EP0098999B1 - Verfahren zum Justieren von blattfederartigen Teilen - Google Patents

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EP0098999B1
EP0098999B1 EP83106060A EP83106060A EP0098999B1 EP 0098999 B1 EP0098999 B1 EP 0098999B1 EP 83106060 A EP83106060 A EP 83106060A EP 83106060 A EP83106060 A EP 83106060A EP 0098999 B1 EP0098999 B1 EP 0098999B1
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EP
European Patent Office
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spring
adjustment
force
forces
parts
Prior art date
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EP83106060A
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EP0098999A1 (de
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Paul Müller
Reinhold Dipl.-Phys. Penzl
Rudolf Schachl
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H2011/0075—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches calibrating mechanical switching properties, e.g. "snap or switch moment", by mechanically deforming a part of the switch, e.g. elongating a blade spring by puncturing it with a laser

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting leaf spring-like parts, in particular of contact springs clamped on one side, by deflecting the free spring end by means of local heating or local melting acting on only one side of the spring, e.g. B. by laser beams.
  • contact springs are used, the contact force or contact path of which is subject to certain conditions.
  • the more complicated the tasks of the devices the higher the requirements for compliance with the specified conditions.
  • a contact force or a contact path can be calculated in advance for a specific contact spring by a specific deflection force.
  • the actual observance of the pre-calculated values depends both on the material constants that cannot be influenced and on the manufacturing tolerances that can only be influenced in part. It can therefore not be avoided to meet certain required conditions by a subsequent adjustment process.
  • DE-A-2918100 describes and shows a method for the contactless automated adjustment of precision engineering devices, in particular contact springs.
  • a defined distortion is caused by a local, metered application of heat, e.g. B. achieved by laser radiation without force. Adjustment in both directions is only possible with laser radiation on both sides.
  • the invention has for its object to further develop the method defined in the introduction so that even in the event of heating acting on only one side of the part to be adjusted, a comparison in both directions is made possible.
  • This object is achieved in that the spring end is loaded with forces acting in the corresponding direction for adjustment in both directions.
  • the main advantage of the invention is that it can also be used to adjust relay parts that can only be irradiated from one side because of the mechanical structure. Adjustment methods that enable adjustment in both directions are superior to those that only act on one side, since they do not require 100% adjustment of all parts.
  • 1 denotes a contact spring which is clamped on one side in a holding device 2.
  • the direction of single-sided laser irradiation is indicated schematically by arrow 3.
  • the free spring end is preloaded with a force P.
  • the free spring end is held down with a stop 4.
  • the dashed lines 5 show the deflection of the spring solely due to the laser radiation.
  • the adjustment with a laser beam 3 always brings only a deflection in the direction of the incident laser beam. If an additional force acts (Figure 2), the deflection is weakened or the stroke direction reversed from a certain force. If the additional force acts against the action of the beam direction, the deflection is increased. As an additional force z. B. a stop ( Figure 3) or the existing counter contacts can be evaluated. However, the forces can also be generated by a force transmitter, e.g. B. load cells, spring scales, etc., are applied. Automation is then possible in this way since, depending on the force or displacement display, the laser power or laser energy, the point of action of the laser, the size of the additionally acting force and the point of application of the additionally acting force can be changed. A combination of these selection points is possible.
  • the adjustment process can, for. B. iteratively, that is, by gradually approaching the desired value.
  • the measured value does not have to be recorded in the alignment position of the part.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren von blattfederartigen Teilen, insbesondere von einseitig eingespannten Kontaktfedern, durch Auslenkung des freien Federendes mittels nur auf eine Seite der Feder einwirkender lokaler Erwärmung oder lokaler Aufschmelzung, z. B. durch Laserstrahlen.
  • In fast allen elektrischen Geräten werden Kontaktfedern verwendet, deren Kontaktkraft oder Kontaktweg bestimmten Bedingungen unterliegt. Je komplizierter die Aufgaben der Geräte sind, umso höher sind die Anforderungen an die Einhaltung der vorgegebenen Bedingungen. Dabei kann für eine bestimmte Kontaktfeder zwar eine Kontaktkraft bzw. ein Kontaktweg in einer bestimmten Zeit durch eine bestimmte Auslenkkraft vorausberechnet werden. Die tatsächliche Einhaltung der vorausberechneten Werte hängt aber sowohl von den nicht beeinflußbaren Materialkonstanten, als auch von den nur zum Teil beeinflußbaren Fertigungstoleranzen ab. Es läßt sich daher nicht vermeiden, bestimmte geforderte Bedingungen durch einen nachträglichen Justiervorgang zu erfüllen.
  • Dies geschieht im allgemeinen durch Biegen oder Stauchen von Teilen oder durch Einstellung an besonderen hierfür vorgesehenen Verstellelementen (klemm- und lösbare Gewinde- und Keilanordnungen, Einstellung an Schraubverbindungen mit Langloch usw.).
  • In der DE-A-2918100 ist ein Verfahren zum berührungslosen automatisierten Justieren feinwerktechnischer Geräte, insbesondere Kontaktfedern, beschrieben und dargestellt. Nach diesem Verfahren wird bei den zu justierenden Teilen ein definierter Verzug durch eine örtliche, dosierte Wärmeaufbringung, z. B. durch Laserstrahlung ohne Kraft, erzielt. Eine Justage in beide Richtungen ist dabei aber nur durch beidseitige Laserbestrahlung möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs definierte Verfahren so weiter zu entwickeln, daß auch bei nur auf eine Seite des zu justierenden Teiles einwirkender Erwärmung ein Abgleich in beiden Richtungen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Justierung in beiden Richtungen das Federende mit in die entsprechende Richtung wirkenden Kräften belastet wird.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin begründet, daß sich damit auch Relaisteile justieren lassen, die wegen des mechanischen Aufbaus nur von einer Seite bestrahlt werden können. Justierverfahren, die einen Abgleich in beiden Richtungen ermöglichen, sind den nur einseitig wirkenden überlegen, da sie nicht den 100 %-Abgleich aller Teile erfordern.
  • Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren 2 und 3 an einem Ausführungsbeispiel zur Justierung von Kontaktfedern erläutert. Es zeigen :
    • Figur 1 Federjustierung mit einseitiger Laserbestrahlung,
    • Figur 2 Federjustierung nach Figur 1 mit vorbelastetem Federende und
    • Figur 3 Federjustierung nach Figur 1 mit unbelastetem, niedergehaltenem Federende.
  • In den Figuren ist mit 1 eine Kontaktfeder bezeichnet, die in einer Haltevorrichtung 2 einseitig eingespannt ist. Mit dem Pfeil 3 ist schematisch die Richtung einer einseitigen Laserbestrahlung angedeutet. In der Figur 2 ist das freie Federende mit einer Kraft P vorbelastet. Nach der Darstellung in der Figur 3 wird das freie Federende mit einem Anschlag 4 niedergehalten. Die gestrichelten Linien 5 zeigen die Auslenkung der Feder allein infolge der Laserbestrahlung.
  • Die Justierung mit einem Laserstrahl 3 bringt immer nur eine Auslenkung in Richtung des einfallenden Laserstrahles. Wenn zusätzlich eine Kraft (Figur 2) angreift, wird die Auslenkung abgeschwächt bzw. ab einer bestimmten Kraft die Hubrichtung umgekehrt. Wenn dabei die zusätzliche Kraft entgegen der Einwirkung der Strahlrichtung angreift, wird die Auslenkung verstärkt. Als zusätzlich wirkende Kraft können z. B. ein Anschlag (Figur 3) oder die bereits vorhandenen Gegenkontakte ausgewertet werden. Die Kräfte können aber auch durch einen Kraftgeber z. B. Kraftmeßdosen, Federwaagen usw., aufgebracht werden. Auf diese Weise ist dann eine Automatisierung möglich, da in Abhängigkeit der Kraft-oder Weganzeige die Laserleistung bzw. Laserenergie, die Einwirkstelle des Lasers, die Größe der zusätzlich angreifenden Kraft und der Angriffspunkt der zusätzlich angreifenden Kraft geändert werden können. Eine Kombination dieser Auswahlpunkte ist möglich.
  • Der Abgleichvorgang kann z. B. iterativ erfolgen, das heißt, durch ein allmähliches Herantasten an den gewünschten Wert. Der Meßwert muß nicht in der Abgleichlage des Teiles erfaßt werden.
  • Durch die verschiedenen Geometrien der aufgebrachten Erwärmungs- oder Schmelzzonen, z. B. überlappte Schmelzzonen, Schmelzzonen quer zur Feder, längs der Federränder oder in beliebiger anderer Anordnung, können unterschiedlich starke Verformungen der Feder hervorgerufen werden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Justieren von blattfederartigen Teilen, insbesondere von einseitig eingespannten Kontaktfedern, durch Auslenkung des freien Federendes, mittels nur auf eine Seite der Feder einwirkender, lokaler Erwärmung oder lokaler Aufschmelzung, z. B. durch Laserstrahlen (3), dadurch gekennzeichnet, daß zur Justierung in beiden Richtungen das Federende mit in die entsprechende Richtung wirkenden Kräften (P) belastet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auflage- oder Vorspannkräfte (4) als wirksame Kräfte zum Justieren ausgewertet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Automatisierung des Verfahrens eine Kraft- oder Wegmessung vorgenommen wird.
EP83106060A 1982-07-15 1983-06-21 Verfahren zum Justieren von blattfederartigen Teilen Expired EP0098999B1 (de)

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DE3226543 1982-07-15

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EP0098999A1 EP0098999A1 (de) 1984-01-25
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