DE2750024A1

DE2750024A1 - Electromechanical component with variable resistance - has harmonica like folded strip of conducting, high resistivity material

Info

Publication number: DE2750024A1
Application number: DE19772750024
Authority: DE
Inventors: Heinz Prof Dr Mitbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2750024C2

Abstract

The component is intended for switching devices as an attenuating element. It comprises a thin springy strip (1) folded zig-zag-wise and pressed harmonica-like together for resistance reduction. Its surface are plane, and it is made of high resistivity conducting material. When it is extended, it carries current in the longitudinal direction, and when it is folded and its faces are in contact with each other, the current flows transversally through the layers.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches BauelementThe invention relates to an electromechanical component

mit veränderlichem ohmschen Widerstand, insbesondere für Schaltvorrichtungen und dergleichen als Dämpfungsglied.with variable ohmic resistance, especially for switching devices and the like as an attenuator.

Das plötzliche Unterbrechen des Stromkreises durch ein Schaltgerät hat zur Folge, daß eine hohe Selbstinduktionsspannung auftritt. Je nach Stromstärke wird dadurch ein mehr oder weniger großer Lichtbogen hervorgerufen. Da der Lichtbogen Beschädigungen an der Schalteinrichtung verursacht, mindestens die Schaltkontakte verschleißt, sind verschiedene Mittel und Maßnahmen vorgeschlagen worden, um den Lichtbogen zu dämpfen, zu unterbinden oder zu löschen, um somit die Haltbarkeit der Kontakte zu verlängern.The sudden interruption of the circuit by a switching device has the consequence that a high self-induced voltage occurs. Depending on the amperage this creates a more or less large arc. Because the arc Damage to the switchgear caused, at least the switch contacts wears out, various means and measures have been proposed to alleviate the To dampen, prevent or extinguish arcs in order to increase the durability of contacts to extend.

So ist es beispielsweise bekannt, den Lichtbogen durch geeignete Gase oder Flüssigkeiten zum Verlöschen zu bringen.For example, it is known to use suitable gases for the arc or to extinguish liquids.

Es ist weiterhin bekannt, in Schaltgeräten den Ausschaltvorgang dadurch zu unterstützen, daß man Vorkontakte, auch Nebenkontakte genannt, anordnet, die zunächst den geschlossenen Stromkreis solange aufrechterhalten, bis die Hauptkontakte abgehoben bzw. getrennt sind. Die e*gesGliche Unterbrechung erfolgt durch Trennen der Vorkontakte, zwischen denen der an den Hauptkontakten zu vermeidende Lichtbogen entsteht. Die Vorkontakte werden dadurch zerstört. Man nimmt das bewußt in Kauf und bildet die Vorkontakte als sogenannte Abbrandkontakte aus, die leicht auswechselbar sind.It is also known that the switching-off process is thereby effected in switching devices to support that one pre-contacts, also called secondary contacts, arranges the first maintain the closed circuit until the main contacts are lifted or disconnected. The common interruption occurs by disconnecting the pre-contacts, between which the arc to be avoided at the main contacts arises. This destroys the pre-contacts. One consciously accepts that and forms the pre-contacts as so-called consumable contacts, which are easily exchangeable are.

Diese Maßnahme ist nicht nur kostspielig und aufwendig, es können auch erhebliche Betriebsstörungen auftreten, wenn die Abbrandkontakte nicht rechtzeitig erneuert werden.Not only is this measure costly and laborious, it can be Significant operational disruptions also occur if the consumable contacts are not timed to be renewed.

Auch die bekannte Verwendung veränderbarer Widerstände mit gleitenden Kontakten im geschlossenen Stromkreis ist mit Nachteilen behaftet, weil während der Bewegung der Kontakte an den Gleitflächen Mikrolichtbögen mit Abbrand nebst mechanischer Reibung mit Abrieb entstehen.Also the known use of variable resistances with sliding Contacts in the closed circuit has disadvantages because during the movement of the contacts on the sliding surfaces plus micro-arcs with burn-off mechanical friction with abrasion arise.

Davon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Bauelement der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das diese Nachteile in nicht aufwendiger Weise vermeidet, das ohne Gleitvorgänge den ohmschen Widerstand im geschlossenen Stromkreis sehr schnell erheblich vergrößern kann und dadurch die Stromstärke wesentlich vermindert.On this basis, the present invention has set itself the task of to create a component of the type described above, which these disadvantages in avoids in a costly manner that the ohmic resistance without sliding processes in the closed circuit can very quickly increase considerably and thereby the Amperage significantly reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird durch die Erfindung ein Bauelement vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch ein zickzackförmig gefaltetes, zur Verminderung des elektrischen Widerstandes ziehharmonikaartig zusammenschiebbares dünnes federndes Band mit ebenen Oberflächen aus elektrisch leitendem Werkstoff mit hohem spezifischem Widerstand, das im auseinandergezogenen Zustand in seiner Längsrichtung von Strom durchflossen wird und im zusammengeschobenen Zustand, bei dem die Einzellagen des Bandes jeweils mit ihren Oberflächen unmittelbar ufeinanderliegen, der Stromfluß quer durch die Einzellagen erfolgt.To solve this problem, the invention provides a component proposed, which is characterized by a zigzag folded, to reduce of the electrical resistance, it can be pushed together like an accordion, thin, springy Belt with flat surfaces made of electrically conductive material with a high specificity Resistance, which in the extended state in its longitudinal direction of electricity is traversed and in the collapsed state, in which the individual layers of the The surfaces of each strip lie directly on top of one another, the flow of current takes place across the individual layers.

Ein derartiges Bauelement im geschlossenen Stromkreis einer Schaltvorrichtung ermöglicht ein Trennen der Endkontakte ohne nennenswerte Funkenbildung, also die Vermeidung von Abbrand an den Kontakten, durch die Erhöhung des ohmschen Widerstandes, ohne Gleitvorgang und ohne Einschaltung zusätzlicher Abbrandkontakte. Durch das vorgeschlagene Bauelement wird die Stromstärke schnell erheblich verringert. Die so einsetzende Dämpfwirkung während des Schaltvorganges läßt sich mit einem einfachen Mechanismus ohne Gleit- und Reibungsvorgang erzielen, so daß in vielen Fällen in den Schaltgeräten die bisherigen komplizierten, aufwendigen und teueren Einrichtungen ersetzt werden können oder wo letztere bisher aus wirtschaftlichen und technischen Gründen nicht benutzt worden sind, die erfindungsgemäße Einrichtung sinnvoll eingesetzt werden kann.Such a component in the closed circuit of a switching device enables the end contacts to be separated without significant sparking, i.e. the Avoidance of burn-off on the contacts by increasing the ohmic resistance, without sliding and without switching on additional arcing contacts. By the proposed component, the current strength is quickly reduced significantly. the the dampening effect that occurs during the switching process can be controlled with a simple one Achieve mechanism without sliding and friction process, so that in many cases in the switching devices the previous complicated, complex and expensive facilities can be replaced or where the latter has so far been economic and technical Reasons have not been used, the device according to the invention used sensibly can be.

Bei Vorrichtungen,die das Prinzip des Wagner'schen Hammers anwenden, kann die Kontaktunterbrechung während des Betriebes ganz vermieden werden. So ist es beispielsweise denkbar, im Primärkreis einer Zündanlage beim Verbrennungsmotor den Unterbrecher-Kontakt durch ein erfindungsgemäßes Bauelement zu ersetzten, das durch die Nockenwelle betätigt wird.For devices that use the Wagner hammer principle, the interruption of contact during operation can be completely avoided. So is it is conceivable, for example, in the primary circuit of an ignition system in an internal combustion engine to replace the breaker contact by a component according to the invention that is operated by the camshaft.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Band aus einzelnen dünnen federnden Blechen oder Scheiben gebildet ist, die jeweils an zwei gegenüberliegenden Kanten mit einer Kante des benachbarten Bleches oder der Scheibe durch Löten, Schweißen oder dergleichen verbunden sind. According to another feature of the invention it is proposed that the band is formed from individual thin resilient sheets or disks, which each on two opposite edges with one edge of the adjacent sheet or the disk are connected by soldering, welding or the like.

Es ist auch denkbar, zur Erhöhung der Wirkung des Bauelementes, die Einzellagen des Bandes abschnittweise aus verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlichem spezifischem elektrischen Leitwert auszubilden. It is also conceivable to increase the effect of the component that Individual layers of the tape in sections made of different materials with different to train specific electrical conductance.

Eine weitere Verstärkung der Wirkung ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung dadurch erzielbar, daß bei Verwendung mehrerer parallel angeordneter Bauelemente in einem Schaltgerät Mittel zum Umschalten der Bauelemente in Rethenschaltung vorgesehen sind. Eine Trennung der einzelnen Bauelemente durch verschiebbare Isolationswände ist dabei möglich. A further amplification of the effect is according to another characteristic the invention achievable that when using several arranged in parallel Components in a switching device. Means for switching the components in a Rethean circuit are provided. Separation of the individual components by sliding isolation walls is possible.

Um zu vermeiden, daß Staubablagerungen auf den Bauelementen und die Einwirkung einer ungünstigen, oxydierenden bzw. In order to avoid that dust deposits on the components and the Exposure to an unfavorable, oxidizing or

karodierenden Atmosphäre die Wirkung des Widerstandes beeinträchtigt, wird schließlich vorgeschlagen, daß das Bauelement im Vakuum angeordnet wird. Es ist daran gedacht, das Bauelement im Inneren eines Faltenbalges vorzusehen. karoding atmosphere impairs the effectiveness of the resistance, Finally, it is proposed that the component be placed in a vacuum. It is intended to provide the component inside a bellows.

Es ist auch möglich und wird vorgeschlagen, das Bauelement in einem korrosionsvermeidenden Medium anzuordnen. Das kann ein /nicht benetzende Gas oder eine Flüssigkeit sein, die die Korrosion der Kontaktflächen verhindert und somit einen stets guten Stromübergang gewährleistet. It is also possible and is proposed, the component in one to arrange corrosion-preventing medium. That can be a / non-wetting gas or be a liquid that prevents corrosion of the contact surfaces and thus always ensures a good current transfer.

Es ist auch im Rahmen der Erfindung möglich, das vorgeschlagene Bauelement als Sensor zu verwenden. It is also possible within the scope of the invention to use the proposed component to be used as a sensor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung Schematisch dargestellt und nachfolgend im einzelnen beschrieben. Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and described in detail below.

Es zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bauelement im auseinandergezogenen Zustand, Fig. 2 das Bauelement nach Fig. 1 im zusammengeschobenen Zustand, Fig. 3 daß erfindungsgemäße Bauelement, wobei die Einzellagen des Bandes abschnittweise aus verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlichem spezifischem elektrischen Leitwert bestehen, Fig. 4 das Bauelement nach Fig. 3 im zusammengeschobenen Zustand, Fig. 5 3 erfindungsgemäße Bauelemente in Parallenschaltung im zusammengeschobenen Zustand, Fig. 6 das Bauelement nach Fig. 5 im auseinandergezogenen Zustand und Fig. 7 das Bauelement nach Fig. 5 und 6 in Reihenschaltung. It shows: 1 shows a component according to the invention in the expanded state, FIG. 2 shows the component according to FIG. 1 in the collapsed State, Fig. 3 that component according to the invention, the individual layers of the tape in sections made of different materials with different specificities electrical conductance exist, FIG. 4 shows the component according to FIG. 3 when pushed together State, Fig. 5 3 components according to the invention in parallel connection when pushed together State, FIG. 6 shows the component according to FIG. 5 in the exploded state, and FIG. 7 shows the component according to FIGS. 5 and 6 in series.

Die inden Figuren dargestellten Bauelemente sind stark vereinfacht dargestellt, wobei von dem zickzackförmig gefalteten Band nur wenige Einzellagen mit großer Dicke dargestellt sind, in Wirklichkeit wird das Band aus einer viel größeren Anzahl von sehr viel dünneren Einzellagen gebildet.The components shown in the figures are greatly simplified shown, with only a few individual layers of the zigzag folded tape are shown with great thickness, in reality the tape is made of a lot formed a larger number of very much thinner individual layers.

In Figuren 1 und 2 ist das erfindungsgemäße Bauelement in den beiden Endlagen dargestellt, wobei Figur 1 das zickzackförmig gefaltete Band 1 im auseinandergezogenen Zustand zeigt, wobei die Einzellagen 2 mit ihren Oberflächen dicht aufeinanderliegen.In Figures 1 and 2, the component according to the invention is in the two End positions shown, with Figure 1, the zigzag folded tape 1 in the pulled apart Shows the state, the individual layers 2 lying closely on top of one another with their surfaces.

Die Stromzuführungen sind mit 3 und 4 beziffert. Durch die Pfeile S ist die Stromrichtung längs des Bandes 1 gekennzeichnet.The power supply lines are numbered 3 and 4. By the arrows The direction of current along the strip 1 is marked S.

In Figur 2 ist das Bauelement so zusammengeschoben, daß die Einzellagen 2 mit ihren Oberflächen unmittelbar aufeinander liegen, so daß der Stromfluß quer zu den Einzellagen wie bei S angedeutet erfolgen kann.In Figure 2, the component is pushed together so that the individual layers 2 lie with their surfaces directly on top of one another, so that the current flow transversely to the individual layers as indicated at S.

In Figur 3 und 4 ist ein prinzipiell gleiches Bauelement dargestellt, wobei gleiche Teile gleich beziffert sind. Unterschiedlich gegenüber dem Bauelement nach Fig. 1 und 2 ist hierbei, daß die Einzellagen 2 des Bandes 1 abschnittweise aus einem anderen Werkstoff 5 bestehen, der einen anderen spezifischen elektrischen Leitwert aufweist.In Figure 3 and 4, a basically the same component is shown, where the same parts are numbered the same. Different from the component 1 and 2 here is that the individual layers 2 of the tape 1 in sections consist of a different material 5, which has a different specific electrical Has conductance.

Figur 5, 6 und 7 stellt die Anordnung von 3 erfindungsgemäßen Bauelementen in einer Parallelschaltung dar, die durch eine abklappbare Klappleiste 8 in eine Reihenschaltung verwandelt werden kann.Figures 5, 6 and 7 show the arrangement of 3 components according to the invention in a parallel circuit, which by a foldable folding strip 8 in a Series connection can be transformed.

In Figur 5 sind die erfindungsgemäßen Bauelemente im zusammengeschobenen Zustand dargestellt, wobei die Einzellagen 2 des Bandes 1 quer vom Strom durchflossen werden, wie durch Pfeilrichtung angedeutet. Die einzelnen Bauelemente si§d gegenüber dem benachbarten Bauelement durch verschiebbare Trennwände 6 isoliert, die wie auch die anderen isolierten Bauteile in Rechtsschraffur gezeichnet sind.In FIG. 5, the components according to the invention are pushed together State shown, the individual layers 2 of the strip 1 flowing through the current transversely as indicated by the direction of the arrow. The individual components are opposite the neighboring component isolated by sliding partitions 6, which as well the other isolated components are drawn in right hatching.

Eine Vergrößerung des wirksamen Widerstandes wird dadurch erzielt, daß die Bauelemente, wie in Figur 6 dargestellt, auseinandergezogen werden können, wobei die Klappleisten 8 zunächst'die Parallelschaltung aufrechterhalten. Die Einzellagen 2 des Bandes 1 werden, wie mit den Pfeilen angedeutet, in Längsrichtung von Strom durchflossen. Durch Abklappen des Klappleisten 8, deren Mechanismus hier nicht dargestellt ist, wird der Widerstand der Bauteile zusätzlich dadurch erhöht, daß die Parallelschaltung in eine Reihenschaltung geändert wird, der Strom also in Pfeilrichtung zwischen den Kontakten 3 und 4 fließt.An increase in the effective resistance is achieved by that the components, as shown in Figure 6, can be pulled apart, the folding strips 8 initially maintaining the parallel connection. The single layers 2 of the band 1 are, as indicated by the arrows, in the longitudinal direction of electricity flowed through. By folding down the folding strips 8, the mechanism of which is not shown here is, the resistance of the components is additionally increased by the fact that the parallel connection is changed into a series circuit, so the current in the direction of the arrow between contacts 3 and 4 flows.

Selbstverständlich können die Bauelemente 5 bis 7 auch entsprechend den in Figur 3 und 4 dargestellten Bauelementen ausgeführt sein.Of course, the components 5 to 7 can also correspondingly the components shown in Figure 3 and 4 be executed.

Die erfindungsgeinäßen Bauelemente lassen sich nicht nur als Dämpfungsglieder in Schaltvorrichtungen oder ähnlichen Einrichtungen verwenden sondern beispielsweise auch als Sensoren.The components according to the invention can not only be used as attenuators use in switching devices or similar devices but for example also as sensors.

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Claims

Electromechanical component with variable ohmic resistance Claims Electromechanical component with variable ohmic resistance, especially for Schal.tvorrichtungen and the like as an attenuator, characterized by a zigzag folded one to reduce the electrical resistance Thin, elastic band (1) that can be pushed together like an accordion and has flat surfaces made of electrically conductive material with a high specific resistance, which is in the expanded state State is traversed by current in its longitudinal direction and when pushed together State in which the individual layers of the tape each with their surfaces directly lie on top of one another, the current flow takes place across the individual layers.

2. Blektromechanisehes component according to claim 1, characterized in that that the band (1) is formed from individual thin resilient sheets or discs, each on two opposite edges with one edge of the adjacent sheet or the disk are connected by soldering, welding or the like.

3. Electromechanical component according to claim 1 and 2, characterized in that that the individual layers of the tape (1) in sections made of different materials (5) with different specific electrical conductance.

4. Electromechanical component according to claim 1 to 3, characterized in that that when using several components arranged in parallel in one switching device Means (8) are provided for switching the components in series.

5. Electromechanical component according to claim 1 to 4, characterized by arranging the component in a vacuum.

6. Electromechanical component according to claim 1 to 4, characterized in that that the component is arranged in a corrosion-preventing medium.

7. - Electromechanical component according to claim 1 to 6, characterized by using it as a sensor.