positionsschalter oder ein anderes Gerät möglich.
Vorteilhafterweise kann auf eine Schaltstrecke sowie auf Kon- taktierungsflachen verzichtet werden.
Vorteilhafterweise könnten zusätzlich Progressionszonen vorgesehen werden, die bei einem anfänglich mit wenig Kraft erfolgtem Eindrücken des Betätigers 5 mit keiner oder nur ge- ringfügiger Leitfähigkeitsänderung auskommt und eine große
Leitfähigkeitsänderung stattfindet, wenn eine steile oder sogar sprunghafte Kraftbedarfszunähme ausgelöst wurde. Dies kann auch mit einem so genannten Schnappeffekt, das heißt dem Überwinden eines Kraftmaximums mit anschließendem Rückstell- kraftrückgang einhergehen, was ein besonders sicheres Schaltgefühl vermittelt. Bei der Gestaltung des Schnappeffektes kann die Aufteilung der federnden Partien des Leiterelementes 4 mit oder ohne Einfluss auf die Widerstandsänderung (virtuelle Schaltstrecke) erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind elastisch verformbare Klemmen oder auch Kabeladeranschlüsse einsetzbar, die bei auftretendem Kabelzug vor abreißender Verbindung durch einen Schaltvorgang oder eine entsprechend ausgewertete Leitfähigkeitsänderung frühzeitig auf eine Veränderung oder Störung an der geometrischen Zuordnung hinweisen können.
Vorteilhafterweise ist eine Schaltelement-Anwesenheitsüberwachung wesentlich einfacher als bei konventionellen Schalt- elementen auszuführen. Ein verformbares Leiterelement ist beispielsweise bei korrekter Montage derart verformt, dass ein Strompfad entweder geöffnet oder geschlossen ist, bzw einen charakteristischen Widerstandswert aufweist. Beim Entfernen des Elementes ändert dieser Pfad, in welchem auch in Se- rie weitere Schaltstrecken oder verformbare Leiterelemente angeordnet sein können, seinen Gesamtwiderstand, der als Indikator für eine Anwesenheitsüberwachung fungiert. Mit Hilfe eines oder mehrerer verformbarer Leiterelemente kann die virtuelle Schaltstrecke (eine Schaltstrecke im herkömmlichen Sinne ist nicht mehr vorhanden) beliebig in Serie, parallel oder auch als gewurzelter Wechsler in einem quasi einstückigen Kunststoffteil vorhanden sein. Ein gewurzelter Wechsler könnte beispielsweise über zwei Abgänge verfügen, aber nur über einen Eingang. Der Wechsler wäre in der Lage, das Signal, welches am Eingang anliegt, entweder auf den einen oder den anderen Abgang zu schalten oder alternativ den Widerstand des einen Ausgangs im Vergleich zum anderen Ausgang zu erhöhen oder zu erniedrigen.
Vorteilhafterweise ist die Leitfähigkeit der Verbindung der Klemmen 2 , 3 über die virtuelle Schaltstrecke derartig änder- bar, dass ein EIN/AUS bzw. AUS/EIN-Sehaltvorgang ohne Weiteres umgesetzt werden kann. Hierbei muss der ohmsche Widerstand des verformbaren Leiterelementes 4 von nahezu Null bis nahezu unendlich variierbar sein.
Vorteilhafterweise besteht aufgrund des Wegfalls eines zusätzlichen Federelementes ein größerer Designspielraum für den Betätiger 5.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Schaltelement und/oder Regelelement mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen, einem Betätigungselement und einem durch die Betätigungsbewegung des Betätigungselementes verformbaren Leiterelements. Ziel ist es, für nicht selbstreinigende Schaltelemente eine Lehre anzugeben, die es ermöglicht, dass Schmutz- und Fremdkörpereffekte in ihrer Wirkung minimiert werden.
Hierfür wird ein verformbares Leiterelement vorgesehen, welches einen mittels Verformung änderbaren elektrischen Widerstand aufweist und mit den elektrischen Anschlüssen des Schaltelementes bzw. Regelelementes verbunden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltelement (1) und/oder Regelelement mit mindestens zwei elektrischen Anschlüssen (2, 3), einem Betätigungsele- ment (5) und einem durch die Betätigungsbewegung des Betäti- gungselementes (5) verformbaren Leiterelement (4) , wobei das verformbare Leiterelement (4) elektrisch mit den zwei elektrischen Anschlüssen (2, 3) verbunden ist, da du r ch gekenn z e i c hn e t , dass das verformbare Leiterele- ment (4) einen mit der Verformung änderbaren elektrischen Widerstand aufweist.
2. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach Anspruch 1, wobei das verformbare Leiterelement (4) zum Aufbau einer Ver- formungskraft vorgesehen ist, die der Betätigungsbewegung entgegen gerichtet ist.
3. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Leiterelement (4) zumindest teilweise leitfähigen Kunststoff, insbesondere intrinsisch leitfähigen Kunststoff oder Kunststoff-Compound, aufweist .
4. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Leiterelement
(4) eine Form aufweist, die zum Aufbau einer Federkraft vorgesehen ist.
5. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Widerstand des verformbaren Leiterelementes (4) durch die Verformung desselben zu einem Widerstand eines gewöhnlichen Leiters änderbar ist.
6. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Widerstand des verformbaren Leiterelementes (4) durch die Verformung desselben zu einem Widerstand änderbar ist, der im Wesentli- chen einem Widerstand einer offenen Schaltbrücke zwischen zwei Kontakten entspricht.
7. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Änderung des Widerstandes des Leiterelementes (4) durch eine insgesamte oder partielle Verformung des verformbaren Leiterelementes (4) änderbar ist.
8. Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verformbare Leiterelement (4) wenigstens eine Progressionszone aufweist.
9. Schaltgerät, insbesondere Positionsschalter, mit wenigstens einem austauschbarem oder integriertem Schaltelement (1) und/oder Regelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
PCT/DE2007/000700 2007-04-20 2007-04-20 Schaltelement und/oder regelelement Ceased WO2008128486A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2007/000700 WO2008128486A1 (de) 2007-04-20 2007-04-20 Schaltelement und/oder regelelement
DE112007003554T DE112007003554A5 (de) 2007-04-20 2007-04-20 Schaltelement und/oder Regelelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2007/000700 WO2008128486A1 (de) 2007-04-20 2007-04-20 Schaltelement und/oder regelelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008128486A1 true WO2008128486A1 (de) 2008-10-30

Family

ID=38824979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2007/000700 Ceased WO2008128486A1 (de) 2007-04-20 2007-04-20 Schaltelement und/oder regelelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112007003554A5 (de)
WO (1) WO2008128486A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0442015A1 (de) * 1988-08-23 1991-08-21 Kabushiki Kaisha Fine Rubber Kenkyuusho Variabler Widerstand mit ausdehnbarem, leitendem Elastomer
US20020019259A1 (en) * 1997-10-01 2002-02-14 Armstrong Brad A. Controller with analog pressure sensor (s)
US20020058549A1 (en) * 1992-03-05 2002-05-16 Armstrong Brad A. Variable sensor having tactile feedback in a game control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0442015A1 (de) * 1988-08-23 1991-08-21 Kabushiki Kaisha Fine Rubber Kenkyuusho Variabler Widerstand mit ausdehnbarem, leitendem Elastomer
US20020058549A1 (en) * 1992-03-05 2002-05-16 Armstrong Brad A. Variable sensor having tactile feedback in a game control
US20020019259A1 (en) * 1997-10-01 2002-02-14 Armstrong Brad A. Controller with analog pressure sensor (s)

Also Published As

Publication number Publication date
DE112007003554A5 (de) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69929229T2 (de) Gasisolierte schaltvorrichtung
EP1492136A1 (de) Drucksensor in Folienbauweise
EP0994498A2 (de) Schalter mit einem Isolierstoffträger
EP0676784B1 (de) Sicherheitsschalteranordnung
WO2008125636A1 (de) Elektrischer schalter
EP0994497A2 (de) Schalter mit einem Isolierstoffträger
DE60303546T2 (de) Schaltvorrichtung
DE3111901C2 (de)
DE1924701A1 (de) Thermisch ansprechender Schnappschalter
WO2008128486A1 (de) Schaltelement und/oder regelelement
EP1360709A1 (de) Schaltkontaktanordnung
DE3513908C2 (de) Freiluftschaltgerät für Hochspannungsschaltanlagen
EP1686600B1 (de) 2-poliger Umschalter
DE10340644A1 (de) Mechanische Steuerelemente für organische Polymerelektronik
DE10043549C1 (de) Mikroschalter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006043795B3 (de) Elektrischer Mikroschalter
DE102020103474A1 (de) Ventilaktor und Ventil
EP3244430A1 (de) Vorrichtung zur umwandlung von mechanischen bewegungen in ein elektrisches schaltsignal
DE102011056333A1 (de) Elektrischer Schalter
EP0121845B1 (de) Elektromechanischer Wandler
DE102007009006A1 (de) Tastschalter für ein Kraftfahrzeug
DE2824022C2 (de) Elektrische Schaltanlage
DE10113031A1 (de) Elektromotorischer Möbelantrieb zur Verstellung von Teilen eines Möbels relativ zueinender
DE102012204371A1 (de) Kontaktanordnung und elektrisches Schaltgerät
DE1965581C3 (de) Elektrischer Tastschalter

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07722258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REF Corresponds to

Ref document number: 112007003554

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100408

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07722258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1