Verfahren zum Justieren von blattfederartigen Teilen

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.