DE2417954A1

DE2417954A1 - Relais

Info

Publication number: DE2417954A1
Application number: DE19742417954
Authority: DE
Inventors: Ernest Maria Jost; Jun Lyle Erwin Mcbride; Teuvo Juhani Santala
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1973-04-16
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1974-10-31
Also published as: US3893055A; NL7404967A; FR2225828B1; AU6728174A; CA1010547A; GB1468404A; US4007404A; US3846679A; US3968380A; FR2225828A1

Description

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Gottfried Leiser

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Texas InstruEients
Incorporaiied

13500 Mortfo. Central Expressway

Dallas/Texas
V.St-A.

unser Zeicben: T 1551

Relais

Yerscfiiedene Arten ¥OE elektrischen Geräten könnten durch die Verwendung von integrierten Schaltungen, die eine Anzahl von Schaltungselementen in einera einzigen integrierten Schalttingschip aufweisen, mit kompakten und billigen, aber äußerst anspruchsvollen Steuersystemen versehen werden. Da jedoch solche integrierten Schaltungen üblicherweise mit sehr niedrigen Leistungswerten betrieben werden, wurden mit integrierten Schaltungen versehene Steuersysteme der vorgenannten Art häufig nur dann wirksam beim Regulieren solcher Geräte verwendet werden können, wenn die Steuersysteme mit vielen zusätzlichen und teueren Schalungselementen zum Verstärken von Steuersignalen und zum Zufuhren der zusätzlichen Leistung versehen wurden, welche zum Betätigen der verhältnismäßig großen Relais

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erforderlich ist, die herkömmlxcherweise beim Regulieren des Betriebes von verschiedenen Bauteilen in solchen elektrischen Geräten verwendet

Es ist ein Ziel der Erfindung , nette und verbesserte elektrische Relais und Relaissysteme zu schaffen? Relais zu schaffen, die bei sehr niedrigen Leistungswerten betätigbar sind; Relais zu schaffen, die bei Impedanzanpassung an eine Speisestromquelle bei den Leistungswerten betätigbar sind, die beim Speisen von integrierten Schaltungen verwendet werden; Relais und Relaissysteme zu schaffen, die ungewöhnlich hochver stärkend sind; Relaissysteme zu schaffen, die bei solchen niedrigen Leistungswerten betätigbar und für einen wirtschaftlichen Steuerungs— oder Regelungsbetrieb einer Vielfalt von elektrischen Bauteilen in herkömmlichen elektrischen Geräten hochverstärkend genug sind; entsprechende Steuervorrichtungen verschiedener Arten zu schaffen, die bei solchen niedrigen Leistungswerten betätigbar sind; und solche Relais und Vorrichtungen zu schaffen, die einen einfachen, wirtschaftlichen und zuverlässigen Aufbau haben.

Bei dem neuen und verbesserten Relais nach der Erfindung wird, kurz gesagt, ein Draht aus einer Nickel-Titan—Legierung verwendet, die so konditioniert und ausgelegt ist, daß der Draht eine zwar plötzliche, jedoch reversible Längenänderung und eine plötzliche oder abrupte Zunahme des Elastizitätsmoduls zeigt, wenn der Draht auf eine verhältnismäßig niedrige Übergangs- oder Sprungtemperatur erwärmt wird. Der Draht Ist mit einer beträchtlichen Länge sowie mit einem sehr kleinen Querschnitt versehen und innerhalb des Relais derart angeordnet, daß er rait einer sehr kleinen Zufuhr von,elektrischer Energie auf seine Übergangstemperatur erwärmt werden kann, und derart, daß er, wenn er auf seine Über

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gangstemperatur erwärmt ist, in der Lage ist, seine Längenänderung und Elastizitätsmodulzunahme zu zeigen und eine sehr beträchtliche Kraft und Bewegung auf ein Schaltelement ausüben kann, um dadurch eine ungewöhnlich hohe Verstärkung zu erreichen, die das Schalten von ausreichend hoher Leistung für einen wirtschaftlichen Steuerungs- oder Regelungsbetrieb von verschiedenen Arten von Bauelementen in einem elektrischen Gerät bewirkt. In bevorzugten Ausfuhrungsformen der Erfindung ist das hochverstärkende Relais mit Einrichtungen kombiniert, die die Impedanz des dünnen Legierungsdrahtes an eine Quelle kleiner Leistung, wie sie etwa zum Speisen von integrierten Schaltungen verwendet wird, anpassen-

Weitere Ziele, Vorteile und Konstruktionseinzelheiten der hochverstärkenden Relais und -systeme nach der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des hochverstärkenden Relais nach der Erfindung,

Fig. 2 - eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten hochverstärkenden Relais sowie eine schematische Darstellung der Verwendung des Relais in einem Relaissystem,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Mittelachse einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Relais nach der Erfindung,

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Fig. 5 in einer gleichen Schnittansicht wie in
Fig. 4 noch eine weitere abgewandelte
Ausführungsform des Relais nach,der Erfindung,

Fig. 6 in einer gleichen Schnittansicht wie in Fig.4 nochmals eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Relais nach der Erfindung,

Fig. 7 ein Schaltbild zur Erläuterung der Verwendung des Relais nach der Erfindung als ein Relaissystem nach der Erfindung,

die Fig.

8 - 16 Schaltbilder ähnlich wie in Fig. 7 zur Erläuterung der Verwendungsmöglichkeiten des Relais nach der Erfindung in anderen abgewandelten Ausführungsformen von Relaissystemen nach der Erfindung, und

Fig. 17 ein Schaltbild zur Erläuterung der Verwendung der Relais nach der Erfindung in einem Gerätezeitgeberrelaissystem.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 3 hat eine bevorzugte .Ausführungsform des hochverstärkenden Relais nach der Erfindung ein Bodenteil 12, welches aus einem
steifen, festen elektrisch isolierenden Material, wie
etwa geformtes oder gepresstes Phenolharz, gebildet ist und welches mit einer sich durch das Bodenteil erstreckenden Mittelbohrung 12.1 versehen ist. Das Bodenteil ist

it vier hakenartig geformten Ansätzen 12.2 versehen,
die, wie dargestellt, auf der oberen Fläche des Bodenteils verteilt sind. Ein nach oben vorstehender Stab 14 aus demselben Isoliermaterial wird dann in die Bodenteilbohrung 12.1 in irgendeiner herkömmlichen Weise zusammen mit zwei nach oben vorstehenden, L-förmigen,

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elektrisch leitendem Kontaktrahmen 16 befestigt, die jeweils einen von der Unterseite des Bodenteils vorstehenden Anschlußteil 16.1 haben und die sich jeweils aufwärts erstrecken und einen feststehenden Kontakt oberhalb des Bodenteils abstützen. Wie bei 16.2 in Fig.2 gezeigt, haben die Kontaktarme 16 vorzugsweise jeweils Ansatzteile, die um den Stab 14 herumgelegt sind, um dadurch die Kontaktarme mit Abstand voneinander elektrisch isoliert zu haltern.

Der Stab 14 ist im Inneren mit Gewinde, wie bei 14.1 gezeigt, und mit einer Senkbohrung 14.2 versehen. Eine Druckschraubenfeder 20 ist in die Senkbohrung eingesetzt und ein beweglicher Oberbrückungskontaktarm 22, welcher aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, ist an dem oberen Ende der Druckfeder angeordnet und stützt zwei bewegliche Kontakte 24 ab, die mit entsprechenden feststehenden Kontakten 18 in Berührung gebracht und von denselben getrennt werden können. Ein Relaiskappenteil 26 aus dem vorerwähnten Isoliermaterial ist, wie in den Zeichnungen dargestellt, so angeordnet, daß es sich an dem beweglichen Kontaktarm 22 abstützt, und eine Schraube 28 ist durch eine Öffnung 26.1 in dem Relaiskappenteil 26 und durch eine Öffnung 22.1 in dem beweglichen Kontaktarm 22 hindurchgeführt und durch die Senkbohrung 14.2 hindurch in den Stab 14 eingeschraubt.

Das Relaiskappenteil 26 ist außerdem mit zwei Ansätzen 26.4 versehen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Kappenteils angeordnet sind. Zwei Eingangsoder Speiseklemmen 30 sind in irgendeiner geeigneten Weise innerhalb entsprechender Schlitze 12.3 in dem Relaisbodenteil befestigt. Die Klemmen 30 sind jeweils aus einem steifen, aber verformbaren elektrisch leitenden, metallischen Material gebildet und mit einem

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Anschlußteil 3O.1, der von der Unterseite des Relaisbodenteils vorsteht, und mit einem Befestigungsteil 30.2 versehen, welches sich oberhalb des Bodenteils erstreckt- Beide Anschlußteile 3O.1 der Eingangsklemmen sind zur klareren Darstellung in Fig. 2 gezeigt. Ein auf Wärme ansprechender Betätigungsdraht 32 aus Metall ist an einem Ende an einem Befestigungsteil 3O.2 einer der Eingangskleramen befestigt, straff über die Ansätze 12.2 auf dem Relaisbodenteil und über die Ansätze 26.4 an dem Kappenteil geführt, wie in Fig. 3 gezeigt,und mit seinem anderen Ende an dem Befestigungsteil 30.2 der anderen Eingangsklemme" befestigt. Vorzugsweise ist ein metallischer Relaisdeckel 33 oder dgl. (nur in Fig. 3 gezeigt), der mit einer Einstellöffnung 33.1 versehen ist, auf dem Relaisboden befestigt.

Bei dem Relais nach der Erfindung besteht der auf Wärme ansprechende Draht 32 aus einer Nickel-Titan-Legierung, die auch mit "Nitinol" bezeichnet wird. Diese Legierung besteht vorzugsweise aus etwa 54 bis 56 Gewichtsprozent Nickel und dem Rest Titan. Dieses Material zeichnet sich bekanntlich dadurch aus, daß es, wenn es über einen kurzen Übergangstemperaturbereich aufgeheizt wird, eine Kristallumwandlung erfährt und eine sehr plötzliche oder sprunghafte Änderung in physikalischen Eigenschaften zeigt, zu welchen eine sehr beträchtliche Zunahme des Elastizitätsmoduls gehört. Diese Änderungen sind reversibel, wenn das Mate-

rial wieder bis unter seinen Übergangstemperaturbereich abgekühlt wird. Wenn das Material in an sich bekannter Weise richtig konditioniert ist, kann es auch bemerkenswerte Formspeicherungseigenschaften zeigen, wenn es über seinen Obergangstemperaturbereich

aufgeheizt wird. Beispielsweise, wenn das Legierungsmaterial des Drahtes 32, während es sich unter-

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halb seiner Übergangstemperatur befindet, verformt wird, indem der Draht gezogen wird/ um die Drahtlänge bis um etwa 8% zu vergrößern, so ist der Draht in der Lage, anschließend eine bemerkenswerte Formspeicherung zu zeigen und seine Länge plötzlich zu verringern, wenn der' Draht anschließend auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt wird. Nach dem anschließenden Abkühlen des Drahtes bis unter seine Übergangstemperatur wird der Draht wieder durch Ziehen oder Dehnen leicht verformt, um den Draht wieder so vorzubereiten, daß er seine Formspeicherung zeigt. Beispielsweise besteht der Draht 32 aus einer Nickel-Titan-Legierung, die etwa 55 Gewichtsprozent Nickel und den Rest Titan enthält. Diese Legierung hat eine Übergangstemperatur von etwa 60 C und folgende weiteren physikalischen Eigenschaften:

Zugfestigkeit - 8 788,8 kp/cm (125 000 psi)

3 Dichte - 6,5 g/cm

Wärmekapazität - O,o77 cal/°C/g Spezifischer Widerstand - 8O χ 10~ Ωαη Elastizitätsmodul

(unterhalb der Über-

— fi 2 —6 gangstemperatur) - O,21 χ 10 kp/cm (3 χ 1O psi) Elastizitätsmodul

(oberhalb der Über-

— 6 2 —fi gangstemperatur) - 0,84 χ 10 kp/cm (12 χ 1O psi)

Bei dieser Anordnung des Relais 10 nach der Erfindung ist die Druckfeder 20 so gewählt, daß sie, wenn sich das Material des Drahtes 32 unterhalb seiner Übergangstemperatur befindet, auf den Draht eine Kraft ausübt, die ausreichend groß ist, um den Draht so zu verformen, daß die Drahtlänge zunimmt, und zwar um vorzugsweise mindestens etwa 4%, und um den beweglichen Kontaktarm 22 normalerweise in die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Stel-·

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lung zu drängen, damit die beweglichen Kontakte 24 von den feststehenden Kontakten 18 des Relais getrennt sind. Es kann jedoch elektrischer Strom zwischen den Eingangskiemmen 3O hindurchgeleitet werden, um das Material des Drahtes 32 durch elektrische Eigenerwärmung über seine Übergangstemperatur aufzuheizen, so daß die Länge des Drahtes sprunghaft verkürzt und der Elastizitätsmodul sprunghaft erhöht wird, damit das Relaiskappenteil 26 und der Überbrückungskontaktarm 22 entgegen der Vorspannkraft der Druckfeder 20 so verschoben werden, daß die beweglichen Kontakte 24 mit den feststehenden Kontakten 18 in Berührung kommen, um einen Stromkreis zwischen den feststehenden Kontakten zu schließen. Wie zu erkennen ist, verformt die Druckfeder 2O, wenn dem Material des Drahtes 32 anschließend gestattet wird, sich bis unter seine Übergangstemperatur abzukühlen, wodurch der Elastizitätsmodul des Drahtmaterials auf seinen niedrigen Ausgangswert zurückgebracht wird, wieder den Draht 32,wodurch

die Drahtlänge vergrößert und der überbrückungskontaktarm 22 in seine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Stellung zurückgebracht wird, in welcher der Stromkreis unterbrochen ist. Die Schraube 28 ist verstellbar, damit der Abstand zwischen den beweglichen und den feststehenden Kontakten in dem Relais verändert werden kann, wenn der Kontaktarm 22 in der Stellung ist, in welcher der Stromkreis offen ist. Die Eingangsklemmen 30 können außerdem zum Einstellen der Zugspannung in dem Draht verformt werden, damit der Kontaktdruck zwischen den feststehenden und beweglichen Kontakten eingestellt werden kann, wenn der Kontaktarm 22 in der Stellung ist, in welcher der Stromkreis geschlossen ist. Vorzugsweise hat aas Relaiskappenteil 26 abgeschrägte Flächen 26.2 und Bundteile 26.3, die sich auf der einen bzw. anderen Seite des Kontaktarms 22 erstrecken und sicherstellen, daß der bewegliche Kontaktarm in zum Überbrücken der feststehenden Kontakte 18 richtiger Ausrichtung gehalten wird.

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Gemäß der Erfindung ist der Nickel-Titan-Werkstoff des Drahtes 32 so gewählt, daß er eine sehr hohe Festigkeit zeigt, wenn sich der Draht oberhalb seiner Übergangstemperatur befindet, und demgemäß hat der in dem Relais 10 verwendete Draht eine sehr kleine Querschnittsfläche in der Größenordnung von

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0,1 mm (1,5 χ 10 Quadratzoll) oder weniger. Andererseits hat der Draht eine verhältnismäßig große Länge. Typischerweise hat der Draht beispielsweise einen Durchmesser von etwa 0,5 mm (0,002") und eine Länge von etwa 101 mm (4"). In dieser Anordnung kann der Werkstoff des Drahtes mit einer sehr geringen Zufuhr von elektrischer Energie bei niedrigen Stromstärken auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt werden. Der Draht kann aus einer Quelle sehr niedriger Leistung auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt werden und in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Draht in der beschriebenen Weise proportioniert, so daß die Relais mit Leistungswerten von ungefähr 2 W oder weniger oder sogar mit etwa 0,5 W oder weniger betätigbar sind. Eine Anzahl von Abschnitten des Drahtes 32 ist jedoch vorzugsweise zwischen dem Bodenteil und dem Kappente.il des Relais angeordnet, so daß, wenn der Draht auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt ist, eine beträchtliche Kraft in dem Draht in dem hochfesten Zustand des Drahtes und ein Vielfaches der Kraft, mindestens etwa 15p und vorzugsweise in der Größenordnung von 160 ρ, auf die Relaiskappe ausgeübt wird, wodurch die Relaiskontakte mit beträchtlichem Kontaktdruck zusammengehalten werden und in der Lage sind, sehr beträchtliche Ströme zu schalten. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Relais nach der Erfindung in der Lage, eine Verstärkung von mindestens 500 zu 1 zu liefern, so daß sie in der Lage sind, den Betrieb von herkömmlichen Bauelementen in verschiedenen Arten von elektrischen Geräten zu regulieren,- obwohl sie mit den oben beschriebenen niedrigen

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Leistungswerten betätigbar sind.Zum Beispiel, wenn der Legierungsdraht 32 einen Durchmesser von O,5 mm (O,OO2^W) und eine Länge von 1O1 mm (4") hat, wie oben beschrieben, so kann der Draht in weniger als einer Sekunde mit einem Strom von 100 mA bei 5 V über seine Übergangstemperatur aufgeheizt werden, während das Relais 10 in der Lage ist. Ströme von 5O A bei 12OV zwischen den in Fig. 2 gezeigten Anschlußklemmen 34 zu schalten. Infolgedessen kann das Relais an Quellen niedriger Leistung betrieben werden, wie sie etwa beim Speisen von herkömmlichen bipolaren integrierten Schaltungen verwendet werden, und mit geeigneter Impedanzanpassung kann das Relais mit Strom aus Quellen versorgt werden, die beim Speisen von integrierten MOS-Schaltungen sehr kleiner Leistung verwendet werden. Die Verstärkung,' die durch das Relais erzielt wird, liegt jedoch in der Größenordnung von 10 000 zu 1 und das Relais ist in der Lage, den Betrieb einer Vielfalt von Bauelementen, die in verschiedenen Arten von elektrischen Geräten verwendet werden, direkt zu regulieren.

Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, wird das Relais nach der Erfindung vorzugsweise in einem Relaissystem mit einer Impedanzanpassungseinrichtung 36 zwischen den Eingangsklemmen 30 des Relais und der Relaisspeisequelle 38 verwendet. Zum Beispiel, in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Impedanzanpassungseinrichtung 36 einen Transformator 4O, dessen Sekundärwicklung 40.2 an die Relaiseingangsklemmen 30.1 und dessen Primärwicklung 40.1 an eine das Relais erregende Wechselstromquelle angeschlossen ist, die in Fig.2 durch die integrierte Schaltungsvorrichtung dargestellt ist fcider die Primärwicklung ist an d ie Stromquelle angeschlossen, die zum Speisen der integrierten Schaltungsvorrichtung verwendet wird), um dadurch

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die Impedanz der integrierten Schaltung an den Draht in dem Relais anzupassen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des hochverstärkenden Relais 10 nach der Erfindung ist bei 44 in Fig.4 dargestellt. Dieses Relais 44 hat eine bewegliche Federkontaktanordnung 46, die an einem Ende eines elektrisch isolierenden Kopfstückes 48 auskragend befestigt ist und die an ihrem gegenüberliegenden Ende einen beweglichen Relaiskontakt 50 trägt. Das Relais hat außerdem eine in gleicher Weise befestigte Federkontaktanordnung 52, die einen feststehenden Kontakt trägt, mit welchem der bewegliche Kontakt 50 in Berührung gebracht werden kann, damit ein Relaisausgangskreis geschlossen wird. Gemäß der Erfindung ist ein Isolator 56 ebenfalls an dem Vorderende der Kontaktanordnung 46 angebracht, und ein auf Wärme ansprechender Betätigungsdraht 58 ist an einem Ende mit dem Isolator 56 und an dem entgegengesetzten Ende mit einer Eingangs- oder Speiseklemme 60 verbunden, die an dem Kopfstück 48 angebracht ist. Zusätzlich ist ein elastischer Drahtleiter 62 mit dem Betätigungsdraht und mit einer weiteren Eingangsklemme 64 verbunden, wie dargestellt. Das Relais ist in eine mit Inertgas gefüllte Hülse 66 eingeschlossen, die mit dem Kopfstück 48 luftdicht verschlossen ist- Die Eingangsklemmen 6O und 64 sowie Anschlußteile der beiden Federkontaktanordnungen 46, 52 sind bei ihrer Hindurchführung durch das Kopfstück hindurch nach außen ebenfalls an dem Kopfstück luftdicht abgeschlossen- In dieser Anordnung bilden die Eingangsklemmen 6O und 64 und die Drähte 58 und 62 einen Relaisspeisestromkreis, welcher aus der Sekundärwicklung eines Impedanzanpassungstransformators 68 Leistung empfängt. Der in dem Relais 44 verwendete Betätigungsdraht ist so konditioniert worden, daß er Kennwerte ähnlich wie der oben

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mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 erläuterte Draht 32 aufweist, und der Transformator 68 ermöglicht einen direkten Anschluß, des Relaisspeisestromkreises an einen Wechselstromausgang einer integrierten Schaltung oder dgl., wie oben erläutert.

Im Betrieb ist die Kontaktfederanordnung 46 normalerweise mechanisch so vorgespannt, daß die feststehenden und beweglichen Relaiskontakte einander berühren, während sich der Werkstoff des Betätigungsdrahtes 58 unterhalb seiner Übergangstemperatur befindet und unter einer mechanischen Spannung steht, die durch die Federanordnung ausgeübt wird. Wenn jedoch die Sekundärwicklung des Transformators einen ausreichend starken Strom führt, wird der Draht 58 auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt, so daß der Draht seine Länge sprunghaft verkürzt und die Kontaktanordnung 46 nach oben zieht, damit der Relaisausgangskreis geöffnet wird.

In Fig. 5 ist eine weitere praktische Ausführungsform des Relais nach der Erfindung bei 70 dargestellt. In diesem Relais 70, welches ansonsten dem oben mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Relais 44 gleicht, ist die Federkontaktanordnung 72 als eine aus einem Metall bestehende, mit Schnappwirkung versehene Scheibe ausgebildet, so daß, wenn der durch diese Federanordnung gehalterte Kontakt 74 von dem feststehenden Kontakt 76, der durch die andere Federanordnung 78 gehaltertist, getrennt oder mit demselben in Berührung gebracht wird, dieses Trennen oder Inberührungbringen der Kontakte mit einer verbesserten Schnappwirkung erfolgt. Außerdem ist der thermisch ansprechende Betätigungsdraht 80, der aus der oben beschriebenen Nickel-Titan-Legierung gebildet ist, an einem Ende an der Eingangsklemme 82 und an seinem entgegengesetzten Ende an der Eingangsklemme 84 befestigt, wobei sich der Draht von den Eingangsklemmen aus über einen hakenförmigen Isolator 86 an der Feder-

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anordnung 72 und über einen gleichen hakenförmigen
Ansatz 88 erstreckt, der an dem Kopfstück 90 angebracht ist. In dieser Anordnung zeigt der Draht einen größeren elektrischen Widerstand und kann bei dem
Bewegen der Federanordnung 72 eine wesentlich größere Kraft ausüben, wenn der Draht auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die bei 92 in Fig. 6 dargestellt ist, ist das vordere
Ende einer Federkontaktanordnung 94, die einen beweglichen Kontakt 96 trägt, der mit einem feststehenden
Kontakt 98 in Berührung bringbar ist, welcher durch
eine weitere Federanordnung 100 gehaltert ist, an einem auf Wärme ansprechenden Betätigungsdraht 102 aus der
genannten Nickel-Titan-Legierung elektrisch leitend
befestigt. Das entgegengesetzte Ende des Betätigungsdrahtes ist an einer Eingangsklemme 104 befestigt. In dieser Anordnung wird Strom in dem Relaisausgangsstromkreis, welcher durch die beiden Kontakte 96, 98 und die Federanordnungen 94, 100 gebildet ist, auch durch den Betätigungsdraht 102 hindurchgeleitet. Wenn der Draht auf die übergangstemperatur des Drahtwerkstoffes aufgeheizt wird, verkürzt infolgedessen der Draht seine
Länge und öffnet dadurch den Ausgangsstromkreis und
unterbricht außerdem die Stromzufuhr zu dem Betätigungsdraht. Nach dem Abkühlen des Drahtes schließen
die Federkontaktanordnungen 94, 100 wieder sowohl den Relaisausgangsstromkreis wie auch den Stromkreis, der den Betätigungsdraht aufheizt.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung enthält ein Regelsystem 106 für eine elektrische Heizdecke oder dgl., bei welcher eine Schaltvorrichtung verwendet wird, deren geometrischer Aufbau insgesamt dem der zuvor mit Bezug auf Fig. 6 beschriebenen Vorrichtung 92 entspr-icht, und bei welcher stromregulierende Tempe-

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raturabfühlelemente verwendet werden, die insbesondere mit der Schaltvorrichtung kompatibel sind. Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 7 enthält das Regelsystem 1O6 einen veränderlichen Widerstand 110 und ein Widerstandsheizelement 112, die zwischen den Klemmen 114 und 116 in Reihe geschaltet sind. Die Klemme 114 ist außerdem durch die Relaisruhekontakte 118 der Schaltvorrichtung 108 mit der Last 120 verbunden. Außerdem ist der auf Wärme ansprechende Betätigungsdraht 122 in der Schaltvorrichtung mit einem Widerstand 124, der einen negativen Temperaturkoeffizienten hat (NTC-Widerstand oder Heißleiter), und mit einem Widerstand 126, der einen positiven Temperaturkoeffizienten hat (PTC-Widerstand oder Kaltleiter) in Reihe geschaltet, wie in Fig. 7 gezeigt. Der NTC-Widerstand 124 ist in Wärmeübergangsbeziehung zu der Last 12O angeordnet, wie durch die gestrichelte Linie 128 dargestellt, und der PTC-Widerstand 126 ist in Wärmeübergangsbeziehung zu dem Widerstandsheizelement 112 angeordnet, wie durch die gestrichelte Linie 130 gezeigt.

In dieser Anordnung speist eine an die Klemmen 114 und 116 angelegte Spannung die Last 120 über die Relaisruhekontakte 118 und das Widerstandsheizelement 112 gemäß der Einstellung des veränderlichen Widerstandes 110, wobei der NTC-Widerstand 124 normalerweise verhindert, daß ausreichend Strom in dem Betätigungsdraht 122 der Schaltvorrichtung 108 fließt. Dann, wenn durch die Last 120 Wärme erzeugt wird, wird der NTC-Widerstand 124 erwärmt und verringert seinen Widerstand, wodurch der Betätigungsdraht 122 auf seine Übergangstemperatur aufgeheizt wird, damit die Relaiskontakte geöffnet werden und die Stromzufuhr zu der Last 120 unterbrochen wird. Nach einer Abkühlperiode nimmt der Widerstand des NTC- Widerstandes 124 zu, wodurch der Strom in dem Betätigungsdraht 122 wieder verringert wird, bis die

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Relaiskontakte wieder schließen, wie zu erkennen ist. Wie außerdem zu erkennen ist, wird durch die Einstellung des veränderlichen Widerstandes 11O die Erwärmung des Widerstandsheizelementes 112 eingestellt, welches durch Wärmeübertragung zu dem PTC-Widerstand 126 die Zyklusgeschwindigkeit des Regelsystems 1O6 einstellt.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform 105 einer Regelvorrichtung ähnlich der in Fig- 7 dargestellten Vorrichtung, wobei entsprechende Teile mit den entsprechenden, in Fig. 7 verwendeten Bezugszahlen versehen sind. Hier ist ebenfalls der Schalter 108 normalerweise geschlossen und liefert Strom an die Last 120. Der Strom fließt außerdem durch die Reihenschaltung aus dem Betätigungsdraht 122, dem veränderlichen Widerstand 132 und dem NTC-Widerstand 134. Wenn die Last 12O aufgeheizt wird, heizt sie den NTC-Widerstand 134 auf, wie durch die gestrichelten Linien 136 dargestellt, wodurch der Strom in dem Draht 122 so lange zunimmt, bis der Draht langer wird und die Schalterkontakte 118 öffnet. Durch Abkühlen der Last 12O wird der Zyklus umgekehrt. Der Punkt, an welchem der Sch \1— ter 108 öffnet und schließt, ist durch die Einstellung des veränderlichen Widerstandes 132 festgelegt. Diese Ausführungsform der Erfindung könnte, beispielsweise, als Temperaturregler für eine elektrische Bratpfanne verwendet werden.

Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform 1O7 einer Regelvorrichtung ähnlich den in den Fig. 7 und 8 dargestellten Regelvorrichtungen. Hier ist wiederum der Schalter 108 normalerweise geschlossen. Der Strom fließt deshalb durch den Schalter 108, durch die Last 120 und durch die Reihenschaltung aus dem Widerständsdraht 122, dem in dem Schalter 108 zusätzlich vorge-

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sehenen Reihenwiderstand 137 und dem veränderlichen Widerstand 138 sowie durch den PTC-Widerstand 140 und den Widerstand 142. Wenn die Temperatur an der Last zunimmt, heizt sie den Widerstand 140 auf, wie bei 144 dargestellt, wodurch der Widerstand zunimmt und weniger Strom durch den PTC-Widerstand 140 fließt. Das hat zur Folge, daß mehr Strom durch den Draht fließt, bis sich der Draht verkürzt und die Schalterkontakte 118 öffnet. Wenn sich die Last 120 abkühlt, nimmt der Widerstand des PTC-Widerstandes 140 ab und verringert den durch den Draht 122 fließenden Strom, so daß sich der Draht auf die Temperatur abkühlt, bei welcher er langer wird und das Schließen der Schalterkontakte 118 ermöglicht. Die Einstellung des veränderlichen Widerstandes 138 legt die Betriebstemperatur des Schalters 108 fest. Diese Ausführungsform der Erfindung könnte in einem Ofenregler verwendet werden.

Fig. 10 zeigt eine vierte Ausführungsform 146 einer Regelvorrichtung ähnlich den Vorrichtungen, die in den Fig. 7 bis 9 dargestellt sind. Hier ist der Schalter 108, der den zusätzlichen Widerstand 137 aufweist, normalerweise geöffnet. Wenn die Temperatur einer Kammer 148 abnimmt, nimmt in der Vorrichtung der Widerstand des PTC-Widerstandes 150 ab, während der Widerstand des NTC-Widerstandes 152 zunimmt. Das hat zur Folge, daß mehr Strom durch den Betätigungsdraht 122 fließt und daß nach dem Erreichen der Übergangstemperatur die Schalterkontakte 118 geschlossen werden und der Last 12O mehr Leistung zugeführt wird. Eine Temperaturzunahme bewirkt nun, daß mehr Strom durch den Parallezweig mit dem Widerstand 142 und dem NTC-Widerstand 152 und weniger Strom durch den Widerstand 150 fließt, wodurch infolge der Verlängerung des Drahtes 122 das öffnen des Schalters 108 bewirkt wird. Eine Vorrichtung dieser Art kann als Abtau-

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steuervorrichtung für ein Kühlgerät verwendet werden, wobei die Bildung von Eis bewirkt, daß der Schalter 108 geschlossen und einem Heizelement Leistung zugeführt wird, wodurch dem Kühlgerät das Abtauen ermöglicht wird, bis ausreichend Kälte aus dem Kühlgerät abgeführt worden ist, damit die Abkühlungsgeschwindigkeit der Widerstände 150 und 152 geändert und dadurch der Zyklus geändert wird.

In Fig. 11 ist ein Schaltungssystem 154 dargestellt, bei welchem ein Relais geringer Leistung, wie etwa das oben mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschriebene Relais 10, in Verbindung mit einer Quelle, die bei hoher Spannung einen niedrigen Strom liefert, wie etwa eine integrierte MOS-Schaltungsvorrichtung 156, verwendet werden kann, ohne daß die Verwendung eines Transformators erforderlich ist.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist die integrierte MOS-Schaltungsvorrichtung 156, die typischerweise einen Ausgangsstrom von etwa 3 mA bei 30 V hat, so ausgelegt, daß sie den Kondensator 158 beispielsweise in ungefähr 60 ms auflädt und daß sie dem Transistor 160 einen Steuerimpuls zuführt, nachdem der Kondensator aufgeladen ist, damit der Kondensator 158 durch den, Betätigungsdraht 32 des oben beschriebenen Relais 10 entladen wird. In dieser Anordnung ist der Strom, der durch den Draht 32 bei einer Spannung von 30 V während der Kondensatorentladung hindurchgeleitet wird, ausreichend groß, damit der Draht auf seine Übergangstemperatur zum öffnen der Kontakte des Relais, die bei 162 gezeigt sind, aufgeheizt wird. Das Relais kann dann in irgendeiner herkömmlichen Weise in geöffneter Stellung gehalten werden oder, bei Bedarf, werden die Steuerimpulse dem Transistor 160 durch die integrierte Schaltungsvorrichtung in gewählten Abständen zugeführt, damit dem Relais ein gewähltes Tastver-

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hältnis gegeben wird,' wie zu erkennen ist. In dieser Anordnung ist die integrierte MOS-Schaltung sehr geringer Leistung so ausgelegt, daß sie das hochverstärkende Relais niedriger Leistung nach der Erfindung betätigt.

In Fig. 12 ist eine andere abgewandelte Ausführungsform 164 der Erfindung dargestellt, die dem oben beschriebenen Schaltungssystem 154 ähnlich ist. In dieser Ausführungsform 164 der Erfindung ist die integrierte MQS-Schaltungsvorrichtung 156, wie in Fig. gezeigt, so angeordnet, daß sie Kondensatoren 166 und 168 auflädt und außerdem dem Transistor 17O und dem Transistor 172 periodisch Steuerimpulse zuführt, damit zum Entladen der Kondensatoren durch Betätigungsdrähte 174 bzw. 176 in einem Relais 178 die Transistoren periodisch leitend gemacht werden. In dieser Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Relais 178 ein einpoliges Stromstoßumschaltrelais, welches ansonsten den zuvor beschriebenen Relais nach der Erfindung gleicht, mit irgendeiner herkömmlichen Einrichtung,:, die die Relaiskontakte in jeder ihrer beiden stabilen Stellungen hält. Das heißt, das Relais 178 hat typischerweise zwei Relaisruhekontakte 18O und zwei Relaisarbeitskontakte 182. In dieser Anordnung des Systems 164 wird elektrische Energie, die in dem Kondensator 166 gespeichert ist, einem Betätigungsdraht 174 in dem Relais 178 in Abhängigkeit von einem Steuerimpuls aus der integrierten Schaltungsvorrichtung 156 periodisch zugeführt, damit die Relaiskontakte 180 geöffnet und die Relaiskontakte 182 geschlossen werden, d.h. das Relais aus einer seiner stabilen Stellungen in seine zweite stabile Stellung gebracht wird, wie zu erkennen ist. Ein anschließender Steuerimpuls aus der integrierten Schaltungsvorrichtung ist danach in der Lage, den Kondensator 168 durch den anderen Betätigungsdraht 176 in dem Relais zu ent-

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laden, damit das Relais in seine ursprüngliche stabile Stellung zurückgebracht wird.

Bei einer in Fig. 13 dargestellten weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung gleicht das Schaltungssystem 184 insgesamt dem Schaltungssystem 154, mit der Ausnahme, daß der Kondensator 158 aus der Stromquelle aufgeladen wird, die durch Klemmen 186 und 188 in Fig. 13 angedeutet ist und die zum Speisen der integrierten Schaltungsvorrichtung 156 verwendet wird.

Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Schaltungssystems nach der Erfindung, welches bei in Fig. 14 dargestellt ist, ist ein Relais 10, etwa wie es oben mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrie-" ben worden ist und welches vorzugsweise aus einer 6 Volt-Quelle gespeist wird, so ausgelegt, daß es durch eine 3O Volt-Stromquelle oder dgl., wie sie etwa zum Speisen der integrierten MOS-Schaltungsvorrichtung verwendet wird, betätigt, damit das Relais ohne zu großen Leistungsverlust arbeitet. In dieser Anordnung ist die integrierte Schaltungsvorrichtung 192 in irgendeiner herkömmlichen Weise so beschaffen, daß sie eine Folge von Steuerimpulsalan den Transistor 194 liefert, so daß Strom aus der 3O Volt-Stromquelle oder dgl., die durch die Leitungsanschlüsse 196 und 198 dargestellt ist, schnell ein- und abgeschaltet wird, damit eine Effektivspannung von etwa 6 V dem Draht 32 in dem Relais 10 zum Aufheizen des Drahtes auf seine Übergangstemperatur zum Öffnen der Relaiskontakte zugeführt wird. Dieses Schaltungssystem ist zwar für eine Verwendung mit verschiedenen Leitungsspannungen geeignet, die größte Wirtschaftlichkeit und der größte Wirkungsgrad werden jedoch erzielt, wenn die Leitungsspannung in der Größenordnung von

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24 V bis 30 V liegt.

Bei einer in Fig. 15 dargestellten weiteren abgewandelten Ausführungsform 200 der Erfindung ist das Schaltungssystem so ausgelegt, daß die Impedanz einer Stromquelle mit höherer Spannung, wie etwa 110 V Wechselspannung, die durch die Klemmen 202 und 203 dargestellt ist, dem Relais 10 durch Phasenmodulation angepaßt ist. Das heißt, die integrierte MOS-Schaltungsvorrichtung 204 kann aus einer durch die Klemmen 206 und 208 dargestellten 30 Volt-Wechselstromquelle gespeist werden, die mit der 110 Volt-Quelle synchronisiert ist. Die integrierte Schaltungsvorrichtung ist in irgendeiner herkömmlichen Weise so ausgebildet, daß sie dem Thyristor 210 Auftastimpulse nur dann zuführt, wenn die Netzwechselspannung und der Netzwechselstrom Null erreichen, wodurch die Effektivspannung, die an den Betätigungsdraht 32 in dem Relais 10 angelegt ist, auf etwa 1/5 der Netzspannung verringert wird, wie es zum Aufheizen des Drahtes 32 auf dessen Übergangstemperatur zum öffnen der Kontakte des Relais 10 erforderlich ist. In dieser Anordnung kann sogar ein verhältnismäßig billiges Schaltungselement 210 verwendet werden, obwohl das Relais an eine 110 Volt-Leitung impedanzangepaßt ist. Wie zu erkennen ist, kann anstelle des Thyristors 210 ein Triac verwendet werden, damit ein Betrieb während beider Hälften des Schaltungszyklus erreicht wird.

Bei einer in Fig. 16 dargestellten weiteren abgewandelten Ausführungsform 212 der Erfindung ist das Relais 10 nach der Erfindung durch die Verwendung einer Spule 214 an eine Gleichstromquelle impedanzangepaßt. Das heißt, wie in Fig. 16 gezeigt, ist eine Spule mit dem Betätigungsdraht 32 des Relais 10 und mit einer 30 Volt-Gleichstromquelle oder dgl., die durch die Klemmen 216 und 218 dargestellt ist, in Reihe ge-

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schaltet, während eine integrierte MOS-Schaltungsvorrichtung 220 in irgendeiner herkömmlichen Weise so ausgelegt ist, daß sie dem Transistor 222 kurze Steuerimpulse zuführt, damit der Transistor periodisch leitend gemacht wird. In dieser Anordnung ist die Induktivität bzw. Spule 214 so gewählt, daß eine gewählte Phasenbeziehung geschaffen wird, wenn der Transistor kurzzeitig leitend gemacht wird, um dadurch dem Betätigungsdraht 32 bedeutend weniger als den Scheitelleitungsstrom und die Scheitelleitungsspannung zuzuführen, wie es zum Aufheizen des Drahtes auf seine Übergangstemperatur zum öffnen der Kon-.takte des Relais 10 erforderlich ist.

Bei einer in Fig. 17 dargestellten weiteren Ausführungsform 224 der Erfindung sind die hochverstärkenden Relais 10 nach der Erfindung, wie sie oben beschrieben worden sind, für eine Verwendung in Verbindung mit einem mit niedriger Spannung und niedriger Leistung arbeitenden Gerätezeitgeber 226 von ansonsten herkömmlichem Aufbau ausgelegt, wodurch die Zeitgeberkontakte einen sehr leichten Aufbau erhalten können und eine lange Lebensdauer aufweisen. Das heißt, wie in Fig. 17 gezeigt, enthält ein mit niedriger Spannung und niedriger Leistung arbeitender Gerätezeitgeber herkömmlicher Bauart einen Synchronmotor 228, welcher eine Walze 232 auf einer Welle dreht, so daß an verschiedenen Stellen auf der Oberfläche der Walze 232 angeordnete Kontakte 234 sequentiell mit entsprechenden Schleifkontakten 236 in Berührung gebracht werden. Wie zu erkennen ist, ist ein Schleifkontaktträger 238 typischerweise so angeordnet, daß die Schleifkontakte 236 so verschoben werden können, daß sie mit anderen Gruppen von Zeitgeberkontakten 240 oder 242 in Berührung kommen, damit das durch die Walze bereitgestellte Programm geändert werden kann. Wie ersichtlich ist, dient eine 110 Volt-Wechselspannungs-

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quelle_f die durch die Klemmen 244 und 246 dargestellt ist, zum Speisen verschiedener elektrischer Bauteile, wie etwa der Elektromagnete 248, 250 und des Motors 252, durch Kontakte der betreffenden Relais 1O.

Gemäß der Erfindung ist ein Transformator 254 zwischen die Netzklemmen geschaltet- Die Sekundärwicklung 254.1 speist einen Zeitgebermotor 228 mit beispielsweise 12 V. Die Betätigurigsdrähte 32 der Relais 10 sind so angeordnet, daß sie durch die Kontakte 234 der Zeitgeberwalze und die Schleifkontakte 236 sequentiell mit der Transformatorsekundärwicklung verbunden werden können, wenn die Zeitgeberwalze gedreht wird, wie zu erkennen ist. Bei Verwendung der hochverstärkenden Relais 10 nach der Erfindung ist es auf diese Weise möglich, eine mit niedriger Spannung und niedriger Leistung arbeitende Zeitgebervorrichtung 226, die einen sehr- leichten Aufbau haben kann, zum sequentiellen Betätigen einer Vielfalt von elektrischen Bauteilen, wie etwa den Elektromagneten 248, 250 und dem Motor 252, zu verwenden. Bei Bedarf kann ein NTC-Widerstand 256 in Reihenschaltung mit dem Draht 32 als eine Grenzsteuerung verwendet werden.

Über die oben lediglich als Beispiel beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung hinaus bieten sich dem Fachmann im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungsund Verbesserungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche:

1,,^Relais, gekennzeichnet durch einen elektrisch isolierenden Boden, durch eine an dem Boden befestigte feststehende" Kontakteinrichtung, durch eine an dem Boden befestigte bewegliche Kontakteinrichtung, die zwischen einer Stellung mit geschlossenem Stromkreis, in welcher sie die feststehende Kontakteinrichtung berührt, und einer Stellung mit offenem Stromkreis, in welcher sie von der feststehenden Kontakteinrichtung entfernt ist, bewegbar ist, durch eine Federeinrichtung, die an dem Boden befestigt ist und die bewegliche Kontakteinrichtung aus einer der Stellungen _r in die andere der Stellungen drängt, und durch einen Metalldraht, der zwischen der beweglichen Kontakteinrichtung und dem Boden befestigt ist, wobei der Draht aus einer gewählten Metallegierung besteht, so daß er durch die Federeinrichtung aus einer ursprünglichen Länge auf eine weitere Länge verformt werden kann, wenn die bewegliche Kontakteinrichtung durch die Federeinrichtung aus der einen Stellung in die andere Stellung gedrängt wird, wobei die Legierung unterhalb einer Übergangstemperatur einen verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul aufweist und sprungartig auf die ursprüngliche Länge zurückkehrt und einen verhältnismäßig höheren Elastizitätsmodul aufweist, damit die bewegliche Kontakteinrichtung entgegen der Federvorspannung in die eine Stellung zurückgebracht wird, wenn der Draht auf die Übergangstemperatur aufgeheizt wird, und wobei der Draht eine gewählte Querschnittsgröße und Länge hat, damit er von Raumtemperatur auf die Übergangstemperatur aufgeheizt werden kann, indem elektrischer Strom mit einer Eingangsleistung von weniger als etwa 2 Watt durch den Draht hindurchgeleitet wird, um eine Betätigung des Relais bei Leistungswerten, wie sie zum Speisen von integrierten Schaltungen verwendet werden,

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zu ermöglichen.
2. Hochverstärkendes Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtgröße und Drahtlänge so gewählt sind, daß der Draht mit der niedrigen Eingangsleistung auf die übergangstemperatur aufgeheizt werden kann, damit die bewegliche Kontakteinrichtung mit einer Kraft von mindestens etwa 15 Pond verschoben werden kann, damit eine Verstärkung von mindestens etwa 5OO zu 1 erzielt wird.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht einen Durchmesser von weniger als etwa 1 mm (0,004") hat.
4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht eine.Länge von mindestens etwa 100 mm (4") hat.
5. Hochverstärkendes elektrisches Relais, welches bei den niedrigen Leistungswerten betätigbar ist, die zum Speisen von integrierten Schaltungen verwendet werden, gekennzeichnet durch einen isolierenden Boden, durch zwei feststehende elektrische Kontakteinrichtungen, die so an dem Boden befestigt sind, daß sie elektrisch isoliert voneinander über den Boden vorstehen, durch eine bewegliche elektrische Kontakteinrichtung, die zwischen einer Stellung mit geschlossenem Stromkreis, in welcher sie die feststehende Kontakteinrichtung berührt und überbrückt, λ> und einer Stellung mit offenem Stromkreis bewegbar ist, in welcher sie von der feststehenden Kontakteinrichtung getrennt ist, durch eine an dem Boden angebrachte Federeinrichtung, die die bewegliche Kontakteinrichtung von dem Boden weg in die Stellung mit offenem Stromkreis drückt, durch eine elektrisch isolierende Kappe, die an dem Boden beweglich gehaltert

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ist und an der beweglichen Kontakteinrichtung anliegt, um die Bewegung der beweglichen Kontakteinrichtung von dem Boden weg, die durch die Federeinrichtung hervorgerufen wird, zu begrenzen, und durch einen Metalldraht aus einer gewählten Nickel-Titan-Legierung, der zwischen der Kappe und dem Boden befestigt ist und durch die Federvorspannung aus einer ursprünglichen Länge auf eine größere Länge verformbar ist, wenn die bewegliche Kontakteinrichtung durch die Federvorspannung in die Stellung mit geöffnetem Stromkreis bewegt wird, wobei die Legierung unterhalb einer bestimmten Übergangstemperatur einen niedrigen Elastizitätsmodul zeigt und sprungartig zu ihrer ursprünglichen Länge zurückkehrt, und einen verhältnismäßig höheren Elastizitätsmodul zeigt, damit die bewegliche Kontakteinrichtung entgegen der Federvorspannung in die Stellung mit geschlossenem Stromkreis zurückbewegt wird, wenn der Draht auf die Übergangstemperatur aufgeheizt wird, und wobei der Draht einen Durchmesser von weniger als etwa 1 mm (0,oo4") hat, so daß er von Raumtempteratur auf die Übergangstemperatur aufgeheizt werden kann, indem elektrischer Strom mit einer niedrigen Eingangsleistung von weniger als etwa 2 Watt durch den Draht hindurchgeleitet wird.
6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Kontakteinrichtungen Anschlußteile haben, die über die Unterseite des Bodens vorstehen, und daß die entgegengesetzten Enden des Drahtes an weiteren Klemmen befestigt sind, die an dem Boden befestigt sind und die über die Unterseite des Bodens vorstehende Teile haben.
7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Klemmen aus verformbarem, elektrisch leitendem metallischen Material gebildet und so ver-

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formbar sind, daß der Kontaktdruck zwischen der beweglichen Kontakteinrichtung und den feststehenden Kontakteinrichtungen in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis eingestellt werden kann.
8. Relais nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe an dem Boden einstellbar gehaltert ist, damit der Abstand zwischen der beweglichen Kontakteinrichtung und den feststehenden Kontakteinrichtungen in der Stellung mit geöffnetem Stromkreis eingestellt werden kann.
9. Relais nach einem der Ansprüche 5 bis.8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontakteinrichtung einen elektrisch leitenden Überbrückungskontaktarm mit elektrischen Kontakten hat, die an gegenüberliegenden Enden des Arms befestigt sind, und daß die Kappe einen Körper aus Isoliermaterial mit einer Fläche, die an dem beweglichen Kontaktarm anliegt, und ein Gewindeteil hat, welchessich durch den Isolierkörper hindurch erstreckt und in den Boden einstellbar eingeschraubt ist.
10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht mehrere Abschnitte hat, die sich zwischen den zusätzlichen Klemmen und Ansätzen an dem Boden sowie Ansätzen an dem Isolierkörper der Kappe erstrecken.
11. Hochverstärkendes elektrisches Relais, welches mit den niedrigen Leistungswerten betätigbar ist, die beim Speisen von integrierten Schaltungen verwendet werden, gekennzeichnet durch ein isolierendes Kopfstück, ein feststehendes Kontaktteil, welches auskragend an dem Kopfstück befestigt ist und an seinem Vorderende einen feststehenden Kontakt trägt, durch ein Federkontaktteil, welches auskragend an dem Kopf-

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stück befestigt ist und an seinem Vorderende einen beweglichen Kontakt trägt und diesen in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis an den' feststehenden Kontakt andrückt, und durch einen Draht aus einer gewählten Nickel-rTitan-Legierung, der zwischen dem Vorderende des Federkontaktteils und dem Kopfstück befestigt ist, so daß er durch die Federteilvorspannung aus einer ursprünglichen Längeaif eine größere Länge verformt werden kann, wenn das Federteil den beweglichen Kontakt in die Stellung mit geschlossenem Stromkreis bewegt, wobei die Legierung unterhalb einer übergangstemperatur einen verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul zeigt und sprungartig zu ihrer ursprünglichen Länge zurückkehrt und einen verhältnismäßig höheren Elastizitätsmodul zeigt, damit der bewegliche Kontakt gegen die Federteilvorspannung aus der Stellung, in welcher er an dem feststehenden Kontakt anliegt, in eine Stellung mit offenem Stromkreis bewegt wird, wenn der Draht auf die Übergangstemperatur aufgeheizt wird, wobei der Draht einen Durchmesser von weniger als etwa 1 mm (0,004") hat, damit er von Raumtemperatur auf die übergangstemperatur aufgeheizt werden kann, indem durch den Draht ein elektrischer Strom mit einer niedrigen Eingangsleistung von weniger als etwa 2 Watt hindurchgeleitet wird.
12. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkontaktteil eine Blattfeder aufweist.
13. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkontaktteil ein Metallteil mit einem schalenförmigen Teil zwischen seinen Enden aufweist, daß ein Ende dieses Metallteils an dem Kopfstück befestigt ist und daß der bewegliche Kontakt an dem entgegengesetzten Ende befestigt ist, so daß das Feder-

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teil den beweglichen Kontakt mit Schanppwirkung an den feststehenden Kontakt andrückt und von demselben trennt.
14. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmen an dem Kopfstück angebracht sind, daß ein Isolierteil an dem Vorderende des Federkontaktteils befestigt ist, daß der Draht aus Nickel-Titan-Legierung mit einem Ende an einer der Klemmen und an seinem anderen Ende an dem Isolierteil befestigt ist, und daß ein elastischer Drahtleiter an einem Ende mit dem anderen Ende des Nickel-Titan-Legierungsdrahtes und an seinem anderen Ende mit der anderen Klemme verbunden ist.
15. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmen an dem Kopfstück befestigt sind, daß ein Isolierteil an dem Vorderende des Federkontaktteils befestigt ist und daß der Draht aus Nickel-Titan-Legierung an seinen gegenüberliegenden Enden mit der einen bzw. anderen Klemme und zwischen seinen Enden an dem Isolierteil befestigt ist.
16. Relais nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kopfstück ein Ansatz angebracht ist und daß mehrere Abschnitte des Drahtes sich zwischen den Klemmen, dem Ansatz und dem Isolierteil erstrecken.
17. Relaissystem, gekennzeichnet durch ein Relais nach Anspruch 1, durch eine Stromquelle, mittels welcher ein elektrischer Strom zum Speisen des Relais durch den Relaisdraht hindurchgeleitet werden kann, und durch Einrichtungen zum Anpassen der Impedanz der Stromquelle und des Relaisdrahtes.
18. Relaissystem nach Anspruch 17, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Impedanzanpassungseinrichtung einen Transformator aufweist.
19. Relaissystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stromquelle und dem Relaisdraht eine integrierte Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Hindurchleiten des elektrischen Relaisspeisestroms durch den Relaisdraht angeordnet ist.
20. Relaissystem, gekennzeichnet durch ein Relais nach Anspruch 1, durch eine integrierte Schaltungsvorrichtung, die so gespeist werden kann, daß sie einen Steuerimpuls liefert, durch eine Stromquelle zum Speisen der integrierten Schaltungsvorrichtung, und durch eine Relaisschaltvorrichtung, die mit dem Relaisdraht in Reihe geschaltet ist, damit Relaisspeisestrom aus der Stromquelle durch den Draht hindurchgeleitet wird, wenn die Transistorschaltvorrichtung leitend gemacht ist, wobei die Transistorschaltvorrichtung für den Empfang des Steuerimpulses mit der integrierten Schaltungsvorrichtung verbunden ist, damit zur Betätigung des Relais die Transistorschaltvorrichtung wahlweise leitend gemacht wird.
21. Relaissystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die Transistorschaltvorrichtung zwischen den Relaisdraht und die integrierte Schaltungsvorrichtung in Reihe geschaltet ist.
22. Relaissystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschaltvorrichtung zwischen ' den Relaisdraht und die Stromquelle in Reihe geschaltet ist.
23. Relaissystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator vorgesehen ist,

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der so geschaltet ist* , daß er aus der Stromquelle Ladestrom empfängt, und daß die Transistorschaltvorrichtung zwischen den Kondensator " und den Kelaisdraht in Reihe geschaltet ist, damit der Kondensator durch den Relaisdraht entladen wird, wenn die Transistorschaltvorrichtung leitend gemacht ist.
24. Relaissystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator so geschaltet ist, daß er direkt aus der Stromquelle geladen wird.
25. Relaissystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator so geschaltet ist, daß er aus der integrierten Schaltungsvorrichtung geladen wird.
26. Relaissystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Gleichstromquelle ist, daß eine Spule zwischen dem Relaisdraht und der Stromquelle mit der Transistorschaltvorrichtung in Reihe geschaltet ist, und daß der Steuerimpuls, der an die Transistorschaltvorrichtung angelegt ist, in der Lage ist, zum wirksamen Anpassen der Impedanz der Stromquelle und des■Relaisdrahtes die Transistorschaltvorrichtung intermittierend leitend zu machen.
27. Relaissystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relais vorgesehen ist, welches mit den niedrigen Leistungswerten betätigbar ist, die zum Speisen von integrierten Schaltungen verwendet werden, daß das Relais einen elektrisch isolierenden Boden , ein Paar feststehende Kontakteinrichtungen, die auf dem Boden montiert sind, eine bewegliche Kontakteinrichtung, die zwischen einer Stellung, in welcher sie einen der feststehenden Kontakte berührt, und einer Stellung,

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in welcher sie den anderen der feststehenden Kontakte berührt, bewegbar ist, Einrichtungen zum lösbaren-Verriegeln der beweglichen Kontakteinrichtung in jeder der beiden Stellungen, und ein Paar Drähte aus einer gewählten Nickel-Titan-Legierung hat, die: zwischen dem Boden und der beweglichen Kontakteinrichtung befestigt sind und die jeweils aus einer ursprünglichen Länge auf eine größere Länge verformbar sind, wenn die bewegliche Kontakteinrichtung durch den anderen Draht aus einer der Stellungen in die andere der Stellungen bewegt wird, wobei die Legierung einen verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul unterhalb einer Übergangstemperatur aufweist und sprungartig zu ihrer ursprünglichen Länge zurückkehrt und einen verhältnismäßig höheren Elastizitätsmodul aufweist, damit die bewegliche Kontakteinrichtung in die eine Stellung zurückgebracht wird, wenn der Draht auf die Übergangstemperatur aufgeheizt wird, und wobei die Drähte jeweils eine gewählte Querschnittsgröße und Länge haben, damit sie von Raumtemperatur auf die Übergangstemperatur aufgeheizt werden können, indem ein elektrischer Strom mit einer Eingangsleistung von weniger als etwa 2 Watt durch den Draht hindurchgeleitet wird, daß eine integrierte Schaltungsvorrichtung vorgesehen ist und so gespeist werden kann, daß sie abwechselnd ein Paar Steuerimpulse liefert, daß eine Stromquelle zum Speisen der integrierten Schaltung vorgesehen ist, daß ein Paar Kondensatoren vorgesehen ist, die so geschaltet sind, daß sie aus der integrierten Schaltungsvorrichtung geladen werden, und daß ein Paar Transistoren zwischen den einen bzw. anderen Kondensator und den einen bzw. anderen Relaisdraht in Reihe geschaltet ist, damit die Kondensatoren durch die Drähte entladen werden, wenn die Transistoren leitend gemacht sind, wobei die Transistoren für den Empfang entsprechender Steuerimpulse zum Betätigen des Relais mit der integrierten Schaltungsvorrichtung verbunden sind.

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28. Relaissystem, gekennzeichnet durch ein Relais nach Anspruch 1, durch eine integrierte Schaltungsvorrichtung, die so gespeist werden kann, daß sie einen Steuerimpuls liefert, durch eine erste Wechselstromquelle, durch eine torgesteuerte Halbleitervorrichtung, die die erste Stromquelle mit dem Relaisdraht verbindet, damit Relaisspeisestrom aus der ersten Stromquelle durch den Relaisdraht hindurchgeleitet wird, wenn die Halbleitervorrichtung leitend .gemacht ist, durch eine mit der ersten Stromquelle synchron arbeitende zweite Wechselstromquelle zum Speisen der integrierten Schaltungsvörrichtung, und durch Einrichtungen zum Anlegen des Steuerimpulses an die Halbleitervorrichtung, damit diese Vorrichtung während eines gewählten Abschnittes jedes Wechselstromzyklus der Stromquellen leitend gemacht wird, um die Impedanz der ersten Stromquelle an den Relaisdraht anzupassen.
29. Relaissystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung einen Thyristor umfaßt.
30. Relaissystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung einen Triac umfaßt. '
31. Steuerschaltungssystem, gekennzeichnet durch ein Relais nach Anspruch 1, durch eine Stromquelle, die Speisestrom durch den Relaisdraht hindurchleitet, durch eine Vorrichtung, die aus der Stromquelle über die Relaiskontakteinrichtung gespeist wird_f wenn das Relais in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis ist, und durch eine Widerstands einrichtung, die einen in Abhängigkeit von Temperaturänderungen veränderlichen Widerstand aufweist und so geschaltet ist» daß sie den Speisestrom in dem Relaisdraht zum Betätigen des Relais

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so reguliert, daß die Vorrichtung bei einem Temperaturwert gespeist und bei einem anderen Temperaturwert die Speisung der Vorrichtung unterbrochen wird.
32. System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais normalerweise in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis ist, daß die Widerstandseinrichtung einen NTC-Widerstand und einen wahlweise veränderlichen Widerstand auf v/eist, die mit dem Relaisdraht in Reihe geschaltet sind,daß der NTC-Widerstand zum Regulieren des Stroms in dem Relaisdraht in Wärmeübergangsbeziehung zu der Vorrichtung angeordnet ist, damit die Vorrichtung in Abhängigkeit von dem Abnehmen der Vorrichtungstemperatur unter einen gewählten Temperatürwert gespeist wird und damit die Speisung der Vorrichtung in Abhängigkeit von der Zunahme der Vorrichtungstemperatur über einen gewählten Temperaturwert·unterbrochen wird, wobei der veränderliche Widerstand zum Wählen des Temperaturwertes einstellbar ist.
33. System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais normalerweise in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis ist, daß die Widerstandseinrichtung einen NTC-Widerstand und einen PTC-Widerstand aufweist, die mit dem Relaisdraht in Reihe geschaltet sind, daß eine Reihenschaltung aus einem wahlweise veränderlichen Widerstand und einem Widerstandsheizelement zu dem Relaisdraht und den NTC- und PTC-Widerständen parallelgeschaltet ist, daß der NTC-Widerstand in Wärmeübergangsbeziehung zu der Vorrichtung angeordnet ist, damit der Strom in dem Relaisdraht so reguliert wird, daß die Vorrichtung in Abhängigkeit von einer Abnahme der Vorrichtungstemperatur unter einen gewählten Temperaturwert gespeist wird und daß die Speisung der Vorrichtung in Abhängig-

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keit von einer Zunahme der Vorrichtungstemperatur über den gewählten Temperaturwert unterbrochen wird, und daß der PTC-Widerstand in Wärmeübergangsbeziehung zu dem Widerstandsheizelement angeordnet ist, so daß durch das Einstellen des wahlweise veränderlichen Widerstandes der Temperaturwert gewählt wird.
34. System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais normalerweise in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis ist, daß die Widerstandseinrichtung einen mit dem Relaisdraht in Reihe geschalteten wahlweise veränderlichen Widerstand hat .sowie einen PTC-Widerstand und einen Vorwiderstand, die zu dem Relaisdraht und dem wahlweise veränderlichen Widerstand parallelgeschaltet sind, daß der PTC-Widerstand in Wärmeübergangsbeziehung zu der Vorrichtung angeordnet ist, damit der Strom in dem Relaisdraht so reguliert wird, daß die Vorrichtung in Abhängigkeit von einer Abnahme der Vorrichtungstemperatur unter einen gewählten Temperaturwert gespeist und die Speisung der Vorrichtung in Abhängigkeit von der Zunahme der Vorrichtungstemperatur über einen gewählten Temperaturwert unterbrochen wird, wobei durch die Einstellung des wahlweise veränderlichen Widerstands der Temperaturwert gewählt wird.
35. System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais normalerweise in der Stellung mit geöffnetem Stromkreis ist, daß die Widerstandseinrichtung einen PTC-Widerstand, der mit dem Relaisdraht in Reihe geschaltet ist, sowie eine Reihenschaltung aus einem NTC-Widerstand und einem Vorwiderstand hat, die zu dem Relaisdraht und dem PTC-Widerstand parallelgeschaltet ist, daß die NTC-und PTC-Widerstände in Wärmeubergangsbe Ziehung zu einer gewählten Kammer angeordnet sind, damit der Strom in dem Relaisdraht so reguliert

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wird, daß die Vorrichtung in Abhängigkeit von einer Temperaturzunahme in der Kammer über einen gewählten Temperaturwert gespeist- und in Abhängigkeit von einer Temperaturabnähme unter einen gewählten Temperaturwert die Speisung der Vorrichtung unterbrochen wird.
36. Gerätezeitgebersystem, gekennzeichnet durch ein Relais nach Anspruch 1, durch eine Quelle hoher Leistung, die eine elektrische Vorrichtung durch die Relaiskontakteinrichtung speist, wenn sich das Relais in der Stellung mit geschlossenem Stromkreis befindet, durch eine Zeitgeberwalze mit Kontaktstreifen, die in gewählten Teilen der Walzenoberfläche angeordnet und mit dem Relaisdraht in Reihe geschaltet- sind, durch einen Elektromotor verhältnismäßig niedriger Leistung, der die Walze in Drehung versetzt, durch eine Schleifkontakteinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie wahlweise die Kontaktstreifen berührt, wenn die Walze gedreht wird, und durch einen Transformator, der den Elektromotor und die Schleifkontakteinrichtung aus der Stromquelle speist und die Impedanz der Stromquelle an den Motor und den Relaisdraht anpaßt, wodurch die Zeitgeberwalze zum wahlweisen Hindurchleiten von Strom durch den Relaisdraht gedreht wird, damit das Relais in seine Stellung mit geschlossenem Stromkreis zum wahlwei^en Speisen der elektrischen Vorrichtung gebracht wird.
37. Elektrische Steuervorrichtung, die mit niedrigen Leistungswerten betätigbar ist, gekennzeichnet durch einen Boden, durch ein Steuerteil, welches aus einer Steuerstellung in eine zweite Steuerstellung bewegbar ist, durch eine Federeinrichtung, die das Steuerteil aus der einen Stellung in die zweite Stellung drängt, und durch einen Draht, der zwischen dem Boden und dem Steuerteil befestigt ist, wobei der Draht aus einer ge-

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wählten Legierung besteht, so daß er durch die Federvorspannung von einer ursprünglichen Länge auf eine zweite Länge verformt werden kann, wenn das Steuerteil aus der einen Stellung in die zweite Stellung bewegt wird, wenn die Legierung einen verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmodul unter einer Übergangstemperatur aufweist und sprungartig auf seine ursprüngliche Länge zurückkehrt und einen verhältnismäßig höheren Elastizitätsmodul aufweist, um das Steuerteil gegen die Federvorspannung aus der zweiten Stellung in die eine Stellung zu bringen, wenn die Legierung auf die Übergangstemperatur aufgeheizt wird, und wobei der Draht eine gewählte Querschnittsgröße und Länge hat, damit er von Raumtemperatur auf die Übergangstemperatur aufgeheizt werden kann, indem elektrischer Strom mit einer Eingangsleistung von weniger als etwa 2 Watt durch den Draht hindurchgeleitet wird.

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