DE68902837T2

DE68902837T2 - Antrieb mit einer formgedaechtnislegierung fuer umschaltvorrichtungen zur anzeige von zeichen.

Info

Publication number: DE68902837T2
Application number: DE8989101574T
Authority: DE
Inventors: Morio Handa; Isamu Ohishi; Masashi Sugiyama; Junichi Uyama
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1988-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2009-01-31
Also published as: US4914908A; EP0326997B1; EP0326997A3; KR890012257A; CA1325800C; EP0326997A2; DE68902837D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsorgan mit einer Formgedächtnislegierung, insbesondere zur Anzeige von auswechselbaren Zeichen, mit einem federförmigen Bauteil aus einer Formgedächtnislegierung, das bestrebt ist, einen beweglichen Körper in eine erste Richtung durch die Rückstellkraft in die im Gedächtnis befindliche Form zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs zu bewegen, mit einer Steuerbasis gegenüber wenigstens einem Teil des beweglichen Körpers, wenigstens einer Ausnehmung in dem beweglichen Körper oder der Steuerbasis und einem Steuerelement, das in die Ausnehmung federnd vorgespannt ist.
Ein Betätigungsorgan, das von dem Formgedächtnis einiger Legierungen Gebrauch macht, wird durch die GB-A 2 068 545 offenbart.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Betätigungsorgan, insbesondere zum Auswechseln von Temperaturanzeigen oder dergleichen zu schaffen, dessen Anzeige in einem Hub, und nicht langsam entsprechend der Änderung der Temperatur gewechselt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Betätigungsorgan gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung ein konkaver Bereich ist, der so geformt ist, daß er eine Nockenkurve bildet, die mit dem Steuerelement derart zusammenwirkt, daß eine relative Bewegung des beweglichen Bauteils in bezug auf die Steuerbasis verhindert wird, bis die Vorspannkraft des Steuerelements durch die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung überwunden wird.
In eine Richtung wirkende Betätigungsorgane dieser Art ermöglichen es, einen in eine Richtung verschiebbaren Körper durch die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung in die im Gedächtnis befindliche Form zur Zeit einer Temperaturerhöhung zu verschieben, und sie werden beispielsweise vorgeschlagen für eine Verwendung für eine automatische Öffnung einer Gasabzugsleitung zur Zeit eines Feuers etc.
Betätigungsorgane, die in zwei Richtungen wirken und eine Formgedächtnislegierung verwenden, werden gebildet aus einem beweglichen Körper, der in zwei Richtungen über einen festen Bereich bewegt werden kann. Eine Formgedächtnislegierung erlaubt es, den beweglichen Körper in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die im Gedächtnis bewahrte Form zum Zeitpunkt eines Temperaturanstiegs zu verschieben. Eine Vorspannkraft oder ein Gewicht ermöglicht es, den beweglichen Körper in die andere Richtung durch die Vorspannkraft zu verschieben, wenn die Temperatur sinkt und die Formgedächtnislegierung weich wird. Sie werden verwendet für die automatische Öffnung und Schließung von Lüftungsfenstern etc., ober- und unterseitiges Schalten von Klimaanlagen, die zum Kühlen und Heizen dienen, für Jalousien und dergleichen.
Der bewegliche Körper wird in die Rückstellrichtung von einem Zeitpunkt an verschoben, wenn die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung größer als die Vorspannkraft der Feder oder des Gewichts ist, und zwar zwischen einer Zeit, bei der die Temperatur in einer Position des Einbaus des Betätigungsorgans eine Temperatur erreicht, bei der die Formgedächtnislegierung in die Austenit-Phase übergeht (im folgenden "As-Punkt" genannt), und einer Zeit, bis zu der die Temperatur auf einen Wert ansteigt, bei dem die Transformation in die Austenit-Phase abgeschlossen ist (im folgenden "M-Punkt" genannt), und er wird in die Wirkrichtung der Vorspannkraft verschoben von einem Zeitpunkt an, wenn die Vorspannkraft größer als die Kraft der Formgedächtnislegierung ist, und zwar zwischen einer Zeit, bei der die Temperatur in der Position des Einbaus absinkt auf eine Temperatur, bei der die Formgedächtnislegierung mit der Umwandlung in die Martensit-Phase beginnt (im folgenden als "Ms-Punkt" bezeichnet) und einer Zeit, bis zu der die Temperatur auf einen Wert fällt, bei der die Umwandlung in die Martensit- Phase (im folgenden "Mf-Punkt" genannt).
Die Formgedächtnislegierung wiederholt die Umwandlung in die Austenit- Phase und diejenige in die Martensit-Phase entsprechend dem Wechsel der Temperatur und erlaubt es, unterschiedliche Teile, wie oben beschrieben, mit Hilfe der Rückstellkraft beim Übergang in die Austenit-Phase zu verschieben. Im Falle einer raschen Temperaturänderung erfolgt die Umwandlung rasch. Jedoch im Falle einer langsamen Änderung der Temperatur, wie es beispielsweise bei der Änderung der Lufttemperatur der Fall ist, erfolgt die Änderung allmählich.
Im Falle einer Gasabzugsleitung und dergleichen ist es wünschenswert, diese in einem Hub oder Zug zu öffnen, wenn die Temperatur auf einen festen Wert ansteigt. Mit Hilfe herkömmlicher, in eine Richtung wirkender Betätigungsorgane erfolgt die Betätigung jedoch langsam, solange der Temperaturanstieg nicht rasch erfolgt. Bei deren Verwendung etwa zur Öffnung einer Abgasleitung oder dergleichen ist es manchmal unmöglich, die Leitung in einem Hub zu öffnen.
Wenn darüber hinaus das Betätigungsorgan, das eine Formgedächtnislegierung verwendet, zum Antreiben einer Anzeige-Wechselvorrichtung von Straßenschildern verwendet wird, wie es zuvor durch die Erfinder vorgeschlagen worden ist (Japanisches Gebrauchsmuster Nr. 62-120196), etwa zum Umschalten der Anzeige von "Vorsichtig fahren" auf "Achtung, Frost" bei einer Temperatur unterhalb einer bestimmten Temperatur, und die Umschaltung auf die Anzeige "Vorsichtig fahren" bei einer Temperatur über der bestimmten Temperatur erfolgt, arbeiten herkömmliche zwei Richtungs- Betätigungsorgane langsam entsprechend der Änderung der Temperatur. Als Ergebnis kann die Anzeige nicht in einem Hub geändert werden, und keine genaue Anzeige erfolgt auf dem Weg der Umschaltung, so daß der Nachteil einer halb umgeschalteten Anzeige entsteht.
Der Zweck der Erfindung ist es, diesen Nachteil eines Betätigungsorgans mit Formgedächtnislegierung zu überwinden und ein Betätigungsorgan für eine Richtung oder zwei Richtungen zu schaffen, das rasch bei einer vorgegebenen Temperatur arbeitet, wenn der Wechsel der Temperatur auch langsam ist.
Im übrigen weisen Formgedächtnislegierungen gemeinsame Charakteristika auf. So gibt es eine Temperaturlücke zwischen dem As-Punkt und dem Mf- Punkt und dem Af-Punkt und dem Ms-Punkt, die als "Temperatur-Hysterese" bezeichnet wird, wie beispielsweise in Fig. 32 dargestellt ist.
Da bei herkömmlichen Betätigungsorganen dieser Art keine Maßnahmen in bezug auf die Temperatur-Hysterese getroffen sind, hat sich der Nachteil ergeben, daß die Temperatur, bei der der bewegliche Körper in eine Richtung verschoben werde kann, unterschiedlich gegenüber der Temperatur ist, bei der die Rückführung in die andere Richtung erfolgt, da die Temperatur, bei der die Rückstellkraft und die Vorspannkraft während des Vorgangs der Umwandlung der Formgedächtnislegierung in die Austenit-Phase gleich sind, und die Temperatur, bei der die bei der Umwandlung in die Martensit-Phase schwach werdende Kraft der Legierung und die Vorspannkraft gleich sind, voneinander verschieden sind.
Das besagt am Beispiel der Fig. 32, daß, wenn die Temperatur, bei der die Kraft der Formgedächtnislegierung bei Temperaturanstieg und die Vorspannkraft ausgeglichen sind, mit Tw bezeichnet wird, die Temperatur, bei der die abnehmende Kraft der Formgedächtnislegierung bei Temperaturabnahme und die Vorspannkraft im Gleichgewicht sind, bei dem Wert T liegt.
Aus demselben Grunde ist die Temperatur, bei der der bewegliche Körper in einer Richtung verschoben werden kann, und diejenige, bei der der Körper in die andere Richtung zurückkehrt, nicht beliebig einstellbar.
Die Erfindung hat weiterhin den Zweck, auf mechanischem Wege das Problem zu lösen, das sich aus der erwähnten Temperatur-Hysterese ergibt, und ein verbessertes Betätigungsorgan zu schaffen, bei dem die Arbeitstemperatur des beweglichen Körpers für eine Verschiebung in beide Richtungen beliebig und einfach innerhalb eines Bereiches eingestellt werden kann, nachdem die Kraft der Formgedächtnislegierung und die Vorspannkraft ausgeglichen worden sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Offenbart werden ein Betätigungsorgan mit Formgedächtnislegierung und eine Anzeige-Wechseleinrichtung für Zeichen, mit dem Kennzeichen, daß das Betätigungsorgan mit einer Formgedächtnislegierung ausgestattet ist, die es ermöglicht, einen beweglichen Körper in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die im Gedächtnis bewahrte Form bei Temperaturanstieg zu verschieben. Eine Steuerbasis ist vorgesehen, die wenigstens einem Teil des beweglichen Körpers gegenüberliegt. Konkave Bereiche sind entweder auf dem beweglichen Körper oder auf der Steuerbasis ausgebildet. Ein Steuerelement ist an dem anderen Teil vorgesehen, so daß das Steuerelement in den konkaven Bereich führbar ist und der konkave Bereich und das Steuerelement durch eine vorgegebene Federkraft gegeneinandergedrückt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen notwendigen Bereich und zeigt ein Beispiel von Betätigungsorganen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine teilweise aufgebrochene Rückansicht einer Beispiels einer Anzeige-Wechseleinrichtung, für die das Betätigungsorgan zum Antreiben des Anzeigewechsels von Zeichen verwendet werden kann.
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Unteransicht der Vorrichtung der Fig. 3.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht eines anderen Beispiels einer Anzeige-Wechselvorrichtung für Zeichen mit dem Betätigungsorgan.
Fig. 7 ist einen Vorderansicht und zeigt einen Zustand, bei dem die vordere Anzeigeplatte von der Vorrichtung der Fig. 6 entfernt ist.
Fig. 8 ist ein teilweise vergrößerter Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Teildraufsicht auf ein anderes Beispiel des Betätigungsorgans gemäß der Erfindung.
Fig. 10 ist ein Teilquerschnitt eines anderen Beispiels des Betätigungsorgans.
Fig. 11 ist ein Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 10.
Fig. 12 ist ein Teilquerschnitt eines anderen Beispiels.
Fig. 13 ist ein Querschnitt entlang der Linie E-E in Fig. 12.
Fig. 14 ist eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf ein weiteres Beispiel.
Fig. 15 ist ein Teilquerschnitt eines weiteren Beispiels.
Fig. 16 ist ein Querschnitt entlang der Linie F-F in Fig. 15.
Fig. 17 ist ein Querschnitt eines weiteren Beispiels.
Fig. 18 ist ein Längsschnitt eines Betätigungsorgans gemäß der Erfindung.
Fig. 19 ist eine Draufsicht zu Fig. 18 mit fortgelassenen Teilen.
Fig. 20 ist ein Querschnitt entlang der Linie G-G in Fig. 18 mit Fortlassungen.
Fig. 21 ist eine teilweise aufgebrochene Rückansicht eines Beispiels einer Einrichtung mit Betätigungsorgan als Antriebseinrichtung für den Anzeigewechsel von Zeichen.
Fig. 22 ist ein Querschnitt entlang der Linie H-H in Fig. 21 mit Fortlassungen.
Fig. 23 ist eine Bodenansicht des Beispiels der Fig. 21.
Fig. 24 (a), (b), (c) sind teilweise aufgebrochene Draufsichten eines weiteren Beispiels des Betätigungsorgans.
Fig. 25 ist eine teilweise aufgebrochene Draufsicht eines weiteren Beispiels.
Fig. 26 ist ein Teilquerschnitt eines weiteren Beispiel.
Fig. 27 ist ein Teilquerschnitt eines weiteren Beispiels.
Fig. 28 ist ein Teilquerschnitt eines weiteren Beispiels mit Fortlassungen.
Fig. 29 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 28.
Fig. 30 ist ein Querschnitt entlang der Linie J-J in Fig. 29.
Fig. 31 ist ein Querschnitt eines weiteren Beispiels.
Fig. 32 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels der Beziehung zwischen der Temperatur und der Kraft bei der Umwandlung einer Formgedächtnislegierung.
Die wesentlichen Eintragungen in den Zeichnungen sind folgende:
Bezugsziffer 1 betrifft einen beweglichen Körper, Bezugsziffern 12 und 13 konkave Bereiche, Bezugsziffern 14 und 15 Anschläge, Bezugsziffer 16 ein Gehäuse, Bezugsziffer 17 ein Gleitstück, Bezugsziffern 2, 21, 22, 23 und 25 beziehen sich auf Achsen, Bezugsziffer 3 betrifft eine Seilrolle, Bezugsziffer 4 eine Formgedächtnislegierung, Bezugsziffer 5 eine Vorspannfeder, Bezugsziffern 41 und 51 Drahtseile, Bezugsziffer 5a ein Gewicht, Bezugsziffer 6 eine Steuerbasis, Bezugsziffer 60 ein Steuerelement, Bezugsziffer 61 ein Gehäuse, Bezugsziffer 62 ein Gleitstück, Bezugsziffer 63 eine Feder, Bezugsziffer 64 eine Schraube, Bezugsziffer 66 ein Aufnahmebereich, Bezugsziffer 67 eine Bohrung, Bezugsziffer 70 einen Seitenrahmen, Bezugsziffer 71 eine Grundplatte, Bezugsziffer 72 eine Deckplatte, Bezugsziffer 8 einen Anzeigekörper, Bezugsziffern 8a, 8b und 8c Anzeigeebenen, Bezugsziffern 8d und 8e beziehen sich auf gekoppelte Anzeigen, Bezugsziffer 8' betrifft eine drehbare Anzeigescheibe, Bezugsziffer 83 ein Gehäuse, Bezugsziffer 85 eine Zeichentafel, Bezugsziffer 86 ein Anzeigefenster, Bezugsziffer 101, 111 und 112 bewegliche Körper. Bezugsziffer 110 bezieht sich auf einen Stützrahmen, Bezugsziffern 113 und 114 auf konkave Bereiche, Bezugsziffern 101b und 101c Anschläge, Bezugsziffern 102, 121, 122 und 123 Achsen, Bezugsziffer 124 ein Zahnrad, Bezugsziffer 103 eine Seilrolle, Bezugsziffern 104 und 105 Federgehäuse, Bezugsziffern 141, 151 und 145 Steuerelemente, Bezugsziffern 142 und 152 Federn, Bezugsziffern 143 und 153 Halter, Bezugsziffern 144 und 154 Einstellschrauben für Federn. Die Bezugsziffer 106 betrifft eine Formgedächtnislegierung, 107 eine Vorspannfeder. 108 einen Anzeigekörper, 108a und 108b eine Anzeigetafel und 109 und 109a Steuerbasen.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das in eine Richtung wirkende Betätigungsorgan gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Steuerbasis gegenüber wenigstens einem Teil eines beweglichen Körpers auf. Konkave Bereiche sind an dem beweglichen Körper oder der Steuerbasis vorgesehen, und gleichzeitig ist ein Steuerelement an dem anderen der Teile angeordnet, so daß das Steuerelement in den konkaven Bereich geführt wird und das Steuerelement und der konkave Bereich durch eine festgelegte Federkraft zur Erreichung des genannten Zwecks gegeneinandergepreßt werden.
Bei einem in zwei Richtungen wirkenden Betätigungsorgan gemaß der Erfindung ist eine Steuerbasis gegenüber wenigstens einem Teil eines beweglichen Körpers vorgesehen. Konkave Bereiche befinden sich in dem beweglichen Körper oder der Steuerbasis in einem Abstand zueinander, der einem Arbeitsbereich des beweglichen Körpers entspricht. Gleichzeitig wird ein Steuerelement, das in den konkaven Bereich durch das Arbeiten des beweglichen Körpers geführt wird, an dem anderen der beiden Teile vorgesehen, so daß der konkave Bereich und das Steuerelement durch eine festgelegte Federkraft zusammengepreßt werden, in einer Stellung des Steuerelements, in der dieses in einen der konkaven Bereiche zur Erreichung des genannten Zwecks geführt ist.
In jedem der oben erwähnten Fälle ist der bewegliche Körper in Abhängigkeit von der Verwendung des Betätigungsorgans um eine Achse drehbar oder linear beweglich.
Die Rückstellkraft dieser Formgedächtnislegierung und die Vorspannkraft der Feder, des Gewichtes oder ähnlichem kann entweder direkt oder mit einem geeigneten Übertragungsmechanismus auf den beweglichen Körper übertragen werden.
Als besagte Formgedächtnislegierungen können Nickel-Titan-Legierungen, Kupfer-Zink-Aluminium-Legierungen. Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierungen. Eisenlegierungen usw. verwendet werden.
Darüber hinaus ist die Formgedächtnislegierung im allgemeinen als Wickelfeder ausgebildet, aber auch andere Formen, wie z. B. eine Federplatte, können ebenso verwendet werden.
Das in den konkaven Bereich geführte Steuerelement bewirkt die Reibung mit dem beweglichen Körper, wenn es auf der Seite der Steuerbasis angebracht ist, und bewirkt die Reibung mit der Steuerbasis, wenn es auf der Seite des beweglichen Körpers angeordnet ist. Es ist daher wünschenswert, das Steuerelement mit einer Rolle oder einer Kugel auszustatten, so daß der Reibungswiderstand möglichst klein ist.
Darüber hinaus ist es wünschenswert, daß die Federkraft der Feder usw. zum Zusammendrücken des Steuerelements und des konkaven Bereiches mit einer Justierschraube oder ähnlichem einstellbar ist.
Darüber hinaus weisen die Betätigungsorgane zur Erreichung des genannten Zwecks eine verbesserte Struktur auf, wie im folgenden beschrieben wird.
Als erstes sind eine Vielzahl von innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen wirkenden beweglichen Körpern, eine Formgedächtnislegierung, die jedem beweglichen Körper ermöglicht, in einer Richtung durch die Rückstellkraft in die gespeicherte Gestalt bei hoher Temperatur zu wirken, und eine Vorspannfeder oder ein Gewicht, das jedem beweglichen Körper ermöglicht, in die andere Richtung bei niedriger Temperatur zu wirken, vorgesehen. Jeweils ein Steuerelement wird von einer in einem Federgehäuse sitzenden Feder, deren Federkraft mit einer Justierschraube einstellbar ist, gegen jeden dieser beweglichen Körper gedrückt. In einigen der beweglichen Körper ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den das mit diesem beweglichen Körper in Berührung stehende Steuerelement geführt wird, wenn dieser bewegliche Körper in eine Richtung geht, und gleichzeitig ist in anderen beweglichen Körpern ein konkaver Bereich ausgebildet, in den das mit diesem beweglichen Körper in Berührung stehende Steuerelement geführt wird, wenn dieser bewegliche Körper in die andere Richtung geht.
Zweitens sind ein innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen wirkender beweglicher Körper, eine Formgedächtnislegierung zum Bewegen des beweglichen Körpers in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die gespeicherte Form bei hoher Temperatur und eine Vorspannfeder oder ein Gewicht zum Bewegen des beweglichen Körpers in die andere Richtung bei niedriger Temperatur vorgesehen. Eine Vielzahl von Steuerelementen wird von jeweils in einem Federgehäuse sitzende Federn, deren Federkraft mit Einstellschrauben einstellbar ist, gegen den beweglichen Körper gedrückt. In diesem beweglichen Körper ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den ein Teil der Steuerelemente geführt wird, wenn der bewegliche Körper in eine Richtung geht, und gleichzeitig ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den andere Steuerelemente bei Bewegung in die andere Richtung geführt werden.
Drittens sind eine Vielzahl von innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen wirkenden beweglichen Körpern, eine Formgedächtnislegierung zum Bewegen eines jeden beweglichen Körpers in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die gespeicherte Form bei hoher Temperatur und eine Vorspannfeder oder ein Gewicht zum Bewegen eines jeden beweglichen Körpers in die andere Richtung bei niedriger Temperatur vorgesehen. Eine Steuerbasis ist so angeordnet, daß sie jedem beweglichen Körper gegenüberliegt. Ein Federgehäuse mit einer eingesetzten Feder, deren Federkraft mit einer Einstellschraube einstellbar ist, ist an jedem beweglichen Körper angeordnet. Gleichzeitig wird jedes Steuerelement durch die Feder gegen die Steuerbasis gedrückt. In der Steuerbasis ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den ein Teil der Steuerelemente geführt wird, wenn jeder bewegliche Körper in eine Richtung geht, und gleichzeitig ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den andere Steuerelemente geführt werden, wenn jeder bewegliche Körper in die andere Richtung geht.
In dieser Anordnung kann jedem beweglichen Körper eine eigene Steuerbasis zugeordnet sein, oder es kann eine Steuerbasis für alle beweglichen Körper vorgesehen sein.
Viertens sind ein innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen wirkenden beweglicher Körper, eine Formgedächtnislegierung zum Bewegen des beweglichen Körpers in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die gespeicherte Form bei hoher Temperatur und eine Vorspannfeder oder ein Gewicht zum Bewegen des beweglichen Körpers in die andere Richtung bei niedriger Temperatur vorgesehen. Eine Steuerbasis ist gegenüber dem beweglichen Körper angeordnet. Eine Vielzahl von Federgehäusen mit eingesetzten Federn, deren Federkraft mit einer Einstellschraube einstellbar ist, ist an dem beweglichen Körper angeordnet. Gleichzeitig wird jedes Steuerelement durch die entsprechende Feder gegen die Steuerbasis gedrückt. In der Steuerbasis ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den ein Teil der Steuerelemente geführt wird, wenn der bewegliche Körper in eine Richtung geht, und gleichzeitig ist ein konkaver Bereich ausgebildet, in den andere Steuerelemente bei Bewegung in die andere Richtung geführt werden.
Fünftens sind ein innerhalb eines festen Bereichs linear in zwei Richtungen wirkender beweglicher Körper, eine Formgedächtnislegierung zum Bewegen des beweglichen Körpers in eine Richtung durch die Rückstellkraft in die gespeicherte Form bei hoher Temperatur und eine Vorspannfeder oder ein Gewicht zum Bewegen des beweglichen Körpers in die andere Richtung bei niedriger Temperatur vorgesehen. Ein Steuerelement ist an dem beweglichen Körper befestigt. Eine in Richtung des Steuerelements innerhalb eines festen Bereichs hin- und herbewegliche Steuerbasis ist dem Arbeitsbereich des Steuerelements gegenüberliegend angeordnet. An der Steuerbasis sind ein konkaver Bereich, in den das Steuerelement geführt wird, wenn der bewegliche Körper in eine Richtung geht, und ein konkaver Bereich, in den das Steuerelement geführt wird, wenn der bewegliche Körper in die andere Richtung geht, angeordnet. Die Steuerbasis wird am Ort jedes konkaven Bereichs von einer in einem Federgehäuse sitzenden Feder, deren Federkraft mit einer Einstellschraube einstellbar ist, gegen das Steuerelement gedrückt.
Darüber hinaus wurde in den Zeichen, die einen Anzeigekörper aufweisen, auf dessen Oberfläche zwei verschiedene Anzeigen angebracht sind und der in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Temperaturwechsel von einer Antriebseinrichtung innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen bewegt wird, so daß selektiv eine der beiden Anzeigen des Anzeigekörpers gezeigt wird, jedes der oben beschriebenen Betätigungsorgane als Antriebseinrichtung verwendet, so daß Anzeigewechselvorrichtungen errichtet wurden, bei denen die Arbeitstemperatur des Anzeigekörpers in beiden Richtungen konstant gehalten wird und innerhalb eines festen Bereichs beliebig einstellbar ist.
Wie früher erwähnt, ist es vorteilhaft, eine frei rollbare Rolle oder Kugel als Steuerelement zu verwenden, so daß die Reibung zwischen dem Steuerelement und dem beweglichen Körper oder der Steuerbasis verringert und das Steuerelement leichter auf einen Schlag von dem konkaven Bereich, zu dem es bei Ansteigen oder Abfallen auf eine vorbestimmte Temperatur geführt wird, freikommt.
Wenn eine Rolle für das Steuerelement verwendet wird, ist ein verschiebbarer Halter, an dem die Rolle festgehalten ist, an der Spitze der Feder angeordnet.
Wenn eine Kugel für das Steuerelement verwendet wird, kann diese an der Spitze der Feder oder mit einem an der Spitze der Feder angeordneten Halter gehalten werden.
In dem wie oben aufgebauten einseitig wirkenden Betätigungsorgan wird das Steuerelement mit einer festen Federkraft gegen den konkaven Bereich gedrückt. Wenn daher die Formgedächtnislegierung aufgrund des allmählichen Temperaturanstiegs beginnt, in die Austenit-Phase überzugehen, arbeitet sie so lange nicht, bis ihre Rückstellkraft allmählich ansteigt und, unter Vernachlässigung des Gewichts usw. der von dem Betätigungsorgan betätigten Komponenten, stärker wird als die das Steuerelement und den konkaven Bereich gegeneinanderdrückende Federkraft, so daß die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung wird angesammelt. Zu einem Zeitpunkt, an dem die Rückstellkraft stärker wird als diese Federkraft, entkommt daher das Steuerelement zum schlagartigen Betätigen aus diesem konkaven Bereich.
Dadurch kann die Gasabzugsleitung usw. schnell betätigt werden.
Darüber hinaus wird selbst bei dem zweiseitig wirkenden Betätigungsorgan der obigen Struktur, wenn die Formgedächtnislegierung aufgrund des allmählichen Temperatur-Anstiegs beginnt in die Austenit-Phase überzugehen, die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung bis zum Erreichen einer festen Temperatur angesammelt. Wenn daher diese feste Temperatur erreicht wurde, entkommt das Steuerelement zum schlagartigen Betätigen aus dem konkaven Bereich.
Selbst wenn andererseits die Formgedächtnislegierung aufgrund eines allmählichen Temperaturabfalls beginnt in die Martensit-Phase überzugehen und die Vorspannkraft stärker wird als die Kraft der Legierung, wirkt diese nicht sofort in die entgegengesetzte Richtung und wird bis zum Übersteigen der Federkraft, durch die das Steuerelement und der konkave Bereich gegeneinandergedrückt werden, angesammelt, nachdem die Vorspannkraft und die Kraft der Legierung ausgeglichen waren. Zu einem Zeitpunkt, an dem die Vorspannkraft aufgrund eines weiteren Temperaturabfalls größer ist als die Federkraft, kommt das Steuerelement zum schlagartigen Betätigen aus dem konkaven Bereich frei.
Wenn dieses auf den Antrieb zum Anzeigewechseln von Zeichen angewendet wird, kann demnach die Anzeige schnell gewechselt werden, selbst wenn die Temperaturänderung langsam erfolgt.
Da außerdem das verbesserte erfindungsgemäße Betätigungsorgan wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird die Betätigung des beweglichen Körpers in die eine und in die andere Richtung jeweils getrennt durch die Steuerelemente unterdrückt, die in den konkaven Bereich des beweglichen Körpers oder der Steuerbasis geführt und jeweils mit verschiedenen Federn, deren Federkraft mit Einstellschrauben einstellbar ist, gegen den beweglichen Körper oder gegen die Steuerbasis gedrückt werden. Dadurch kann die Arbeitstemperatur des beweglichen Körpers innerhalb des Bereiches von der Temperatur, bei der die Kraft der Formgedächtnislegierung und die Vorspannkraft gleich sind, bis zu dem M-Punkt und innerhalb des Bereiches von der Temperatur, bei der die Kraft der Formgedächtnislegierung und die Vorspannkraft gleich sind, bis zu dem Mf-Punkt beliebig und einfach eingestellt werden.
Da weiterhin die Steuerelemente zum (jeweils getrennten) Unterdrücken der Tätigkeit des beweglichen Körpers in beide Richtungen zu jedem getrennten konkaven Bereich geführt werden, der in dem beweglichen Körper oder in der Steuerbasis ausgebildet ist, werden die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung bei hoher Temperatur und die Vorspannkraft bei niedriger Temperatur in dieser Stellung angesammelt. Als Ergebnis kommt das Steuerelement zum schlagartigen Betätigen des beweglichen Körpers aus diesem konkaven Bereich frei, sobald die vorbestimmte Temperatur erreicht wird.

Beispiel 1

In Fig. 1 und 2 ist der Aufbau derart, daß ein beweglicher Körper 1 mit einer drehbaren nockenförmigen Platte an einer Achse 2 befestigt ist, die frei drehbar an einem nicht gezeigten Maschinenrahmen usw. gelagert ist, und daß gleichzeitig eine Seilrolle 3 befestigt ist, die so mit Drahtseilen 41 und 42 umwickelt ist, daß der bewegliche Körper 1 in beide Richtungen drehbar ist, indem ein Ende einer wickelfederförmigen Formgedächtnislegierung 4, deren anderes Ende an einer nicht gezeigten Befestigung befestigt ist, mit dem einen Drahtseil 41 und ein Ende einer Vorspannfeder 5, deren anderes Ende an einer nicht gezeigten Befestigung befestigt ist, mit dem anderen Drahtseil 51 verbunden wird.
In der Umfangsfläche eines schmalen Bogenbereichs 11 des beweglichen Körpers 1 sind konkave Bereiche 12 und 13 in einem Abstand zueinander ausgebildet, der dem Drehbereich des beweglichen Körpers 1 entspricht. Eine Steuerbasis 6 ist an der an dem nicht gezeigten Maschinenrahmen usw. angebrachten Befestigung 7 so befestigt, daß sie dem kleinen Bogenbereich 11 gegenüberliegt. An der Spitze auf der dem beweglichen Körper 1 zugewandten Seite der Steuerbasis 6 ist ein eine Rolle umfassendes Steuerelement 60 angeordnet, das zu einem konkaven Bereich 12 geführt wird.
Die Kontrollbasis 6 in diesem Beispiel umfaßt ein Gehäuse 61 mit einer Öffnung in der Richtung des beweglichen Körpers 1 und ein Gleitstück 62, das so eingesetzt ist, daß es in Richtung des beweglichen Körpers 1 aus dem Gehäuse 61 heraustreten oder sich in dieses zurückziehen kann. Das Steuerelement 60 ist frei rollbar an der Spitze des Gleitstücks 62 angeordnet. Zwischen einer vom rückwärtigen Ende des Gehäuses 61 vorspringenden Schraube 64 und dem Gleitstück 62 liegt eine Feder 63, und das Steuerelement 60 wird durch die Federkraft dieser Feder 63 gegen den konkaven Bereich 12 gedrückt.
Die Federkraft der Feder 63 kann mit der Schraube 64 eingestellt werden.
Der in den Zeichnungen gezeigte Zustand ist ein Zustand (weicher Zustand), in dem sich die Formgedächtnislegierung 4 in der Martensit-Umwandlung befindet. Wenn die Formgedächtnislegierung 4 eine Temperatur erreicht, bei der die Austenit-Umwandlung (As-Punkt) aufgrund des allmählichen Anstiegs der Umgebungstemperatur beginnt, steigert die Formgedächtnislegierung 4 allmählich ihre Rückstellkraft (in diesem Beispiel in Kontraktionsrichtung) mit einem Temperaturanstieg. Diese Rückstellkraft wird aber, da das Steuerelement 60 durch die Feder 63 gegen den konkaven Bereich 12 gedrückt wird, durch eine Kraft ausgeglichen, die der Summe der Vorspannkraft der Vorspannfeder 5 und der Reibungskraft usw. der Achse 2 usw. in Drehrichtung entspricht, und weiter bis zum Überschreiten der Federkraft der Feder 63 angesammelt. Wenn dann die Rückstellkraft überwiegt und das Steuerelement 60 aus dem konkaven Bereich 12 gegen die Federkraft der Feder 63 entkommt, dreht sich der bewegliche Körper 1 auf einen Schlag in Richtung des Pfeils a in Fig. 1, und der Anschlag 14 des beweglichen Körpers 1 läuft gegen das Gehäuse 61 der Steuerbasis 6 und stoppt die Drehung. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Zustand erreicht, in dem das Steuerelement 60 zu dem anderen konkaven Bereich 13 geführt wurde.
Wenn auf der anderen Seite die Formgedächtnislegierung 4 eine Temperatur erreicht, bei der die Martensit-Umwandlung (Ms-Punkt) aufgrund des allmählichen Abfalls der Umgebungstemperatur beginnt, wird sie allmählich weich, so daß sie ihre Kraft verliert und nicht in Richtung der Vorspannung wirkt, selbst wenn die Kraft die Vorspannkraft der Vorspannfeder 5 unterschreitet, wobei jedoch die Vorspannkraft angesammelt wird, bis die Vorspannkraft die Federkraft der Feder 63. die das Steuerelement 60 gegen den konkaven Bereich 13 drückt, übertrifft. Wenn daher die Vorspannkraft die Federkraft übertrifft und das Steuerelement 60 aus dem konkaven Bereich 13 freikommt, dreht sich der bewegliche Körper 1 auf einen Schlag in Richtung des Pfeils b in Fig. 1 durch die angesammelte Vorspannkraft, und ein anderer Anschlag 15 des beweglichen Körpers 1 läuft gegen das Gehäuse 61 und hält in dem in den Zeichnungen gezeigten Zustand an.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wird anhand der Fig. 3 bis 5 ein Betätigungsorgan zum Antrieb des Anzeigenwechsels von Zeichen (Verkehrszeichen) veranschaulicht.
Zwischen einem linken und rechten aufrechten Seitenrahmen 70 und 70 sind eine Grundplatte 71 und eine Deckplatte 72 befestigt. Achsen 21, 22 und 23 sind frei drehbar an der Grundplatte 71 und der Deckplatte 72 in gleichen Abständen gelagert.
Obere und untere Platten 81 und 82 in Form eines gleichseitigen Dreiecks sind an den entsprechenden Achsen 21, 22 und 23 befestigt, und zwischen diesen Platten 81 und 82 sind jeweils zwei Platten zum Bilden eines Anzeigekörpers 8 angeordnet, der eine Vielzahl von Anzeigeebenen 8a und 8b aufweist, die parallel zu den entsprechenden Achsen 21, 22 und 23 verlaufen und jeweils mit der benachbarten Platte einen Winkel von 60º bilden. Auf den Anzeigeebenen 8a, 8a und 8a ist eine zusammengesetzte Anzeige, beispielsweise "Achtung, Frost", aufgebracht, und auf den anderen Anzeigeebenen 8b, 8b und 8b ist eine zusammengesetzte Anzeige, beispielsweise "Vorsichtig fahren", angeordnet (die Zeichnungen zeigen die Anzeigen in chinesischen Buchstaben).
An den nach unten über die Grundplatte 71 hinausragenden Achsen 21, 22 und 23 ist jeweils ein Zahnrad 24 zum gegenseitigen Übertragen befestigt, und gleichzeitig ist am unten Ende der Achse 21 eine Seilrolle 3 befestigt. Um diese Seilrolle 3 sind Drahtseile 41 und 51 gewunden, und das Seil 41 ist mit einem Ende der wickelfederförmigen Formgedächtnislegierung 4 über eine normale Laufrolle 42 (Fig. 5) und das Seil 51 mit einem Ende der Vorspannfeder 5 über eine normale Laufrolle 52 verbunden. Das andere Ende der Formgedächtnislegierung 4 bzw. der Vorspannfeder 5 ist jeweils an Befestigungen 73 und 73 befestigt, die am rechten und linken Seitenrahmen 70 und 70 angeordnet sind.
Am unteren Ende der Achse 22 ist ein beweglicher Körper 1 ähnlich dem aus Beispiel 1 befestigt ist, und eine Steuerbasis 6 ähnlich der aus Beispiel 1 ist an einer an dem Seitenrahmen 70 angebrachten Befestigung 7 derart befestigt, daß sie gegenüber einem kleinen Bogenbereich 11 (Fig. 5) des beweglichen Körpers 1 liegt. Ein rollenförmiges Steuerelement 60 ist an der Spitze des Gleitstücks 62 in der Steuerbasis 6 angebracht, und es ist ein Zustand realisiert, in dem dieses Steuerelement 60 durch eine von einer Justierschraube 64 gedrückte Feder 63 gegen einen konkaven Bereich 12 des kleinen Bogenbereichs 11 gedrückt wird.
Anzeigekörper 8, 8 und 8 sind zusammen mit jedem Seitenrahmen 70 an einem in der Zeichnung nicht gezeigten Gehäuse mit einer transparenten Frontscheibe befestigt.
Bei erfindungsgemäßen Einsatz des Betätigungsorgans zum Antrieb des Anzeigewechsels von Zeichen in dieser Weise wird eine Formgedächtnislegierung 4 mit einer derartigen Charakteristik verwendet, daß die Temperatur, bei der der Frost auf der Straße auftaut, niedriger ist als die Temperatur bei Beendigung der Austenit-Umwandlung (M-Punkt) der Formgedächtnislegierung 4, und daß die Temperatur, bei der die Straße gefriert, größer ist als die Temperatur bei Beendigung der Martensit-Umwandlung (M-Punkt) der Formgedächtnislegierung 4.
Wenn die Lufttemperatur ansteigt und einen Wert erreicht, bei dem die gefrorene Straße auftaut, entkommt das Steuerelement 60 aus dem konkaven Bereich 12, und gleichzeitig dreht sich der bewegliche Körper auf einen Schlag durch eine Kraft, die bei der Umwandlung der Formgedächtnislegierung 4 in die Austenit-Phase erzeugt wird, so daß sich die Achsen 21, 22 und 23 um 120º drehen können, wodurch ein schneller Wechsel erfolgt von einer Anzeige auf den Anzeigeebenen 8a zu einer Anzeige auf den Anzeigeebenen 8b.
Wenn des weiteren die Temperatur am Aufstellungsort auf eine feste Temperatur absinkt, wirkt die Vorspannkraft der Vorspannfeder 5 schnell, und jeder Anzeigekörper 8 rotiert schlagartig in die Richtung, die der oben erwähnten entgegengerichtet ist, mit dem Ergebnis des schnellen Wechsels der Anzeige auf den Anzeigekörpern 8 in den in den Zeichnungen gezeigten Zustand.

Beispiel 3

Fig. 6 bis 8 zeigen ein weiteres Beispiel zur Verwendung des Betätigungsorgans gemäß Beispiel 1 zum Antreiben des Anzeigewechsels von Zeichen. Ein transparentes Anzeigefenster 86 ist an einer vor einem Gehäuse 83 sitzenden Zeichentafel 85 angeordnet, das von einer Stange 84 getragen wird, und in dem Gehäuse 83 ist eine Achse 25 frei drehbar an der Zeichentafel 83 und an einer Rückenplatte 87 gelagert. An dieser Achse 25 ist eine drehbare Anzeigescheibe 8' mit einer Vielzahl von verschiedenen gekoppelten Anzeigen 8d und 8e auf einer oberflächlichen Anzeigeebene 8c befestigt, so daß wahlweise eine der verschiedenen gekoppelten Anzeigen 8d und 8e in dem Anzeigefenster 86 durch Drehen der drehbaren Anzeigescheibe um 90º erscheint.
Die Anzeigescheibe 8' dient außerdem als Seilrolle, um die ein Drahtseil 41 gewunden ist, deren eines Ende mit der Formgedächtnislegierung 4 und deren anderes Ende mit einem Gewicht 5a verbunden ist.
Das andere Ende der Formgedächtnislegierung 4 ist an einer im Inneren des Gehäuses 83 angebrachten Befestigung 43 gehalten, und gleichzeitig ist das Gewicht 5a so ausgebildet, daß es auf einem im Inneren des Gehäuses 83 angeordneten Anschlag 53 aufsitzt, wenn die Formgedächtnislegierung 4 in die Martensit-Phase umgewandelt wurde.
An der Achse 25 ist der bewegliche Körper 1 auf der Rückseite der Anzeigescheibe 8' befestigt, und eine Steuerbasis 6 mit derselben Struktur wie in Beispiel 1 ist an der Rückenplatte 87 des Gehäuses 83 zu dem beweglichen Körper 1 weisend angeordnet.
Die drehbare Anzeigescheibe 8' dreht sich im Gegenuhrzeigersinn um 90º wie in Fig. 7, wenn die Formgedächtnislegierung 4 der Austenit-Umwandlung unterliegt, so daß die gekoppelte Anzeige 8d in dem Anzeigefenster 86 in die andere gekoppelte Anzeige 8e umgewechselt wird, und dreht sich im Uhrzeigersinn um 90º wie in Fig. 7, wenn die Formgedächtnislegierung 4 der Martensit-Umwandlung unterliegt, so daß die Anzeige in dem Anzeigefenster 86 zu der anderen Anzeige 8d zurückkehrt.
Auch in diesem Beispiel ist die Drehung der drehbaren Anzeigescheibe 8' schnell, so daß der Wechsel der Anzeige schlagartig erfolgt.

Beispiel 4

In dem vorigen Beispiel waren die konkaven Bereiche 12 und 13 an dem beweglichen Körper 1 ausgebildet, es ist aber auch möglich, wie folgt vorzugehen: Wie in Fig. 9 gezeigt, ist eine einen konkaven Bogenbereich 65 aufweisende Steuerbasis 6 an dem Maschinenrahmen 7a usw. befestigt, konkave Bereiche 12 und 13, die einem beweglichen Körper 1 gegebenüberstehen, sind in diesem konkaven Bogenbereich 65 ausgebildet, und ein in Richtung der Steuerbasis 6 offenes Gehäuse 16 ist an dem beweglichen Körper 1 befestigt. Gleichzeitig ist ein Gleitstück 17 zum Vor- oder Zurückbewegen in Richtung der Steuerbasis 6 in dem Gehäuse 16 angeordnet, und ein von dem Gleitstück 17 gehaltenes Steuerelement 60 mit einer Rolle ist auf der Seite des beweglichen Körpers 1 derart angeordnet, daß es durch eine von einer Schraube 64 beaufschlagte Feder 63 gegen die konkaven Bereiche 12 und 13 gedrückt wird.
In diesem Fall sind Anschläge 14 und 15 an der Steuerbasis 6 angeordnet, und wenn sich der bewegliche Körper 1 dreht, läuft das an der Seite des beweglichen Körpers 1 angebrachte Gehäuse 16 gegen den Anschlag 14 oder 15, wodurch der Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 1 eingestellt werden kann.
Da die übrigen Ausbildungen und Funktionen in diesem Beispiel dieselben sind wie in Beispiel 1, wird ihre Erläuterung weggelassen.

Beispiel 5

Im obigen Beispiel 1 war die Anordnung derart, daß das Steuerelement 60 gegen die Umfangsfläche des beweglichen Körpers 1 lief, es ist jedoch stattdessen auch möglich, wie folgt vorzugehen: Wie beispielsweise in Fig. 10 und 11 gezeigt wird, ist eine Achse 2 frei drehbar an einer festen Basis 7b gelagert, ein beweglicher Körper 1 und eine Seilrolle 3 sind an dieser Achse 2 befestigt, eine Steuerbasis 6 ähnlich der in Beispiel 1 ist an einem Maschinenrahmen 7a usw. befestigt und liegt einer Stirnfläche des beweglichen Körpers 1 gegenüber, und konkave Bereiche 12 und 13 sind in dieser Stirnfläche des beweglichen Körpers 1 in einem gegenseitigen Abstand zueinander ausgebildet, der dem Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 1 entspricht. Ein an der Seite der Steuerbasis 6 angebrachtes Steuerelement 60 wird durch eine Feder 63 gegen den konkaven Bereich 12 oder 13 gedrückt wird.
In diesem Beispiel sind Anschläge 14 und 15 zum Festlegen des Arbeitsbereichs des beweglichen Körpers 1 an geeigneten Stellen auf der Stirnseite des beweglichen Körpers 1 angebracht.
Da anderen Ausbildungen und Funktionen in diesem Beispiel dieselben sind wie im vorigen Beispiel 1, wird ihre Erläuterung weggelassen.

Beispiel 6

Darüber hinaus ist es möglich, anstelle der Anordnungen in Fig. 10 und 11 wie folgt vorzugehen: Wie in Fig. 12 und 13 gezeigt ist, ist eine plattenförmige Steuerbasis 6 an dem Maschinenrahmen 7a usw. gegenüber einer Stirnseite eines beweglichen Körpers 1 befestigt, und konkave Bereich 12 und 13 sind in der dem beweglichen Körper 1 gegenüberliegenden Stirnseite der Steuerbasis 6 ausgebildet. Gleichzeitig ist ein in Richtung auf die Steuerbasis 6 offenes Gehäuse 16 an dem beweglichen Körper 1 befestigt, und ein in Richtung der Steuerbasis 6 vor- und zurückbewegbares Gleitstück 17 ist in diesem Gehäuse 16 angeordnet. Ein rollenförmiges Steuerelement 60 ist derart an dem Gleitstück 17 gehalten, daß das Steuerelement 60 durch eine von einer Schraube 64 belastete Feder 63 gegen den konkaven Bereich 12 gedrückt wird.
In diesem Beispiel sind Anschläge 14 und 15 zum Begrenzen des Arbeitsbereichs des beweglichen Körpers 1 an der Steuerbasis 6 angeordnet.
Da die übrigen Ausbildungen und Funktionen in diesem Beispiel dieselben sind wie im in Fig. 10 und 11 gezeigten Beispiel 5, wird auf ihre Erläuterung verzichtet.

Beispiel 7

Bei den Betätigungsorganen in den entsprechenden oben erwähnten Beispielen war die Anordnung derart, daß das Steuerelement 60 durch eine Feder 63 gegen entsprechende konkave Bereiche 12 und 13 gedrückt wurde. Es ist jedoch auch möglich, diese Struktur wie folgt zu ersetzen: Wie beispielsweise in Fig. 14 gezeigt wird, ist ein rollenförmiges Steuerelement 60 frei drehbar an der Seite eines beweglichen Körpers 1 gelagert, eine Steuerbasis 6 ist frei in Richtung des beweglichen Körpers 1 verschiebbar in einen Aufnahmebereich 66 eingesetzt, und konkave Bereiche 12 und 13, in die das Steuerelement 60 geführt wird, sind in der dem beweglichen Körper 1 gegenüberliegenden Stirnseite der Steuerbasis 6 ausgebildet. Die Steuerbasis 6 wird durch eine von einer Schraube 64 belastete Feder 63 in Richtung auf den beweglichen Körper 1 gedrückt, so daß die konkaven Bereiche 12 und 13 und das Steuerelement 60 gegeneinandergedrückt werden.
In diesem Beispiel ist eine Achse 2 frei drehbar beispielsweise auf dem Boden eines Gehäuses 7c mit Basis gelagert, der eine drehbare Schreibe umfassende bewegliche Körper 1 an dieser Achse 2 befestigt, und der Aufnahmebereich im Inneren des Gehäuses 7c ausgebildet. In dieser Struktur laufen in dem beweglichen Körper 1 ausgebildete Anschläge 14 und 15 gegen die Spitze des Aufnahmebereichs 66. so daß der Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 1 begrenzt wird.
Des weiteren sind die Enden der Formgedächtnislegierung 4 und der Vorspannfeder 5 direkt an den entsprechenden geeigneten Stellen des beweglichen Körpers 1 und ihre anderen Enden an passenden Stellen des Gehäuses 7c befestigt.
Da die Funktion in diesem Beispiel dieselbe ist wie in den entsprechenden obigen Beispielen, wird auf die Erläuterung verzichtet.

Beispiel 8

Fig. 15 und 16 zeigen ein weiteres Beispiel, dessen Anordnung wie folgt aussieht: Eine auf einem festen Grundgestell 7b angeordnete schienenförmige Steuerbasis 6 mit einer Nut ist ortsfest angeordnet, und ein beweglicher Körper 1 mit einer vorbestimmten Länge ist frei verschieblich in die Steuerbasis 6 eingesetzt und weist am Boden auf beiden longitudinalen Seiten Flansche 1a und 1a auf. Konkave Bereiche 12 und 13 sind an der Unterseite des beweglichen Körpers 1 in einem dem Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 1 entsprechenden Abstand ausgebildet, eine Feder 63 sitzt in einer Bohrung 67, die durch die Steuerbasis 6 bis zu dem beweglichen Körper 1 verläuft, und ein Steuerelement 60 mit einer Kugel ist frei rollbar an der Spitze der Feder 63 gehalten, wobei die Feder 63 von unten von einer Schraube 64 zusammengedrückt wird, so daß das Steuerelement 60 gegen den konkaven Bereich 12 oder 13 gedrückt wird.
Mit dem beweglichen Körper 1 sind Drahtseile 41 und 51 verbunden. Das andere Ende des Drahtseils 41 ist mit einer nicht gezeigten Formgedächtnislegierung verbunden, und das andere Ende des Drahtseils 51 ist mit einer nicht gezeigten Vorspannfeder verbunden, so daß der bewegliche Körper 1 zwischen den an der Steuerbasis 6 angebrachten Anschlägen 14 und 15 entsprechend dem vorbestimmten Temperaturwechsel gleitet.
In diesem Beispiel kann die Schubarbeit des beweglichen Körpers in zwei Richtungen so wie sie ist als Antriebskraft verwendet werden, der bewegliche Körper 1 kann jedoch auch als Zahnstange ausgebildet sein und mit einem Ritzel 9 kombiniert werden, so daß die Antriebskraft in eine Drehbewegung umgewandelt wird, wie in den Zeichnungen gezeigt ist.
Die Verwendung der Schubarbeit des beweglichen Körpers 1 so wie sie ist als Antriebskraft ist nützlich als Antrieb für den Anzeigewechsel von Zeichen, bei dem beispielsweise eine entlang einer festen Führung verschiebbare Anzeigescheibe mit zwei verschiedenen Anzeigen innerhalb eines festen Bereichs in zwei Richtungen entsprechend des Temperaturwechsels gleitet, so daß die beiden Anzeigen wahlweise im Anzeigefenster des Zeichens erscheinen.
Da die weitere Funktion dieses Beispiels dieselbe ist wie die des Beispiels 1, wird die Erläuterung weggelassen.
Darüber hinaus ist es in dem in Fig. 15 und 16 gezeigten Beispiel 8 möglich, das Steuerelement 60 an der Seite des beweglichen Körpers 1 und die konkaven Bereiche 12 und 13 an der Seite der Steuerbasis 6 anzuordnen.

Beispiel 9

Fig. 17 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem ein Rahmen 7b an beiden Seiten aufragende Wände 7d und 7e aufweist, ein stangenförmiger beweglicher Körper 1 frei verschiebbar durch Löcher in den aufragenden Wänden 7d und 7e geführt ist, schwertkorbförmige Anschläge 14 und 15 an beiden Enden des beweglichen Körpers 1 befestigt sind und ein schwertkorbförmiges Steuerelement 60 am Mittelteil angeordnet ist.
Bei dem derartig eingesetztem beweglichen Körper 1 ist eine wickelfederförmige Formgedächtnislegierung 4 zwischen der aufragenden Wand 7d und dem Steuerelement 60 und gleichzeitig eine Vorspannfeder 5 zwischen der aufragenden Wand 7e und dem Steuerelement 60 angeordnet.
Ein Aufnahmebereich 66 ist im inneren Boden des Rahmens 7b ausgebildet, und eine auf- und abwärts verschiebbare Steuerbasis 6 ist unverlierbar in diesen Aufnahmebereich 66 eingesetzt und weist zu dem Arbeitsbereich des Steuerelements 60 hin. Konkave Bereiche 12 und 13 sind an der zum beweglichen Körper 1 weisenden Seite der Steuerbasis 6 in einem Abstand zueinander ausgebildet, der dem Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 1 entspricht, und das Steuerelement 60 ist in einen konkaven Bereich 12 geführt, wobei die Steuerbasis 6 durch eine Feder 64 gegen das Steuerelement 60 gedrückt wird.
Die Formgedächtnislegierung 4 dieses Beispiels ist so hergestellt, daß sie bei Rückkehr in die Austenit-Phase aufgrund eines Temperaturanstiegs länger wird und die Rückstellkraft während der Rückkehr in die Austenit-Phase so lange angesammelt wird, bis sie größer wird als ein vorbestimmter Wert, da der konkave Bereich 12 durch die Federkraft gegen das Steuerelement 60 gedrückt wird. Wenn die Rückstellkraft größer wird als der vorbestimmte Wert, drückt das Steuerelement 60 die Steuerbasis 6 nach unten und entkommt dem konkaven Bereich 12, so daß sich der bewegliche Körper 1 schlagartig bewegt, bis der Anschlag 14 gegen die aufragende Wand 7d läuft.
Wenn die Formgedächtnislegierung 4 sich in der Martensit-Umwandlung befindet, wird die Kraft der Feder 5 in ähnlicher Weise angesammelt und schlagartig freigesetzt, wenn die Umgebungstemperatur auf den vorbestimmten Wert abgesunken ist.
In entsprechenden obigen Beispielen wurden ausschließlich zweiseitig wirkende Betätigungsorgane dargestellt. Einseitig wirkende Betätigungsorgane unterscheiden sich von diesen nur durch das Fehlen des konkaven Bereichs 13 und der Vorspannfeder 5 oder des Gewichts. Da andere Strukturen und Funktionen dieselben sind wie die der entsprechenden oben beschriebenen Beispiele, wird die Erläuterung weggelassen.

Beispiel 10

Wie in Fig. 18 bis 20 gezeigt wird, ist eine Achse 102 frei drehbar an einer festen Basis 120, beispielsweise einem Maschinenrahmen, gelagert, und plattenförmigen, nockenähnliche bewegliche Körper 111 und 112 sind gemeinsam drehbar an der Achse 102 befestigt, ebenso wie eine Seilrolle 103.
Federgehäuse 104 und 105 sind an festen Sockeln 140 und 150, beispielsweise dem Maschinenrahmen, so angeordnet, daß sie jeweils dem kleinen Bogenbereich 101a der beweglichen Körper 111 und 112 gegenüberliegen. Federn 142 und 152 sind jeweils in den Federgehäusen 104 und 105 derart eingesetzt, daß sie vom rückwärtigen Ende mit Einstellschrauben 144 und 154 zusammengedrückt werden. Verschiebbare Halter 143 und 153 sind jeweils an der Spitze der Federn 142 und 152 angebracht. Steuerelemente 141 und 151 mit Rollen sind frei rollbar an diesen Haltern 143 und 153 gehalten und werden gegen die kleinen Bogenbereiche 101a der beweglichen Körper 111 und 112 gedrückt.
Seile 161 und 171 sind so um die Seilrolle 103 gewickelt, daß diese in beide Richtungen betätigt werden kann. An dem Seil 161 ist ein Ende einer wickelfederförmigen Formgedächtnislegierung 106 befestigt, deren anderes Ende mit einer nicht gezeigten Befestigung verbunden ist, und das Seil 171 ist mit einer Vorspannfeder 107 verbunden, deren anderes Ende mit einer nicht gezeigten Befestigung verbunden ist.
Wenn nun die Formgedächtnislegierung 106 in die Austenit-Phase übergeht, drehen sich die beweglichen Körper 111 und 112 um 120º in Richtung des Pfeils a in Fig. 19 und 20, und wenn die Formgedächtnislegierung 106 in die Martensit-Phase übergeht, drehen sich die beweglichen Körper 111 und 112 um 120º in die Richtung des Pfeils b in denselben Figuren. Anschläge 101b und 101c sind an den beiden Enden des kleinen Bogenbereichs 101a der beweglichen Körper 111 und 112 ausgebildet und schlagen bei derartigen Drehbewegungen gegen die entsprechenden Federgehäuse 104 und 105, wodurch der Arbeitsbereich der beweglichen Körper in beide Richtungen auf einen festen Wert gesetzt ist.
In dem kleinen Bogenbereich 101a des beweglichen Körpers 111 ist ein konkaver Bereich 113 derart ausgebildet, daß bei Drehung der beweglichen Körper 111 und 112 in Richtung des Pfeils a das den kleinen Bogenbereich 101a berührende Steuerelement 141 geführt wird. Außerdem ist in dem kleinen Bogenbereich 101 a des anderen beweglichen Körpers 112 ein konkaver Bereich 114 derart ausgebildet, daß bei Drehung der beweglichen Körper 111 und 112 in die entgegengesetzte Richtung das diesen Bogenbereich 101a berührende andere Steuerelement 151 geführt wird.
In dem in den Zeichnungen gezeigten Zustand ist die Formgedächtnislegierung 106 in die Martensit-Phase umgewandelt. Wenn in diesem Zustand die Formgedächtnislegierung 106 den As-Punkt aufgrund des Temperatur-Anstiegs in der Umgebung des Betätigungsorgans erreicht und die von der Formgedächtnislegierung 106 erzeugte Rückstellkraft die Kraft der Vorspannfeder 106, vermehrt um die Kraft der auf den konkaven Bereich 114 des beweglichen Körpers 112 einwirkenden Feder 152 (wobei jedoch die Reibung zwischen anderen auf die Seilrolle 103 einwirkenden Komponenten vernachlässigt wird), aufgrund des weiteren Temperaturanstiegs übertrifft, kommt das Steuerelement 151 aus diesem konkaven Bereich 114 frei, und die in dem konkaven Bereich 114 angesammelte Kraft wirkt schlagartig, so daß die beweglichen Körper 111 und 112 in Richtung des Pfeils a schnell gedreht werden und das andere Steuerelement 141 in den konkaven Bereich 113 des beweglichen Körpers 111 gelangt.
Wenn andererseits die Formgedächtnislegierung 106 aufgrund des Abfalls der Umgebungstemperatur den Ms-Punkt erreicht und die Kraft der Vorspannfeder 107, vermehrt um die Kraft der auf den konkaven Bereich 113 des beweglichen Körpers 111 einwirkenden Feder 142, die aufgrund des weiteren Temperaturabfalls durch die Umwandlung abnehmende Kraft der Formgedächtnislegierung 106 übersteigt (wobei jedoch die Reibung zwischen anderen auf die Seilrolle 103 einwirkenden Komponenten vernachlässigt wird), kommt das Steuerelement 141 aus diesem konkaven Bereich 113 frei, und die in dem konkaven Bereich 113 angesammelte Kraft wirkt schlagartig, so daß die beweglichen Körper 111 und 112 in Richtung des Pfeils b schnell gedreht werden und das Steuerelement 151 in den im beweglichen Körper 112 ausgebildeten konkaven Bereich 114 gelangt, wie in Fig. 20 gezeigt.
Mit dem Betätigungsorgan aus diesem Beispiel kann durch Einstellen der Federkraft gegen die entsprechenden Steuerelemente 141 und 151, welche die Tätigkeit der entsprechenden beweglichen Körper 111 und 112 steuern, mit entsprechenden Einstellschrauben 144 und 154 die Temperatur, bei der die mit dem Temperaturwechsel an- oder absteigende Kraft der Formgedächtnislegierung 106 so groß ist wie die Vorspannkraft, vermehrt um die Dämpfungskraft der entsprechenden Steuerelemente gegen die beweglichen Körper 111 und 112 (wobei jedoch die Reibung zwischen anderen auf die Seilrolle 103 einwirkenden Komponenten vernachlässigt wird), d. h. die Arbeitstemperatur der beweglichen Körper 111 und 112 in beiden Richtungen beliebig innerhalb eines festen Bereichs eingestellt werden, wodurch die Temperaturhysteresis der Formgedächtnislegierung überwunden werden kann.
Unter der Annahme, daß die von der Formgedächtnislegierung erzeugte Kraft bei einer Temperatur Tw zwischen dem As- und dem M-Punkt bei Temperaturanstieg so groß ist wie die Vorspannkraft (vgl. Fig. 32), ist es beispielsweise durch Einstellen der Federkraft an jedem Steuerelement mit den entsprechenden Einstellschrauben möglich, daß die von der Legierung erzeugte Kraft PH, die bei Temperaturanstieg bei der Temperatur Tw so groß ist wie die Vorspannkraft, und die Kraft Pc der Legierung, die bei Temperaturabfall bei derselben Temperatur Tw so groß ist wie die Vorspannkraft, den beweglichen Körper bei derselben Temperatur in die beiden Richtungen bewegen.
Darüber hinaus erfolgt üblicherweise bei einem Betätigungsorgan mit Formgedächtnislegierung die Zunahme oder die Abnahme der von der Legierung erzeugten Kraft allmählich oder gedämpft, wenn die Temperaturveränderung, wie es in der Luft der Fall ist, langsam geschieht, so daß die Betätigung ebenfalls langsam ist. Mit dem Betätigungsorgan aus diesem Beispiel jedoch wird die in beide Richtungen wirkende Kraft so lange angesammelt, bis die Temperatur in der Umgebung der Installation die wie oben eingestellte Arbeitstemperatur erreicht, und wirkt bei Erreichen dieser Temperatur schnell, wodurch eine schlagartige Betätigung erfolgt, auch wenn die Umgebungstemperatur sich nur langsam ändert. Aus dem oben Gesagten folgt, daß bei denjenigen Zeichen, die eine schnelle Änderung verschiedener Anzeigen bei einer festen Temperatur in Abhängigkeit von der Temperaturänderung erfordern, wie beispielsweise die Verkehrszeichen in kalten Gegenden, das Betätigungsorgan geeignet ist als Antriebseinrichtung für den Anzeigewechsel.
Des weiteren ist es im Falle des Betätigungsorgans aus diesem Beispiel möglich, den beweglichen Körper in einer festgelegten Form als Massenprodukt herzustellen und mit Einstellschrauben die Arbeitstemperatur einzustellen, die der Art und der Charakteristik der verwendeten Formgedächtnislegierung entspricht. Es wird daher ein Betätigungsorgan geschaffen, bei dem die Arbeitstemperatur leichter einzustellen ist als in dem Fall, in dem beispielsweise die Tiefe des konkaven Bereichs geändert wird.

Beispiel 11

In diesem Beispiel wird gemäß Fig. 21 und 22 dieses Betätigungsorgan zum Antrieb des Anzeigenwechsels von Zeichen (Verkehrszeichen) verwendet, wobei jedoch weitere Erläuterungen weggelassen werden, da sie denen des Beispiels 2 ähneln.
In diesem Beispiel ist es jedoch zusätzlich möglich, die Arbeitstemperatur zum Ändern der Anzeigekörper 108 mit den entsprechenden Einstellfedern 144 und 154 leichter und genauer einzustellen und zu errichten.

Beispiel 12

In Beispiel 10 war die Struktur derart, daß die konkaven Bereiche 113 und 114 an zwei beweglichen Körpern 111 und 112 angebracht waren und die Steuerelemente 141 und 151 gegen diese getrennten beweglichen Körper 111 und 112 gedrückt wurden. Es ist aber im Fall, daß der von dem beweglichen Körper durchlaufende Winkelbereich klein ist, auch möglich so vorzugehen, daß, wie in Fig. 24(a), ein beweglicher Körper 101 an einer Achse 102 befestigt ist, zwei oder mehr kleine Bogenbereiche 101a und 101a an dem beweglichen Körper 101 ausgebildet sind, und daß gleichzeitig Federgehäuse 104 und 105, die denen aus Beispiel 10 ähneln, an Trägern 140 und 150 so befestigt sind, daß sie jeweils den Bogenbereichen 101a und 101a gegenüberliegen.
In diesem Beispiel wird ein Steuerelement 141 in einem Federgehäuse 104 gegen einen kleinen Bogenbereich 101a gedrückt, und gleichzeitig ist ein konkaver Bereiche 113 ausgebildet, in den das Steuerelement 141 geführt wird, wenn sich der bewegliche Körper 101 aufgrund der Austenit-Umwandlung der Formgedächtnislegierung 106 bewegt. Außerdem wird ein Steuerelement 151 in einem Federgehäuse 105 gegen den anderen kleinen Bogenbereich 101a gedrückt, und gleichzeitig ist ein konkaver Bereich 114 ausgebildet, in den das Steuerelement 151 geführt wird, wenn sich der bewegliche Körper aufgrund der Martensit-Umwandlung der Formgedächtnislegierung 106 bewegt. Ähnlich wie in dem besagten Beispiel sind Anschläge 101b und 101c an beiden Enden der entsprechenden Bogenbereiche 101a und 101a angeordnet.
Selbst wenn der Winkelbereich, in dem sich der bewegliche Körper 101 dreht, groß ist, kann ungefähr dasselbe wie in diesem Beispiel dadurch herbeigeführt werden, daß entsprechende kleine Bogenbereiche 101a und 101a, die von entsprechenden Steuerelementen 141 und 151 berührt werden, in zwei Stufen unten und oben an demselben beweglichen Körper 101 ausgebildet sind.
Es ist auch möglich, einen Winkel R wie in Fig. 24(b) gezeigt größer als den hin- und hergehenden Arbeitsbereich (WR) zu machen und zwei konkave Bereiche 113 und 114 und Anschläge 101b und 101c wie in den Zeichnungen gezeigt vorzusehen. Außerdem wird in Fig. 24(c) gezeigt, daß ein konkaver Bereich 113 dadurch eliminiert werden kann, daß zwei Steuerelemente 141 und 151 verwendet werden, die um den Arbeitswinkel (WR) gegeneinander versetzt sind.
In den Betätigungsorganen der Fig. 24(a), (b) und (c) befindet sich die Formgedächtnislegierung 106 in einem Zustand, in dem sie die Martensit- Umwandlung durchlaufen hat. Da die übrigen Ausbildungen und Funktionen dieselben sind wie in Beispiel 10, wird ihre Erläuterung weggelassen.

Beispiel 13

Bei den Betätigungsorganen in den entsprechenden oben erwähnten Beispielen waren die Federgehäuse 104 und 105 an den Trägern 140 und 150 befestigt, stattdessen kann aber auch wie folgt vorgegangen werden: Wie beispielsweise in Fig. 25 gezeigt wird, ist ein beweglicher Körper 101 an einer Achse 102 befestigt. Federgehäuse 104 und 105, die eine ähnliche Struktur wie die in Beispiel 10 haben, sind an diesem beweglichen Körper 101 befestigt, und gleichzeitig sind eine Vielzahl von Steuerbasen 109 und 109a so an dem Träger 190 usw. angebracht, daß sie der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Körpers 101 gegenüberliegen. Steuerelemente 141 und 151 in Federgehäusen 104 und 105 werden gegen konkave Bogenbereiche 191 und 109b der entsprechenden Steurebasen 109 und 109a gedrückt, ein konkaver Bereich 113, in den ein Steuerelement 141 geführt wird, wenn der bewegliche Körper 101 der Austenit-Umwandlung der Formgedächtnislegierung 106 unterliegt, ist in dem dem konkaven Bogenbereich 191 der einen Steuerbasis 109 ausgebildet, und ein konkaver Bereich 114, in den das anderen Steuerelement 151 geführt wird, wenn der bewegliche Körper 101 der Martensit- Umwandlung der Formgedächtnislegierung 106 unterliegt, ist in dem konkaven Bogenbereich 109b der anderen Steuerbasis 109a ausgebildet.
In diesem Fall sind die Anschläge 101b und 101c an den Steuerbasen 109 und 109a angebracht, und die an dem beweglichen Körper 101 befestigten Federgehäuse 104 und 105 laufen gegen die entsprechenden Anschläge 101b und 101c, wenn sich der bewegliche Körper 101 dreht, wodurch der Arbeitsbereich des beweglichen Körpers 101 festgelegt wird.
Die Steuerbasen 109 und 109a können einheitlich ausgebildet sein. Wenn beispielsweise die Federgehäuse 104 und 105 derart an dem beweglichen Körper 101 angebracht sind, daß sie in verschiedenen Ebenen liegen, meist indem das Federgehäuse 104 auf der einen Stirnseite des beweglichen Körpers 1 und das Federgehäuse 105 auf der anderen Stirnseite angebracht ist, und wenn die Steuerbasen 109 und 109a den jeweiligen Federgehäusen 104 und 105 gegenüberliegend angeordnet sind, ist der Betrieb selbst dann möglich, wenn der Winkelbereich, in dem sich der bewegliche Körper 101 dreht, groß ist.
Da die übrigen Ausbildungen und Funktionen des in Fig. 25 gezeigten Beispieles dieselben sind wie in Beispiel 10, wird auf eine Erläuterung verzichtet.
Die Struktur der Befestigung der Federgehäuse an der Seite des beweglichen Körpers gemaß Fig. 25 kann auf den Fall angewendet werden, wenn eine Vielzahl von beweglichen Körpern 111 und 112 wie in Beispiel 10 vorgesehen sind. In diesem Fall werden die Federgehäuse 104 und 105 jeweils an den beweglichen Körpern 111 und 112 befestigt, und die oben beschriebenen Steuerbasen 109 und 109a werden den Federgehäusen 104 und 105 gegenüberliegend angeordnet, oder eine sich nach oben und unten erstreckende Steuerbasis mit einer konkaven gebogenen Stirnfläche ist den Federgehäusen 104 und 105 gegenüberliegend angeordnet.

Beispiel 14

In den entsprechenden oben erwähnten Beispielen berührten die Steuerelemente die Umfangsfläche der beweglichen Körper 111, 112 und 101, der Steuerbasis 109 oder ähnliches. Es ist aber auch möglich, daß, wie in Fig. 26 gezeigt. Federgehäuse 104 und 105 an Trägern 140, 150 usw. so befestigt sind, daß sie in einem festen Winkel gegenüber der Stirnseite der beweglichen Körper 111, 112, 101 usw. stehen, und daß Steuerelemente 141 und 151 in den Gehäusen 104 und 105 gegen die beweglichen Körper 111, 121, 101 usw. gedrückt werden, oder daß, wie in Fig. 27 gezeigt. Federgehäuse 104, 105 usw. in senkrechter Richtung an den beweglichen Körpern 111, 112, 101 usw. befestigt sind, eine Steuerbasis 109 gegenüber den beweglichen Körpern 111, 112, 101 usw. angeordnet ist, und daß Steuerelemente 141 und 151 gegen die Stirnfläche dieser Steuerbasis 109 gedrückt werden.
Wenn bei dem in Fig. 26 gezeigten Beispiel die Steuerelemente 141 und 151 gegen einen einzigen beweglichen Körper 101 gedrückt werden, ist es vorteilhaft, daß die Steuerelemente 141 und 151 den beweglichen Körper 101 in verschiedenen Abständen von der Drehachse berühren.
Wenn bei dem in Fig. 27 gezeigten Beispiel die Federgehäuse 104 und 105 in dieselbe Richtung weisend an dem beweglichen Körper 101 angebracht sind, ist es vorteilhaft, daß eine Steuerbasis 109 mit einer größeren Fläche dem beweglichen Körper 101 gegenüberliegt, und daß die entsprechenden Steuerelemente 141 und 151 die Steuerbasis 109 in verschiedenen Abständen von der Drehachse des beweglichen Körpers 101 berühren.
Wenn darüber hinaus bei demselben Betätigungsorgan verschiedene Steuerelemente 141 und 151 jeweils einzeln gegen den beweglichen Körper oder die Steuerbasis gedrückt werden, können entsprechende Federgehäuse in verschiedenen Richtungen derart angebracht werden, daß ein Federgehäuse 104 horizontal und ein anderes Federgehäuse 105 vertikal angeordnet ist, oder ähnliches.
Darüber hinaus ist es ohne weiteres möglich, ein Steuerelemente auf der Seite des beweglichen Körpers und ein anderes Steuerelement auf der festen Seite anzubringen und die Steuerbasen an entsprechenden Stellen auf der festen und der beweglichen Seite mit diesem zu kombinieren.

Beispiel 15

Fig. 28 bis 30 zeigen ein weiteres Beispiel. Eine schienenförmige Steuerbasis 109 auf einem nicht gezeigten Träger ist ortsfest und weist eine Nut auf. Ein beweglicher Körper 101 mit einer festen Länge weist im unteren Bereich an den beiden Seiten in Längsrichtung verlaufende Flansche 101d und 101d auf und ist frei verschiebbar in die Steuerbasis 101 eingesetzt. Zwei Bohrungen verlaufen quer zur Längsrichtung durch die Steuerbasis 109 nebeneinander in Richtung auf den beweglichen Körper 101 und bilden Federgehäuse 104 und 105, in die Federn 142 und 152 eingesetzt sind. Die Federn 142 und 152 werden durch von der Rückseite der Steuerbasis 109 eingeführte Einstellschrauben 144 und 154 zusammengedrückt, und Steuerelemente 141 und 151, die Kugeln an der Spitze der Federn 142 und 152 umfassen, werden gegen den beweglichen Körper 101 gedrückt.
Drahtseile 161 und 171 sind an den beiden Enden des beweglichen Körpers 101 befestigt und mit der nicht gezeigten Formgedächtnislegierung bzw. mit der nicht gezeigten Vorspannfeder verbunden. Der bewegliche Körper 101 gleitet entsprechend der vorbestimmten Temperaturänderung zwischen Anschlägen 101b und 101c hin und her, die an der Steuerbasis 109 angebracht sind.
Des weiteren sind in dem beweglichen Körper 101 ein konkaver Bereich 113, in den das Steuerelement 141 geführt wird, wenn der bewegliche Körper 101 nach rechts in Fig. 30 bewegt wird, sowie ein konkaver Bereich 114 ausgebildet, in den das Steuerelement 151 geführt wird, wenn sich der bewegliche Körper 101 wie in Fig. 28 nach links bewegt. Wenn die Umgebungstemperatur ansteigt und einen bestimmten festen Wert erreicht, und die nicht gezeigte und mit dem Drahtseil 161 verbundene Formgedächtnislegierung die Austenit-Umwandlung durchläuft, kommt das Steuerelement 151 aus dem konkaven Bereich 114 frei und bewegt sich schnell nach rechts wie in Fig. 28, bis der bewegliche Körper 101 gegen den Anschlag 101b läuft, während gleichzeitig das andere Steuerelement 141 in den anderen konkaven Bereich 113 geführt wird. Wenn die Temperatur auf einen bestimmten festen Wert abfällt und die Formgedächtnislegierung die Martensit-Umwandlung durchläuft, kommt das Steuerelement 141 aus dem konkaven Bereich 113 frei, so daß der bewegliche Körper 101 schnell in den in den Zeichnungen gezeigten Zustand zurückkehrt.
In diesem Beispiel kann die Schubarbeit des beweglichen Körpers 101 so wie sie ist als Antriebskraft verwendet werden, der bewegliche Körper 101 kann aber, wie in den Zeichnungen gezeigt, zahnstangenförmig ausgebildet sein, und ein mit diesem kombiniertes Ritzel 115 wandelt die Antriebskraft in eine Drehung um.
Wenn die Schubarbeit des beweglichen Körpers 101 an sich als Antriebskraft verwendet wird, ist das Betätigungsorgan zum Antrieb des Anzeigewechsels von derartigen Zeichen geeignet, bei denen beispielsweise zwei verschiedene Anzeigen auf einer Anzeigescheibe sind, die entlang einer festen Führung gleitet, und die beiden Anzeigen erscheinen wahlweise in dem Anzeigefenster des Zeichens durch Verschieben der Anzeigescheibe in zwei Richtungen innerhalb eines festen Bereichs in Abhängigkeit von der Temperaturänderung.
Da die übrigen Funktionen in diesem Beispiel dieselben sind wie in Beispiel 10, wird auf die Erläuterung verzichtet.
Des weiteren können bei dem in den Fig. 28 und 29 gezeigten Beispiel die Steuerelemente 141 und 151 und die konkaven Bereiche 113 und 114 jeweils auf der Seite des beweglichen Körpers 101 bzw. auf der Seite der Steuerbasis 109 angebracht werden. In diesem Fall sind die Federgehäuse 104 und 105 abwärts gerichtet auf beiden Seiten des beweglichen Körpers 101 angebracht, und entsprechende Steuerelemente werden gegen die beiden Seiten der Steuerbasis 109 gedrückt.

Beispiel 16

Fig. 31 zeigt ein weiteres Beispiel. In dieser Ausführungsform weist ein Stützrahmen 110 an seinen beiden Seiten aufragende Wände 101e und 101f auf.
Ein stangenförmiger beweglicher Körper 101 ist frei verschiebbar durch die aufragenden Wände 101e und 101f geführt, schwertkorbförmige Anschläge 101b und 101c sind an den beiden Enden des beweglichen Körpers 101 befestigt, und ein schwertkorbförmiges Steuerelement 145 ist an seinem Mittelteil angebracht.
Bei einem derartig eingesetzten beweglichen Körper 101 ist eine wickelfederförmige Formgedächtnislegierung 106 zwischen der aufragenden Wand 101e und dem Steuerelement 145 und eine Vorspannfeder 107 zwischen der aufragenden Wand 101f und dem Steuerelement 145 angeordnet.
Federgehäuse 104 und 105 sind im Boden des Rahmens 110 angeordnet und nehmen von Einstellschrauben 144 und 154 zusammengedrückte Federn 142 und 152 auf. Eine Steuerbasis 109 wird von den Federn 142 und 152 gegen das Steuerelement 145 gedrückt. Ein konkaver Bereich 114, in den das Steuerelement 145 geführt wird, wenn der bewegliche Körper 101 sich nach links in der Figur bewegt, und ein konkaver Bereich 113, in den das Steuerelement 145 geführt wird, wenn sich der bewegliche Körper 101 nach rechts in der Figur bewegt, sind in der Steuerbasis derart ausgebildet, daß die Federkraft der Steuerbasis 109 gegen das Steuerelement 145 jeweils getrennt an den Stellen der konkaven Bereiche 113 und 114 eingestellt werden kann.
Die Formgedächtnislegierung 106 in diesem Beispiel ist so hergestellt, daß sie bei der Austenit-Umwandlung aufgrund des Temperaturanstiegs länger wird. Wenn die Umgebungstemperatur bis zu einem vorgegebenen festen Wert ansteigt und die Formgedächtnislegierung 106 die Austenit-Umwandlung durchläuft, entkommt das Steuerelement 145 aus dem konkaven Bereiche 114, so daß der bewegliche Körper 101 schlagartig nach rechts in der Figur bewegt und gleichzeitig das Steuerelement 145 in den konkaven Bereich 113 geführt wird. Wenn die Umgebungstemperatur auf einen festen Wert abfällt und die Formgedächtnislegierung 106 die Martensit-Umwandlung durchläuft, entkommt das Steuerelement 145 aus dem konkaven Bereich 113, so daß der bewegliche Körper 101 schlagartig nach links in der Figur bewegt wird und in den in der Figur gezeigten Zustand zurückkehrt. Vorteilhafterweise ist der Berührungsbereich des Steuerelements 145 mit der Steuerbasis 109 in diesem Beispiel mit einer Rolle oder Kugel versehen.
Da die übrigen Funktionen des in Fig. 31 gezeigten Beispiels dieselben sind wie in Beispiel 10, wird die Erläuterung weggelassen.
Bei dem erfindungsgemäßen einseitig wirkenden Betätigungsorgan wird die Rückstellkraft bei Umwandlung der Formgedächtnislegierung in die Austenit- Phase so lange angesammelt, bis sie einen festen Wert erreicht. Das Betätigungsorgan arbeitet daher selbst in einer Umgebung schnell, in der die Temperaturänderung langsam ist, wie es bei Lufttemperatur und Raumtemperatur der Fall ist.
Darüber hinaus wird bei dem erfindungsgemäßen zweiseitig wirkenden Betätigungsorgan eine zweiseitig wirkende Kraft so lange angesammelt, bis sie einen festen Wert erreicht, und das Betätigungsorgan arbeitet schlagartig, wenn die Kraft einen festen Wert überschreitet, so daß eine schnelle Betätigung selbst in einer Umgebung möglich ist, in der die Temperaturänderung langsam ist.
Wenn diese also als Antriebseinrichtung zum Anzeigewechsel von Zeichen verwendet wird, wird die Anzeige schnell gewechselt und eine halb umgeschaltete Anzeige vermieden.
Bei den verbesserten erfindungsgemäßen zweiseitig wirkenden Betätigungsorganen werden die Kräfte zum Betätigen des beweglichen Körpers bei Temperaturanstieg und -abfall jeweils getrennt mit den Einstellschrauben eingestellt, wodurch die Arbeitstemperatur des Betätigungsorgans bei Temperaturanstieg beliebig und einfach eingestellt werden kann innerhalb eines Bereichs von einer Temperatur, bei der die Formgedächtnislegierung mit der Umwandlung in die Austenit-Phase beginnt und die von ihr erzeugte Kraft so groß ist wie die Vorspannkraft usw., bis zu einer Temperatur, bei der die Formgedächtnislegierung den M-Punkt erreicht, und wodurch die Arbeitstemperatur des Betätigungsorgans bei Temperaturabfalls ebenfalls beliebig und leicht eingestellt werden kann innerhalb eines Bereichs von einer Temperatur, bei der die Kraft, die bei der Umwandlung der Formgedächtnislegierung in die Martensit-Phase gedämpft wird, so groß ist wie die Vorspannkraft usw., bis zu dem Mf-Punkt. Dadurch kann der Einfluß der Temperatur-Hysteresis der Formgedächtnislegierung mit einer einfachen Anordnung beseitigt werden.
Des weiteren kann bei den erfindungsgemäßen Betätigungsorganen der bewegliche Körper schnell in beide Richtungen bewegt werden, selbst wenn die Temperaturänderung, wie im Fall der Lufttemperatur, langsam ist. Daher sind die Betätigungsorgane insbesondere bei denjenigen Zeichen optimal für den Antrieb des Wechsels geeignet, die einen schnellen Wechsel der Anzeige erfordern, sobald die Lufttemperatur einen festen Wert erreicht hat, beispielsweise bei Verkehrzeichen.

Claims

1. Betätigungsorgan mit einer Formgedächtnislegierung, insbesondere zur Anzeige von auswechselbaren Zeichen, mit einem federförmigen Bauteil (4, 106) aus einer Formgedächtnislegierung, das bestrebt ist, einen beweglichen Körper (1, 101) in eine erste Richtung durch die Rückstellkraft in die im Gedächtnis befindliche Form zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs zu bewegen, mit einer Steuerbasis (6, 109) gegenüber wenigstens einem Teil, des beweglichen Körpers, wenigstens einer Ausnehmung (12, 13; 113, 114) In dem beweglichen Körper (1) oder der Steuerbasis (6, 109), und einem Steuerelement (60), das in die Ausnehmung (12, 13) federnd vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung ein konkaver Bereich (12, 13) ist, der so geformt ist, daß er eine Nockenkurve bildet, die mit dem Steuerelement (60) derart zusammenwirkt, daß eine relative Bewegung des beweglichen Bauteils (101) in bezug auf die Steuerbasis (6, 109) verhindert wird, bis die Vorspannkraft des Steuerelements, (60) durch die Rückstellkraft der Formgedächtnislegierung überwunden wird.

2. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement eine Rolle oder eine Kugel (60, 141, 151) ist.

3. Betätigungsorgan nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorspannfeder oder ein Vorspanngewicht (5, 107), das bestrebt ist, das bewegliche Bauteil (1, 101) in eine zweite Richtung zu einem Zeitpunkt der Temperaturabnahme zu bewegen, mit zwei konkaven Bereichen (12, 13; 113, 114) an dem beweglichen Körper (1, 101) oder der Steuerbasis (6, 109) in Abständen, die dem Arbeitsbereich des beweglichen Körpers entsprechen, welches Steuerelement (60) derart angeordnet ist, daß es in einen der beiden konkaven Bereiche in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Körpers eintritt.

4. Betätigungsorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Körper (1) durch eine drehbare Platte gebildet ist, die in beide Richtungen über einen festen Winkel drehbar ist, und daß die konkaven Bereiche (12, 13; 113, 114) auf dem beweglichen Körper auf einem konzentrischen Kreis in bezug auf die Drehachse gebildet sind.

5. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (16) an dem beweglichen Körper (1) vorgesehen ist, das ein Gleitstück (17) führt, das die Rolle oder die Kugel (60, 141, 151) trägt, und daß die konkaven Bereiche (12, 13) an der Steuerbasis (6) unbeweglich gegenüber der Rotationsbahn der Rolle oder der Kugel ausgebildet sind.

6. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement, das eine Rolle oder eine Kugel (60) umfaßt, an dem beweglichen Körper (1) angebracht und mit diesem im beide Richtungen innerhalb eines festen Winkels drehbar ist, und daß die Steuerbasis (6) gegenüber der Rotationsbahn des Steuerelements angeordnet ist und die konkaven Bereiche (12, 13) aufweist, welche Steuerbasis gegen das Steuerelement federnd vorgespannt ist.

7. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein stangenförmiger beweglicher Körper (1, 101) vorgesehen ist, der hin- und hergehend in Längsrichtung über einen festen Bereich beweglich ist, daß das Steuerelement (60) auf dem beweglichen Körper vorgesehen ist, und daß die Steuerbasis (6) dem Arbeitsbereich des Steuerelements derart gegenüberliegt, daß das Steuerelement und der konkave Bereich (12, 13) gegeneinander mit Hilfe einer Feder gedrückt werden in einer Stellung des Steuerelements, bei der das Steuerelement zu einem der konkaven Bereiche (12, 13) der Steuerbasis geführt ist.

8. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Feder (63, 142, 152), die die konkaven Bereiche (12, 13; 113, 114) und das Steuerelement (60) gegeneinanderspannt, einstellbar ist, vorzugsweise mit einer Einstellschraube (64).

9. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anzahl von beweglichen Körpern (111, 112), die als eine Einheit durch ein Bauteil (106) aus einer Formgedächtnislegierung angetrieben werden, und daß jeder bewegliche Körper durch ein Steuerelement (60, 141, 151) berührt wird, das in konkave Bereiche der beweglichen Bauteile eingreift.

10. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Steuerelementen (141, 151), die mit einem beweglichen Bauteil (101) in Berührung stehen.

11. Betätigungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anzahl von beweglichen Körpern (111, 112), eine Steuerbasis (6), die jedem der beweglichen Körper gegenübersteht, und Steuerelemente (141, 151), die an jedem beweglichen Körper vorgesehen sind.