DE2413240A1

DE2413240A1 - Statisches elektrisches relais

Info

Publication number: DE2413240A1
Application number: DE19742413240
Authority: DE
Inventors: Georges Albert Berton; Jacques Claude Delgendre; Emile Francois Hamon
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1974-09-26
Also published as: NL7403420A; NL7403418A; GB1462473A; BE812500R

Description

L'Etat Fransais represents
par Ie Delegue

Ministeriel pour l'Armement

75997

Paris

14 rue Saint Dominique Frankreich

Unser Zeichen: E

Statisches elektrisches Relais (Zusatz zur Patentanmeldung P 22 24 325.0)

Gegenstand der Hauptanmeldung P 22 24 325.0 ist ein statisches elektrisches Relais, bei welchem das den elektrischen Stromkreis öffnende oder schließende Glied ein durch die Reaktion einer pyrotechnisehen Zusammensetzung erzeugter leitender oder isolierender Stoff ist.

Derartige Relais eignen sich insbesondere als miniaturisierte Relais auf Anwendungsgebieten,bei denen ein irreversibler Betrieb unter schwierigen Umgebungsbedingungen gefordert wird, beispielsweise für die. Ausstattung von Geschossen,Flugkörpern, militärischen Geräten oder Raumfahrtgeräten.

Lei/Pe

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Es sei klargestellt, daß als pyrotechnische Zusammensetzung jede Mischung von wenigstens zwei Substanzen bezeichnet wird, die miteinander exotherm derart reagieren, daß die durch eine Energiezufuhr ausgelöste Reaktion sich von selbst praktisch-augenblicklich fortsetzt.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Verbesserungen und Ausführungsformen der den Gegenstand der Hauptanmeldung bildenden Relais für den Fall, daß diese Relais zum Schließen eines Stromkreises bestimmt sind.

Insbesondere werden mit der Erfindung Relais geschaffen, bei denen das Schließen eines elektrischen Stromkreises auf irreversible Weise unabhängig von den Temperatur- und Druckbedingungen und unabhängig von Kräftefeldern erfolgt, in denen sich die Relais befinden, und zwar so, daß vor der Reaktion eine sehr gute Isolierung zwischen zwei im Stromkreis liegenden Elektroden und nach der Reaktion eine sehr gute Leitfähigkeit zwischen diesen beiden Elektroden gewährleistet ist.

Ausgehend von einem statischen elektrischen Relais, bei dem das einen elektrischen Stromkreis schließende Glied ein leitender Stoff ist, der durch die Reaktion einer isolierenden ersten pyrotechnischen Zusammensetzung erzeugt wird, die zwei im Stromkreis liegende Elektroden voneinander trennt, wobei die den leitenden Stoff erzeugende Reaktion durch die Verbrennung einer elektrisch gezündeten zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung verursacht wird, wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elektroden metallisch sind, und daß die durch die Reaktion freigesetzte Wärme das Verlöten

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der beiden Elektroden mittels des leitenden Stoffes verursacht» " _%

Damit das Verlöten der Elektroden erleichtert wird, verwendet man vorzugsweise für die erste pyrotechnische Zusammensetzung eine pulverförmige Mischung aus einem Metalloxid und einem Reduktionsmittel, so daß durch die Reduktion des Oxids das Metall freigesetzt wird, das als Lötmetall zum Verlöten der Elektroden dient.

Die Metalloxide sind im allgemeinen sehr gute Isolatoren* Dagegen sind die Isolationseigenschaften der meisten für die Reduktion, von Metalloxiden geeigneten Reduktionsmittel mäßig.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man daher als Reduktionsmittel ein Metalloid von geringer Atommasse, das einen großen spezifischen Widerstand aufweist, beispielsweise Bor oder Silizium.

Man wählt ein Metalloid von geringer Atommasse, damit in der Mischung der beiden Stoffe in einem stöchiometrisehen Verhältnis der Anteil des weniger gut isolierenden Reduktionsmittels gering bleibt, etwa unter 20%, so daß die Isolationseigenschaften der Mischung dadurch nicht verschlechtert werden.

Aus dem gleichen Grund verwendet man vorzugsweise ein Oxid eines gut leitenden Schwermetalls, insbesondere ein niederes Oxid, das leicht reduziert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein niederes Oxid eines Metalls verwendet, dessen normales

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Redox-Potential oberhalb -0,15 Volt liegt und positiv oder sehr geringfügig negativ ist. Vorzugsweise wählt man ein Oxid aus der Gruppe der Metalle, die Zinn, Blei, Kupfer und Silber enthält.

Im pulverförmigen Zustand hat die Mischung aus einem Metalloxid und einem Reduktionsmittel nach Art von Bor oder Silizium einen hohen spezifischen Widerstand.

Die Erfindung ermöglicht weiterhin die Realisierung von miniaturisierten Relais, die Abmessungen in der Größenordnung von 1 cm oder weniger haben und auf den gleichen Trägern wie die statischen Halbleiterrelais verwendet werden können, so daß sie mit diesen Relais austauschbar sind.

Damit dieser Zweck erfüllt wird, müssen die Elektroden sehr nahe beieinander angeordnet werden, mit einem Abstand in der Größenordnung von 1 mm, und die erste pyrotechnische Zusammensetzung muß kompromiert werden, damit die Dichte der Mischung erhöht wird und zwischen den beiden Elektroden eine Menge untergebracht werden kann, die ausreicht, um das Verlöten der beiden Elektroden zu verursachen. Der spezifische Widerstand der komprimierten Mischung ist jedoch kleiner, und es besteht daher die Gefahr, daß die Isolation zwischen den Elektroden unzureichend wird.

Damit diese Gefahr behoben wird, fügt man zu der Mischung vor der Kompression ein isolierendes flüssiges Silikon hinzu, beispielsweis e Methylsilikonöl der folgenden allgemeinen Formel:

-SiO "[(CH₃)₂ -Sio] _n -Si

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Dieses Öl wirkt auch wasserabstoßend. Bei der Verbrennung der pyrotechnischen Zusammensetzung zersetzt sich das in geringen Mengen verwendete Öl, wobei nur ein sehr geringer Feststoffrückstand entsteht und nur sehr geringe Gasmengen freigesetzt werden.

Damit die elektrische Festigkeit zwischen den Elektroden erhöht wird, kann man gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung auf diese Elektroden einen Film aus einem Isolierlack aufbringen, der bei mäßiger Temperatur ohne feste Rückstände verbrennbar ist, beispielsweise einen Film aus Nitrozellulose.

Die Elektroden eines Relais nach der Erfindung können aus einem Metall gebildet sein, das eine gewisse Affinität mit dem Reaktionsprodukt der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung hat, oder sie können mit einer Metallschicht überzogen sein, das eine sehr niedrige Schmelztemperatur hat, wie beispielsweise Zinn.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung haben die Elektroden die Form von parallelen Platten, die voneinander durch einen kleinen Zwischenraum getrennt sind, der mit der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt ist. Beispielsweise können die Elektroden aus zwei zylindrisch gebogenen koaxialen Platten gebildet sein.

Diese Maßnahme ergibt zahlreiche Vorteile:

Der Querschnitt für den Stromdurchgang nach dem Verlöten der Elektroden ist groß, wodurch ein entsprechend geringerer Widerstand erhalten wird.

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Der Querschnitt der Lötverbindung wird vergrößert, was eine bessere mechanische Festigkeit dieser Lötverbindung und damit eine bessere Widerstandsfähigkeit des Relais gegenüber mechanischen oder thermischen Beanspruchungen ergibt.

Die plattenförmigen Elektroden bilden zugleich die Seitenwände des Behälters, der die pulverförmige Mischung enthält, und sie drücken diese Mischung geringfügig zusammen, wodurch sie zwischen den Platten festgehalten wird.

Eine andere Ausgestaltung des Relais nach der Erfindung ermöglicht es, eine sehr hohe Durchschlagspannung zwischen den Elektroden zu erhalten, ohne daß die erste pyrotechnische Zusammensetzung beeinträchtigt oder das Schließen des Stromkreises zwischen den beiden Elektroden verschlechtert wird.

Dies wird nach der Erfindung"dadurch erreicht, daß der Zwischenraum zwischen den Elektroden außer der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung vor deren Zünden eine Luftschicht enthält, die durch die Wirkung der Verbrennung der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung verschwindet. Dieses Luftvolumen bildet eine Art "Ausdehnungskammer", wodurch der innere Druck begrenzt wird, der bei der Reaktion der pyrotechnischen Zusammensetzungen entstehen kann.

Zur Bildung dieser Luftschicht enthält das Relais vorzugsweise einen Mantel, der mit einer der Elektroden einen Raum abgrenzt, der die erste pyrotechnische Zusammensetzung enthält, während der Mantel von der anderen Elektrode durch die Luftschicht getrennt ist, die bei der Verbrennung

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verschwindet. Diese Ausführungsform macht es möglich, die erste pyrotechnische Zusammensetzung den Einwirkungen jeder dauernden elektrischen Spannung zu entziehen und eine verhältnismäßig hohe Durchschlagspannung zu erzielen, wobei es insbesondere nicht mehr erforderlich ist, daß die erste pyrotechnische Zusammensetzung vor der Reaktion Isolationseigenschaften hat.

Der Mantel besteht bei einer Ausführungsform aus einem verbrennbaren Material, das nach der Reaktion kein Hindernis gegen die Ausbildung einer leitenden Verbindung in dem Zwischenraum zwischen den Elektroden bildet.

Falls die beiden Elektroden zylindrisch und koaxial sind, ist der Mantel ein koaxialer Ring, von dem wenigstens ein Rand rechtwinkelig umgebogen ist, damit ein abgeschlossener Raum mit einer der Elektroden begrenzt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform -ist es vorgesehen, daß die beiden Elektroden durch die Wirkung der bei der Verbrennung der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzten Wärme durch diesen Mantel verlötet werden, der aus einem schmelzbaren leitenden Metall besteht und als Lötmetall zum Verlöten der Elektroden dient.

Wenn der Zündkreis einen Heizdraht enthält, der die Enden der beiden Zündleiter für die zweite pyrotechnische Zusammensetzung verbindet, die in Kontakt mit dem Zünddraht stehen, sind vorzugsweise die Enden der Zündleiter mit einem Isoliermaterial umhüllt, das gegen die bei der Verbrennung der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzte Wärme beständig ist. Dadurch wird ein Nachteil vermieden, der bei der Verwendung bekannter Relais manchmal auftritt: Da die Rückstände der zweiten pyrotech-

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nischen Zusammensetzung mehr oder weniger gut leitend sind, ist es nach dem Zünden manchmal vorgekommen, daß weiterhin ein Strom zwischen den beiden Zündleitern fließt.

Vorzugsweise ist eine Membran an die Fläche der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung angelegt, die der in Kontakt mit dem Zünddraht stehenden Fläche entgegengesetzt ist, so daß die Membran die zweite pyrotechnische Zusammensetzung gegen den Zünddraht hält. Diese Membran bestimmt mit der inneren Elektrode und dem Deckel ein Luftvolumen, das eine "Ausdehnungskammer" bildet, die den inneren Druck begrenzt, der bei den Reaktionen der pyrotechnischen Zusammensetzungen entstehen kann.

Insgesamt wird durch die Erfindung ein pyrotechnisches statisches Relais erhalten, das die folgenden Vorteile aufweist:

Es ist vollkommen statisch_s enthält kein bewegtes Teil, wodurch eine große Betriebssicherheit erhalten wird. Die Dauer der Steuerimpulse kann unter einer Millisekunde liegen.

Sobald der Stromkreis durch das Verlöten der beiden Elektroden geschlossen ist, ist das Schließen irreversibel, so daß das Relais extremen Umgebungsbedingungen Widerstand leisten kann, beispielsweise hohen Temperaturen oder elektromagnetischen oder radioaktiven Strahlungen.

Eine bevorzugte, jedoch nicht ausschließliche Anwendung findet das Relais bei der Ausstattung von Fernlenk- oder Fernsteuerschaltungen für Geschosse, Torpedos, Raketen

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oder andere Fahrzeuge oder Flugkörper, so daß diese gegen extreme Umgebungsbedingungen widerstandsfähig sind, wie sie von Natur oder infolge der Einwirkung eines Gegners bestehen.

Das erfindungsgemäße Relais kann in miniaturisierter Ausführung hergestellt werden und die Form von klassischen elektronischen Schaltungselementen, wie Transistoren oder integrierten Schaltungen haben. Es kann auch Steckanschlüsse aufweisen.

Die zur Auslösung des Schließens des Stromkreises erforderliche Energie kann durch elektrische Signale sehr kurzer Dauer geliefert werden, wodurch es möglich ist, eine sehr große Anzahl von Relais nach der Erfindung in einem Flugkörper oder Fahrzeug unterzubringen, das eine Stromquelle von geringer Kapazität hat. Insbesondere können die Relais so zusammengeschaltet werden, daß logische Schaltkreise gebildet werden.

Man kann zwischen die erste und die zweite pyrotechnische Zusammensetzung eine Zwischenladung einfügen, die es ermöglicht, eine bestimmte Verzögerung zwischen dem Zündsignal und dem Schließen des Stromkreises zu erzielen.

Mehrere Relais können mit gemeinsamer oder voneinander unabhängiger Steuerung so zusammengefaßt werden, daß sie bei elektrischen Schaltungen geringer Leistung oder bei logischen Schaltungen verwendet werden können, die einen einmaligen Betrieb des Relais erfordern.

Das statische Relais nach der Erfindung kann auch für starke Ströme ausgelegt werden.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Relais nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Relais nach der Erfindung, die für Stromkreise großer Leistung bestimmt ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Zündvorrichtung des Relais von Fig. 3,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Mehrfachrelais mit vier Relais, die in einem flachen Gehäuse angeordnet sind, dessen Anschlüsse denjenigen von integrierten Schaltungen gleich sind,

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI von Fig. 5»

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII von Fig. 5,

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Relais nach der Erfindung,

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Relais nach der Erfindung,

Fig.10 eine zum Teil aufgeschnittene perspektivische Ansicht des Relais von Fig. 9 und

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Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausfuhr rungsform des Relais nach der Erfindung, die für Stromkreise großer Leistung bestimmt ist.

Figur 1 zeigt im Schnitt ein statisches Relais, das aus einem Gehäuse 1 mit kleinen Abmessungen von -weniger als 1 cm besteht, das durch einen Deckel 2 dicht verschlossen ist. Das Gehäuse und der Deckel bestehen beispielsweise aus Nickel und sind miteinander verschweißt.

Im Innern des Gehäuses sind zwei konzentrische zylindrische Metallelektroden 3a, 3b angeordnet, die durch einen kleinen Ziwschenraum in der Größenordnung von 1 mm voneinander getrennt sind; dieser Zwischenraum ist mit einer ersten pyrotechnischen Zusammensetzung 4 gefüllt, beispielsweise aus einer pulverförmigen Mischung von Silberoxid und Bor. Eine solche Mischung ist isolierend, wenn sie mäßig komprimiert ist.

Die Bormenge in der Mischung wird im wesentlichen im stöchiometrisehen Verhältnis gewählt, und da Bor eine verhältnismäßig kleine Atommasse hat, ist ihr Anteil an Bor gering; obgleich Bor ein weniger guter Isolator als Silberoxid ist, ist somit der Widerstand der Mischung groß; er liegt in der Größenordnung von mehreren Megohm.

Als Variante kann die Mischung k stärker komprimiert werden, wenn ein flüssiges Silikon hinzugefügt wird, beispielsweise Methylsilikonöl mit folgender allgemeiner Formel:

(CH₃)₃ -SiO [(CHj)₂ -Sio] _n -Si (CH₃)₃

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Das Silikon erhöht den Widerstand der Mischung, wodurch diese stärker komprimiert werden kann,. und es wirkt zugleich als hydrophobes Mittel.

Jede der Elektroden ist an einem Leiter 5a, 5b angeschweißt, von denen nur ein Leiter 5a in Fig. 1 sichtbar ist; diese Leiter erstrecken sich zur Bildung von Anschlußklemmen nach außen aus dem Gehäuse heraus.

Die Elektroden 3a, 3b sind von dem Gehäuse durch ein Isoliermaterial 6 getrennt, das aus zwei Teilen 6a, 6b besteht, die durch eine Ebene 6c voneinander getrennt sind.

Der untere Teil 6a enthält eine ringförmige Rinne 7, in welche die Elektroden 3 eingesetzt werdenj nachdem die pyrotechnische Zusammensetzung zwischen die Elektroden eingebracht worden ist, werden diese mit dem oberen Teil 6b bedeckt. Auf diese Weise wird ein Hohlraum 8 im Innern der inneren Elektrode 3b gebildet. In diesen Hohlraum münden zwei Leiter 9a, 9b, die sich zur Bildung von zwei Anschlußklemmen nach außen aus dem Gehäuse erstrecken.

Zwischen den Leitern 9a und 9b ist ein Heizdraht 10 angeschlossen, der in eine zweite pyrotechnische Zusammensetzung 11 eingebettet ist.

Die innere Elektrode 3b weist Löcher 12 auf, die in den Hohlraum 8 münden.

Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die Vorrichtung von Fig.1. In dieser Schnittansicht erkennt man das Gehäuse 1, das Isoliermaterial 6, die beiden Elektroden 3a und 3b, die pyrotechnische Zusammensetzung 4, die

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Löcher 12 in der Elektrode 3b, den Hohlraum 8, die zweite pyrotechnische Zusammensetzung 11, den Heizdraht 10 und die beiden Leiter 9a und 9b.

Das dargestellte Relais erscheint" von außen wie ein elektronisches Schaltungselement, beispielsweise ein Transistor, und es kann an gedruckte Schaltungen angeschlossen werden. Der äußere Durchmesser dieses Relais liegt in der Größenordnung von 1 cm.

Das Relais hat die folgende Wirkungsweise:

Ein elektrischer Stromkreis, dessen augenblickliches Schließen in einem gegebenen Zeitpunkt ausgelöst werden soll, wird an die Anschlüsse 5a und 5b angeschlossen. Da die Zusammensetzung 4 isolierend ist, ist der Stromkreis offen.

Ein zweiter elektrischer Stromkreis, der als Steuerkreis dient, wird mit den Anschlüssen 9a und 9b verbunden. Dieser Steuerkreis empfängt Steuersignale, die Impulse von sehr kurzer Dauer in der Größenordnung von einer Millisekunde sein können.

Diese Impulse reichen aus, um das Erhitzen des Heizdrahts und das Zünden der pyrοtechnischen Zusammensetzung 11 zu verursachen. Diese Zusammensetzung ist ein Inizialzünder für die Einleitung der Reaktion der ersten pyrotechnisehen Zusammensetzung 4. Die Zusammensetzung 11 kann aus jeder beliebigen, dem Fachmann bekannten pyrotechnisehen Mischung bestehen, vorausgesetzt, daß ihre Verbrennungswärme ausreichend ist, um die Reaktion der ersten Zusammensetzung einzuleiten, und daß die erzeugte Gasmenge nicht zu groß ist. Die Löcher 12 erleichtern das Zünden der ersten Zu-

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sammensetzung. Deren Reaktion verursacht die Reduktion des Silberoxids, wodurch Silber in geschmolzenem Zustand freigesetzt wird, wodurch das Verlöten der beiden Elektroden 3a und 3b verursacht wird.

Damit dieses Verlöten erleichtert wird, können die Elektroden 3a und 3b mit einem Leitermetall bedeckt sein, das bei niedriger Temperatur schmilzt, beispielsweise mit einem Zinnfilm·

Durch dieses Verlöten der beiden Elektroden durch das bei der Reduktion des Oxids gebildete Leitermetall erhält man ein Schließen des Stromkreises mit sehr kleinem Widerstand, der kleiner als 1/10 Ohm ist, und vor allem ein irreversibles Schließen, das absolut unempfindlich für Temperatureinflüsse, Druckeinflüsse oder elektromagnetische Felder sowie für die durch Stöße oder Schwingungen verursachten mechanischen Spannungen ist.

Der Heizdraht 10 wird durch die Reaktion der pyrotechnischen Zusammensetzung geschmolzen, wodurch der Steuerkreis geöffnet wird.

Die beschriebene Vorrichtung verhält sich wie ein Relais, weil' für die Steuerung Steuersignale von sehr kurzer Dauer genügen, die eine sehr kleine Energie verbrauchen, während der größte Teil der erforderlichen Energie durch die pyrotechnischen Reaktionen geliefert wird.

Fig.· 3 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Relais nach der Erfindung, die zum Schließen von elektrischen Stromkreisen bestimmt ist, in denen große Ströme fließen, beispielsweise Ströme mit

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einer Stromstärke von mehr als 100 Ampere.

Dieses Relais besteht aus einem isolierenden zylindrischen Gehäuse 13, beispieisweise einem Kunststoffgehäuse, das durch einen Gewindestöpsel 14 aus dem gleichen Material verschlossen ist.

Anschlußklemmen 15a und 15b ermöglichen das Einfügen des Relais in einen elektrischen Stromkreis, dessen augenblickliches und irreversibles Schließen gesteuert werden soll. Diese Anschlüsse sind in der Achse x-x¹ des Gehäuses angeordnet. Sie bestehen beispielsweise aus Kupfer und sind an dem Gehäuse mittels Muttern 16a und 16b befestigt.

Jeder dieser Anschlüsse 15a und 15b ist fest mit einer leitenden Platte 17a bzw. 17b verbunden. Diese Platten sind einander gegenüber senkrecht zur Achse x-x' angeordnet .

Die Platte 17a ist fest mit einer zylindrischen Elektrode 18a verbunden, und die Platte 17b ist fest mit einer äußeren Elektrode 18b verbunden. Die Elektroden 18a und 18b bestehen aus Metall; sie sind zueinander koaxial und durch einen sehr dünnen Zwischenraum 19a getrennt, der in der Größenordnung von 1 mm liegt. Dieser Zwischenraum ist mit einer ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt, die durch eine pulverförmige Mischung-aus einem niedrigen und leicht zu reduzierenden Metalloxid, beispielsweise Bleioxid, Silberoxid, Kupferoxid oder Zinnoxid, und aus einem reduzierenden Metalloid, beispielsweise Bor oder Silizium besteht.

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Die Platte 17b ist auch fest mit einem Metallkern 21 verbunden, der beispielsweise ebenso wie die Elektroden 18a und 18b aus Kupfer besteht.

Dieser Kern ist von der Platte 17a durch eine Isolierscheibe 22 getrennt. Sein Außendurchmesser ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Elektrode 18a, so daß er mit dieser einen Zwischenraum 19b abgrenzt, der eine sehr geringe Breite in der Größenordnung von 1 mm hat; dieser Zwischenraum ist ebenfalls mit der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung 20 gefüllt.

Die innere Elektrode 18a ist somit zwischen die Elektrode 19a und den Kern 21 eingefügt, die beide elektrisch mit der leitenden Platte 17b verbunden sind, und sie ist von diesen Teilen auf beiden Seiten durch die erste pyrotechnische Zusammensetzung 20 getrennt, die isolierend ist.

Da dieses Relais für großeleistungen bestimmt ist, kann man zur Erhöhung der dielektrischen Festigkeit zwischen den Elektroden auf die beiden Flächen dieser Elektroden und auf den Umfang des Kerns einen Film aus verbrennbarem Lack aufbringen, beispielsweise einen Film aus Nitrozellulose, der ohne feste Rückstände unter der Einwirkung der durch die Reaktion der pyrotechnischen Zusammensetzung 20 erzeugten Temperaturerhöhung verbrennt.

Zum Zünden der Zusammensetzung 20 enthält das Gehäuse 13 eine seitliche Öffnung 23, in der ein Isolierplättchen 24 angeordnet ist, das auf seiner Innenfläche eine Perle 25 aus einer zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung trägt. Ein Heizdraht 26, der mit zwei äußeren Anschlüssen 27a und 27b verbunden ist, ermöglicht das Zünden der Perle 25

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mit Hilfe von elektrischen Signalen kurzer Dauer.

Aus Sicherheitsgründen kann das Relais mit einer zweiten gleichartigen Zündvorrichtung ausgestattet sein. Eine dünne Schicht 41 der zweiten pyrotechnisehen Zusammensetzung ist auf den inneren Umfang des Gehäuses 13 aufgebracht, um ein schnelles Einleiten der Reaktion der ersten Zusammensetzung zu verursachen.

Fig. 4 zeigt im Schnitt die Zündvorrichtung in größerem Maßstab.

Die Elektroden 18a und 18b haben an ihrem Umfang Lüftungslöcher 28, um das Zünden der pyrotechnischen Ladung 20 zu erleichtern.·

Die Abmessungen des soeben beschriebenen Relais liegen in der Größenordnung von einigen cm. Wie im vorhergehenden Fall verursacht ein elektrisches Signal, beispielsweise ein Impuls kurzer Dauer, der über den an die Klemmen 27a, 27b angeschlossenen Stromkreis geschickt wird, das Zünden der Ladung 25 und damit das Zünden der Ladung 20. Diese Ladung setzt das Metall · aus dem Oxid frei, was das Verlöten der beiden Flächen der Elektrode 18a mit der Elektrode 18b und dem Kern 21 zur Folge hat.

Die Figuren 5» 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform eines Mehrfachrelais, die zur Montage an Schaltungen unter den gleichen Bedingungen wie die in gleicher Weise ausgeführten integrierten Schaltungen bestimmt ist.

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Fig. 5 zeigt einen Querschnitt. Das Relais besteht aus einem Gehäuse 30, das durch eine Grundplatte 31 verschlossen ist. Zwei Reihen von Leiterplättchen 32 und 33 sind mit äußeren Anschlußstiften 32a und 33a verbunden. Jede Reihe enthält beispielsweise acht Anschlußstifte, die vier Paare bilden.

Die Plättchen jedes Paares der Reihe 32 sind miteinander durch einen Heizdraht 34 verbunden, der in eine Perle aus einer pyr©technischen Zusammensetzung 35 eingebettet ist. Die Heizdrähte 34 und die Ladungen 35 sind in Hohlräumen angeordnet.

Die Plättchen der Paare in der Reihe 33 sind an Paare von konzentrischen Metallelektroden 37a und 37b angeschlossen, die voneinander durch einen kleinen Zwischenraum 38 getrennt sind, der eine Dicke in der Größenordnung von 0,5 mm hat und mit einer isolierenden pyrotechnischen Zusammensetzung 39 gefüllt ist.

Ein Isoliermaterial 40, beispielsweise ein isolierendes Harz umhüllt die Plättchen und die Elektroden, wobei es vier Hohlräume 36 sowie die vier die Hohlräume 36 mit den Enden der Elektroden 37 verbindenden Hohlräume freiläßt.

Die pyrotechnische Zusammensetzung 39 besteht wie zuvor aus einer pulverförmigen Mischung eines niedrigen Oxids eines Metalls beispielsweise Blei, Zinn, Silber oder Kupfer, und eines reduzierenden Metalloids, beispielsweise Bor oder Silizium.

Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise: Man schickt ein Steuersignal, das ein Impuls kurzer Dauer sein kann,

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über einen Stromkreis, der zu einem der Anschlußstiftpaare 32a führt. Der entsprechende Heizdraht 34 erwärmt sich und schmilzt, wodurch die pyrotechnische Ladung 35 gezündet wird. Diese Ladung kann von jeder dem Fachmann bekannten Art sein. Sie verursacht das Zünden der entsprechenden Ladung 39 und die augenblickliche Zersetzung des Metalloxids setzt das Metall frei, wodurch die beiden Elektroden 37a und 37b verlötet werden und der entsprechende elektrische Stromkreis irreversibel geschlossen wird.

Die Gesamtabmessungen eines Relais der in Fig. 5» 6 und 7 dargestellten Art liegen in der Größenordnung von 1 cm.

Die Anschlußstifte eines solchen Relais sind denjenigen der Flachgehäuse von integrierten Schaltungen gleich, so daß diese Relais ebenso wie die integrierten Schaltungen leicht in gedruckte Schaltungen einsteckbar sind und mit solchen gedruckten Schaltungen austauschbar sind.

Fig. 8 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungsform eines statischen Relais mit kleinen Abmessungen und geringem Gewicht; dieses Relais enthält ein Gehäuse 101, das durch einen Sockel 102 verschlossen ist.

Der Inhalt des Gehäuses zerfällt in zwei Hauptteile: Den Deckel 103 und den Träger 104.

Der Träger 104 besteht vorzugsweise aus dem Polyphenisulfidharz Ryton 4, das durch Spritzguß geformt ist. Dieses Material weist den Vorteil auf, daß es billiger als Keramik ist und dennoch eine ausreichende Beständigkeit gegen die bei den Reaktionen freigesetzte Wärme aufweist.

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Zwei Leiter 105 werden in dem Träger in symmetrischer Lage in Bezug auf die Mittelachse des Gehäuses bei dem Spritzgußvorgang durch zwei Lötmetalltropfen gehalten, so daß ihre Enden 106 gerade noch über die Trennebene zwischen den Träger 104 und den Deckel 103 hinausragen. Diese Enden sind miteinander durch einen Heizdraht 107 verbunden, der beispielsweise aus Tophet besteht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Heizdraht elektrisch am Ende dieser Leiter angeschweißt. Die Enden 106 werden dann in ein elektrisches Isoliermaterial 108 eingebettet, vorzugsweise in einen Araldittropfen. Dieses Isoliermaterial bedeckt insbesondere den aus dem Träger austretenden Teil dieser Enden.

Der Träger hat eine koaxial zum Gehäuse liegende ringförmige Rinne, die zur Aufnahme von zwei Elektroden 109 und 110 bestimmt ist, die vorzugsweise aus Nickel bestehen und die Form von ringförmigen Platten haben, die koaxial zum Gehäuse und im Abstand voneinander liegen.

Diese konzentrische Form bietet eine maximale Kontaktfläche nach dem Zünden und ermöglicht eine bessere Aufnahme der thermischen Spannungen, die während der sehr exothermen Reaktionen der verwendeten pyrotechnisehen Zusammensetzungen ausgeübt werden.

In dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden ist ein Mantel 111 angeordnet, der mit einer der Elektroden einen Raum abgrenzt, der die erste pyrotechnische Zusammensetzung 112 umschließt und von der anderen Elektrode durch eine dünne Luftschicht 113 getrennt ist.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform hat dieser

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Mantel die Form eines Ringes, der vorzugsweise aus Zinn von 0,15 mm Dicke besteht und mit seinen beiden rechtwinkelig umgebogenen Rändern an der inneren Elektrode 109 anliegt,um mit dieser Elektrode einen geschlossenen Raum abzugrenzen, der die erste Zusammensetzung umschließt. Dieser Ring ist von der Umfangselektrode 110 durch eine Luftschicht mit 0,15 mm Dicke getrennt.

Das Vorhandensein dieses Zinnringes gewährleistet die Isolation zwischen den Elektroden und hält ;}ede dauernde elektrische Spannung von der ersten Zusammensetzung fern, wodurch es möglich wird, eine ziemlich hohe Durchschlagsspannung zu erzielen. Ferner ist es nicht mehr erforderlich, daß die erste Zusammensetzung vor dem Zünden Isoliereigenschaften hat. Ein weiterer Vorteil des Ringes besteht in dem Restwiderstand. Bei einer Ausführungsvariante ist es vorgesehen, die Dicke des Rings auf Kosten der Dicke der ersten Zusammensetzung entsprechend dem Abstand zwischen dem Ring und der daran anliegenden Elektrode zu vergrößern, wobei die Mindestmenge der.ersten Zusammensetzung berücksichtigt wird, die zum Schmelzen des Zinns des Ringes notwendig ist.

Die innere Elektrode 109 enthält Öffnungen 115, die durch diese Elektrode von der einen zur anderen Seite hindurchgehen und die Verbindung zwischen der ersten Zusammensetzung und der den Träger 104 im Innern der inneren Elektrode bedeckenden zweiten Zusammensetzung herstellen.

Wenn der Deckel 103 und der Träger 104 im Innern des Gehäuses zusammengebaut sind, besteht zwischen diesen Teilen ein Hohlraum, der seitlich durch die innere Elektrode 109 begrenzt ist. In diesem Hohlraum treten die Enden 106

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der Leiter 105 aus, die mit dem Isoliermaterial 108 bedeckt und miteinander durch den Heizdraht 107 verbunden sind. Auf dem Heizdraht ist eine Schicht der zweiten Zusammensetzung 116 angebracht, die durch eine Membran 114 in Anlage an den Heizdraht gehalten wird.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Membran beispielsweise die Form einer Papierscheibe von 4,5 mm Durchmesser, deren Ränder rechtwinkelig gegen die Innenfläche der Elektrode 109 abgebogen sind, wodurch 3 mg der zweiten Zusammensetzung an dem Heizdraht gehalten werden.

Die Membran 114 grenzt mit dem Deckel 103 eine Ausdehnungskammer 117 ab, die den Zweck hat, den Innendruck bei.den Reaktionen der verwendeten pyrotechnisehen Zusammensetzungen zu begrenzen.

Bei der Verwendung des in Fig'. 8 dargestellten Relais erfolgt das Schließen des Stromkreises in folgender Weise:

Die vorzugsweise verwendete erste pyrotechnische Zusammensetzung besteht aus einem niederen Oxid eines Schwermetalls, das leicht zu reduzieren ist, und aus einem stark reduzierenden Metalloid von geringer Atommasse.

Man verwendet vorzugsweise eine Zusammensetzung aus Silberoxid und Bor.

Die verwendete zweite pyrotechnische Zusammensetzung muß nach dem Zünden eine ausreichende Wärmemenge freisetzen, um die Reaktion der ersten Zusammensetzung einzuleiten,

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wobei möglichst wenig Gase freigesetzt werden; sie muß .ferner vor und nach dem Betrieb in elektrischer Hinsicht Isolationseigenschaften aufweisen und sehr zuverlässig zu zünden sein.

Man verwendet vorzugsweise eine Mischung aus 20% Kaliumchromat, 20% Bleidioxid und 60% Zirkonium.

Der Heizdraht wird für einige Zehntel Millisekunden gespeist: das Zünden der zweiten Zusammensetzung verursacht ihre Verbrennung. Wenn durch diese Verbrennung ausreichend Wärme freigesetzt ist, wird die erste Zusammensetzung gezündet.

Durch die durch die Innenelektrode hindurchgeführten Öffnungen leiten die Flammen der Verbrennung der zweiten Zusammensetzung die Reaktion der ersten Zusammensetzung \ ein, die sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Silberperlen umwandelt.. Diese Reaktion ist sehr exotherm und verursacht das Schmelzen des Zinnringes und das Überziehen der äußeren Elektrode mit dem Zinn, das durch den Druck der bei der Reaktion erzeugten Gase verursacht wird. Die Luftschicht verschwindet, und die Elektroden werden durch das Silber und den Zinnring verlötet, wodurch der Stromkreis bei dem beschriebenen Beispiel höchstens fünf Millisekunden nach dem Einschalten des Stromes durch den Heizdraht gewährleistet wird.

Das Gehäuse des Relais ist mit dem Sockel elektrisch verschweißt und hält den Druck der während der Reaktionen der Zusammensetzungen erzeugten Gase aus.

In den Figuren 9 und 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel

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eines solchen Relais für den Fall dargestellt, daß vier gleichartige Relais für eine Verwendung in elektrischen Schaltungen geringer Leistung oder in logischen Schaltkreisen, die ein einmaliges Schließen erfordern, zusammengefaßt sind.

Ein Gehäuse 121 ist durch einen Sockel 122 verschlossen und enthält zwei Reihen von leitenden Plättchen 123 und 124. Jedem Plättchen 123 entspricht entweder eine Mittelelektrode 125 oder eine koaxiale ringförmige Elektrode 126. Die jeweils zur gleichen Anordnung gehörenden Elektroden sind voneinander durch einen Zwischenraum getrennt, der eine erste Zusammensetzung 127 umschließt, die durch einen Mantel 128 eingeschlossen ist, der einen rechtwinkelig gegen die Elektrode 126 umgebogenen Rand hat und von der anderen Elektrode 125 durch eine dünne Luftschicht 129 getrennt ist.

Jedem Plättchen 124 entspricht ein Anschlußstift, der mit dem Zündstromkreis verbunden wird. Die Anschlußstifte sind an ihren Enden paarweise durch einen Heizdraht 131 verbunden, der mit einer zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung 132 bedeckt ist, die durch eine Membran 133 gegen den Heizdraht komprimiert wird. Die Membran 133 hat rechtwinkelig umgebogene Ränder, die eine Ausdehnungskammer für die bei der Verbrennung der zweiten Zusammensetzung gebildeten Gase abgrenzen.

Die Ausdehnungskammer 134 steht mit einem Raum 130 in Verbindung, der seinerseits mit der ersten Zusammensetzung 127 in Verbindung steht, damit das Zünden der ersten Zusammensetzung bei der Verbrennung der zweiten Zusammensetzung ermöglicht wird.

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Die Enden der Leiter sind mit einem Isoliermaterial umhüllt, das gegen die durch die Reaktionen der Zusammensetzungen freigesetzte Wärme beständig ist und die Trennung der Enden von der zweiten Zusammensetzung gewährleistet.

Wenn ein Steuersignal von kurzer Dauer über ein Paar von zwei Plättchen 124 geschickt wird, zündet der Heizdraht die Verbrennung der zweiten Zusammensetzung, wodurch das irreversible Schließen des Stromkreises zwischen dem entsprechenden Paar von zwei Plättchen 123 verursacht wird.

Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die ein Relais für einen . starken Strom mit einer-Stromstärke von mehr als beispielsweise 100 Ampere ist.

Ein zylindrisches Isoliergehäuse 141 ist durch einen Gewindestöpsel 142 verschlossen und enthält zwei Anschlußklemmen 143 und 144, die in der Achse x-x¹ angeordnet sind.

Jede Anschlußklemme 143, 144 ist an einer ,leitenden Platte 145 bzw. 146 befestigt, und diese beiden Platten sind senkrecht zur Achse x-x¹ einander gegenüber angeordnet .

Die Platte 145 ist durch eine ringförmige innere Elektrode 147 verlängert.

Die Platte 146 ist durch eine äußere ringförmige Elektrode 148 verlängert.

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Die Platte 146 ist außerdem fest mit einem koaxialen Metallkern 150 verbunden, der von der Platte 145 durch ein Isoliermaterial und von der inneren Elektrode 147 durch einen Zwischenraum getrennt ist. Dieser Zwischenraum enthält von dem Kern zu der inneren Elektrode:

- eine dünne Luftschicht;

- einen ringförmigen Mantel 153, der einen zur Innenelektrode 147 rechtwinkelig abgebogenen Rand hat und mit der Innenelektrode einen geschlossenen Raum abgrenzt ;

- die in dem geschlossenen Raum untergebrachte erste Zusammensetzung 151.

Die Elektroden 147 und 148 sind voneinander durch einen Zwischenraum getrennt, welcher der Reihe nach von der Elektrode 147 zur Elektrode 148 enthält:

- eine dünne Luftschicht;

- einen ringförmigen Mantel 152, der zwei umgebogene Ränder hat, die mit der äußeren Elektrode 148 einen abgeschlossenen Raum abgrenzt;

- die in diesem abgeschlossenen Raum untergebrachte erste Zusammensetzung 151.

Außerhalb der Elektrode 148 und seitlich davon ist eine ringförmige Ausdehnungskammer 156 angeordnet, damit die Auswirkung der bei der Verbrennung der zweiten Zusammensetzung erzeugten Gase gedämpft wird.

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Das Zünden erfolgt durch den Einsatz 157» der in die
seitliche Öffnung 158 eingesetzt wird, damit ein Heizdraht gespeist wird und die Verbrennung der zweiten Zusammensetzung 149 ermöglicht, die ringförmig um den Umfang der Elektrode 14? angeordnet ist; durch diese Elektrode sind Öffnungen 155 durchgeführt, die das Auslösen der Reaktion der ersten Zusammensetzung 151 ermöglichen.

In gleicher Weise wird die Reaktion der ersten Zusammensetzung 151 über die Öffnungen 154 eingeleitet, welche
durch die äußere Elektrode 148 hindurchgehen.

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Claims

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Patentansprüche

1.JStatisches elektrisches Relais, bei dem das einen —^ elektrischen Stromkreis schließende Glied ein leitender Stoff ist, der durch die Reaktion einer isolierenden ersten pyrotechnischen Zusammensetzung erzeugt wird, die zwei im Stromkreis liegende Elektroden voneinander trennt, wobei die den leitenden Stoff erzeugende Reaktion durch die Verbrennung einer elektrisch gezündeten zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung verursacht wird, nach Patentanmeldung P 22 24 325.0, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden metallisch sind, und daß die durch die Reaktion freigesetzte Wärme das Verlöten der beiden Elektroden mittels des leitenden Stoffes verursacht.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste pyrotechnische Zusammensetzung eine pulverförmige Mischung aus einem niederen Oxid eines Metalls, dessen normales Redox-Potential oberhalb - 0,15 Volt liegt, und aus einem reduzierenden Metalloid von kleiner Atommasse und großem spezifischen Widerstand ist.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid ein Blei-, Zinn-, Kupfer- oder Silberoxid ist, und daß das Metalloid Bor oder Silizium ist.

4. Relais nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Reduktion des Oxids freigesetzte und geschmolzene Metall als Lötmetall zum Verlöten der Elektroden dient.

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5. Relais nach, einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Mischung komprimiert ist und Methylsilikonöl der folgenden Formel enthält:

-SiO [(CH₃)₂ - SiO J _n-Si

J _n-

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit einem Isolierlack überzogen sind, der bei mäßiger Temperatur ohne feste Rückstände verbrennt.

7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit einer Zinnschicht überzogen sind."

8. Relais nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus parallelen Platten gebildet sind, die durch einen kleinen Zwischenraum voneinander getrennt sind, der mit der isolierenden ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt ist.

9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zylindrisch und koaxial sind.

•10. Relais nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit kleinen Abmessungen, das durch einen Deckel dicht verschlossen ist, zylindrische Elektroden, die durch einen geringen Zwischenraum voneinander getrennt sind, der mit der ersten pyrotechnisehen Zusammensetzung gefüllt ist, wobei Jede der Elektroden mit einem aus dem Gehäuse nach außen geführten Anschlußleiter verbunden ist, ein Isoliermaterial,

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das den Zwischenraum zwischen den Elektroden und dem Gehäuse ausfüllt und einen Hohlraum begrenzt, der im Innern der inneren Elektrode liegt, wobei die innere Elektrode Löcher aufweist, die in den Hohlraum münden, und durch eine zweite pyrotechnische Zusammensetzung, die in dem Hohlraum angeordnet ist und einen elektrischen Zünddraht enthält, der zwischen zwei aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußleitern angeschlossen ist.

11. Relais nach Anspruch 9 zum Schließen von Stromkreisen, durch die ein starker Strom fließt, gekennzeichnet durch ein Isoliergehäuse, konzentrische Elektroden, die im Inneren des Isoliergehäuses angeordnet sind und durch einen geringen Zwischenraum voneinander getrennt sind, der mit der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt ist, einen leitenden Metallkern, der elektrisch mit der äußeren Elektrode verbunden ist, um im Innern der inneren Elektrode liegt, wobei er von dieser durch einen geringen Zwischenraum getrennt ist, der mit der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt ist, zwei Anschlüsse, die aus dem Gehäuse zu dessen beiden Seiten entlang der gemeinsamen Achse der beiden Elektroden herausgeführt sind und jeweils mit einer der beiden Elektroden durch eine leitende Platte verbunden sind, und durch, eine in der Seitenwand des Gehäuses angebrachte öffnung, in der ein Isolierplättchen befestigt ist, das an seiner Innenfläche die zweite pyrotechnische Zusammensetzung und wenigstens einen elektrischen Zündkreis für diese Zusammensetzung trägt.

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12. Relais nach Anspruch 9, zur Verwendung als Mehrfachrelais, dadurch gekennzeichnet, daß ein flaches Gehäuse vorgesehen ist, das zwei Reihen von äußeren Anschlüssen aufweist, die denjenigen von steckbaren integrierten Schaltungen gleich sind, daß die Anschlüsse im Innern des Gehäuses durch leitende Plättchen verlängert sind, daß die Plättchen der einen Reihe paarweise durch einen Zünddraht verbunden sind, der in die zweite pyrotechnische Zusammensetzung eingebettet ist, daß die Plättchenpaare der anderen Reihe an konzentrische Elektrodenpaare angeschlossen sind, die voneinander durch einen kleinen Zwischenraum getrennt sind, der mit der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung gefüllt ist, und daß das Gehäuse mit einem Isoliermaterial gefüllt ist.

13· Statisches elektrisches Relais, bei dem das einen elektrischen Stromkreis schließende Glied ein leitender Stoff ist, der durch die Reaktion einer ersten pyrotechnischen Zusammensetzung erzeugt wird, die in dem Zwischenraum zwischen zwei im Stromkreis liegenden Elektroden angebracht ist, wobei die Reaktion durch die Verbrennung einer elektrisch gezündeten zweiten pyrotechnisehen Zusammensetzung hervorgerufen wird, nach Patentanmeldung P 22 24 325.0, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum vor dem Zünden der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung eine Luftschicht enthält, die durch die Wirkung der Verbrennung der -ersten pyrotechni sehen Zusammensetzung -.verschwindet.

14. Relais nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Mantel, der zusammen mit einer der Elektroden einen

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Raum abgrenzt, der die erste Zusammensetzung enthält, und der von der anderen Elektrode durch die während der Verbrennung verschwindende Luftschicht getrennt ist.

15. Relais nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus verbrennbarem Material besteht.

16. Relais nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem die beiden Elektroden zylindrisch und koaxial sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel ein koaxialer Ring ist, von dem wenigstens ein Rand rechtwinkelig umgebogen ist und einen abgeschlossenen Raum mit einer der Elektroden abgrenzt.

17. Relais nach Anspruch 13, bei welchem die beiden Elektroden unter der Wirkung der durch die Verbrennung der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzten Wärme verlötet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einem schmelzbaren leitenden Metall besteht, das als Lötmetall zum Verlöten der Elektroden dient. ·

18. Relais nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dessen Zündkreis einen Heizdraht enthält, der die Enden der beiden Zündleiter für die zweite pyrotechnische Zusammensetzung verbindet, die in Kontakt mit dem Zünddraht steht, dadurch gekennzeichnet, daß die

. Enden der Zündleiter mit einem Isoliermaterial umhüllt sind, das gegen die bei der Verbrennung der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzte Wärme beständig ist.

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19. Relais nach einem der Ansprüche 13 his 18_f gekennzeichnet durch eine Membran, die an die Fläche der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung angelegt ist, die der in Kontakt mit dem Zünddraht stehenden Fläche entgegengesetzt ist, und die die zweite pyrotechnische Zusammensetzung gegen den Zünddraht hält.

20. Relais nach einem der Ansprüche 13 bis 19, gekennzeichnet durch ein Gehäuse von geringen Abmessungen, das durch einen Sockel dicht verschlossen ist, Elektroden, die durch zwei koaxiale ringförmige Platten gebildet sind, die voneinander durch einen geringen Zwischenraum getrennt sind, in den die erste pyrotechnische Zusammensetzung angeordnet ist, wobei die Elektroden jeweils mit einem aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußleiter verbunden sind, ein Isoliermaterial, das den Zwischenraum zwischen den Elektroden und dem Gehäuse ausfüllt und einen Hohlraum ab-, grenzt, der im Innern der inneren Elektrode liegt, wobei die innere Elektrode Löcher aufweist, die in den Hohlraum münden, eine zweite pyrotechnische Zusammensetzung, die in dem Hohlraum liegt, wobei in Kontakt mit der zweiten Zusammensetzung ein elektrischer Zünddraht steht, der zwischen den Enden von zwei aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußleitern angeschlossen ist, einen koaxialen Ring, von dem wenigstens ein Rand rechtwinkelig umgebogen ist und der einen abgeschlossenen Raum mit einer der Elektroden abgrenzt, wobei der abgeschlossene Raum die erste Zusammensetzung umschließt und der Ring von der anderen Elektrode durch die Luftschicht getrennt ist, die durch die Wirkung der Verbrennung der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung verschwindet, und durch ein

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Isoliermaterial, das die Enden der Anschlußleiter umhüllt und gegen die bei der Verbrennung der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzte Wärme beständig ist.

21. Relais nach Anspruch 20 zum Schließen von Stromkreisen, in denen ein starker Strom fließt, gekennzeichnet durch ein Isoliergehäuse, konzentrische Elektroden, die im Innern des Gehäuses angeordnet und voneinander durch einen Zwischenraum getrennt sind, in welchem die erste pyrotechnische Zusammensetzung liegt, einen leitenden metallischen Kern, der elektrisch mit der äußeren Elektrode verbunden ist und im Innern der inneren Elektrode liegt, wobei er von dieser durch einen kleinen Zwischenraum getrennt ist, in welchem die erste pyrotechnische Zusammensetzung angebracht ist, zwei Anschlußleiter, die aus dem Gehäuse zu dessen beiden Seiten entlang der gemeinsamen Achse der beiden Elektroden herausgeführt und jeweils mit einer der beiden Elektroden durch eine leitende Platte verbunden sind, eine Öffnung, die in der Seitenwand des Gehäuses angebracht ist und in der ein Isolierplättchen befestigt ist, das an seiner Innenfläche die zweite pyrotechnische Zusammensetzung und wenigstens einen elektrischen Zündkreis für diese pyrotechnische Zusammensetzung trägt, einen in jeden der Zwischenräume angeordneten koaxialen Ring, der mit einer der Elektroden einen abgeschlossenen Raum abgrenzt, in dem die erste pyrotechnische Zusammensetzung eingeschlossen ist, und durch eine Luftschicht, die den außerhalb des abgeschlossenen Raums liegenden Zwischenraum einnimmt und bei der Verbrennung verschwindet.

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22. Relais nach Anspruch 19, zur Verwendung als Mehrfachrelais, dadurch gekennzeichnet, daß ein flaches Gehäuse vorgesehen ist, das zwei Reihen von äußeren Anschlußleitern trägt, die denjenigen von steckbaren integrierten Schaltungen gleich sind, daß die Anschlußleiter im Innern des Gehäuses durch leitende Plättchen verlängert sind und die Plättchen einer der Reihen miteinander paarweise durch einen Zünddraht verbunden sind, der in Kontakt mit der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung steht, während die Plättchenpaare der anderen Reihe mit konzentrischen Elektrodenpaaren verbunden sind, die durch zwei koaxiale ringförmige Platten gebildet sind, die voneinander durch einen kleinen Zwischenraum getrennt sind, in dem dfe erste pyrotechnische Zusammensetzung angeordnet ist, daß das Gehäuse mit einem Isoliermaterial gefüllt ist, das Öffnungen bildet, die miteinander in Verbindung stehen und in denen jeweils die zweite pyrotechnische Zusammensetzung und die Elektroden angeordnet sind, daß jeder Zwischenraum einen koaxialen Ring enthält, dessen Ränder rechtwinkelig umgebogen sind und der mit einer der Elektroden einen abgeschlossenen Raum abgrenzt, in welchen die erste pyrotechnische Zusammensetzung eingeschlossen ist, daß der Ring von der anderen Elektrode durch eine Luftschicht getrennt ist, die unter der Wirkung der Verbrennung der ersten pyrotechnischen Zusammensetzung verschwindet, und daß die Plättchen mit einem Isoliermaterial umhüllt sind, das gegen die bei der Verbrennung der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung freigesetzte Wärme beständig ist und die Trennung zwischen dem Plättchen und der zweiten pyrotechnischen Zusammensetzung bewirkt.

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