DE7900875U1 - Thermal switch - Google Patents

Thermal switch

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DE7900875U1
DE7900875U1 DE7900875U DE7900875DU DE7900875U1 DE 7900875 U1 DE7900875 U1 DE 7900875U1 DE 7900875 U DE7900875 U DE 7900875U DE 7900875D U DE7900875D U DE 7900875DU DE 7900875 U1 DE7900875 U1 DE 7900875U1
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/58Thermally-sensitive members actuated due to thermally controlled change of magnetic permeability

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
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Description

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ThermoschalterThermal switch

Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter gemäss tThe invention relates to a thermal switch according to t

dem Oberbegriff des Anspruchs 1.the preamble of claim 1.

Bekannte Thermoschalter, wie z.B. Bimetallstreifen, Schmelzsicherungen oder Regelventile mit Thermoelementen, lösen einen Schaltvorgang bei einem Ueberschreiten eines vorgebbaren Temperaturwertes mit einer relativ grossen zeitlichen Verzögerung aus. Ueblicherweise werden Thermoschalter zur Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises verwendet.Known thermal switches, such as bimetal strips, fuses or control valves with thermocouples, trigger a switching process when a predeterminable temperature value is exceeded with a relatively large one time delay. Thermal switches are usually used to interrupt an electrical circuit used.

Für die Betriebssicherheit von elektrischen Geräten und Anlagen ist insbesondere die Fehlspannung und deren Dauer, Amplitudenanstieg und Repetition von Bedeutung. Ueber das elektrische Verteilernetz können Störspannungen in Geräten und Anlagen zu Störungen oder Zerstörungen an Halbleitern in empfindlichen elektronischen Schaltkreisen, zu Fehlfunktionen in Regelsystemen, zum Verlust von jFor the operational safety of electrical devices and systems, the incorrect voltage and its duration are particularly important, Amplitude increase and repetition are important. Interference voltages in Devices and systems for malfunctions or destruction of semiconductors in sensitive electronic circuits, to malfunctions in control systems, to the loss of j

ν-Informationen oder zu Ueberschlägen bei schlechter Isola- \ tion oder zu klein gewählten Kriech- oder Luftstrecken | führen. Schalter mit grosser Zeitverzögerung sind für einen Schutz derartiger Geräte ungeeignet. Bimetallstreifen zeigen ausserdem bei längerer Benutzung Ermüdungserscheinungen, die zu einer Aenderung der Ansprechtenperatur führen.or tion ν- information on About beats in poor Isola- \ or too small selected creep or air routes | to lead. Switches with a long time delay are unsuitable for protecting such devices. Bimetallic strips also show signs of fatigue after prolonged use, which lead to a change in the response temperature.

Therrr.oscnalter rcit relativ kleiner zeitlicher Schaltverzögerung unter Verwendung eines den Schaltvorgang aus-Therrr.oscnalter rcit a relatively small switching delay using a switching process off

BBC BadenBBC Baden

lösenden Elementes aus einer Formgedächtnislegierung sind unter anderem durch die DE-OS 2 026 629, 2 139 852 und , 2 701 884 bekannt. Dabei wird die relativ grosse Formänderung dieses Schaltelementes bei dessen Temperaturerhöhung über die Anfangstemperatur der Phasenumwandlung von der Niedrig- zur Hochtemperaturphase der Formgedächtnislegierung zum Betätigen eines Schalters verwendet. Das Schaltelement kann direkt von dem zu schaltenden Strom durchflossen und erwärmt sein. Die Erwärmung kann auch durch eine in die Schaltung eingefügte Heizung erfolgen. Durch die DE-OS 2 701 884 ist es bekannt, den Strom in der Schaltung beim Ueberschreiten eines bestimmten Maximalstromwertes zu unterbrechen. Ein Problem bei der Konstruktion von Schaltern insbesondere für den Leitungs- und Ueberstromschutz besteht darin, eine gute Selektivität in den Schaltbedingungen zu gewährleisten, d.h., der Schalter sollte nach Erreichen eines Stromtoleranzwertes nur beim Ueberschreiten eines vorgebbaren Stromanstiegs öffnen und nicht bei allen Ueberströmen.releasing element made of a shape memory alloy are, inter alia, by DE-OS 2 026 629, 2 139 852 and , 2,701,884 known. The relatively large change in shape of this switching element when the temperature increases About the initial temperature of the phase transition from the low to the high temperature phase of the shape memory alloy used to operate a switch. The current to be switched can flow directly through the switching element and be warmed. The heating can also be done by a heater inserted in the circuit. By From DE-OS 2 701 884 it is known to interrupt the current in the circuit when a certain maximum current value is exceeded. A problem with the construction of switches, especially for line and overcurrent protection, is to ensure good selectivity in the Ensure switching conditions, i.e. after reaching a current tolerance value, the switch should only be used when Open when a predeterminable current increase is exceeded and not with all overcurrents.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Auslösen eines Schaltvorganges bei hoher Selektivität der Schaltbedingung zu gewährleisten.
y
The object of the invention is to ensure the triggering of a switching process with high selectivity of the switching condition.
y

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the features of claim 1. Further developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis der Kinetik des Formgedächtniseffektes. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Schaltvorgang selektiv bezüglich des durch einen Ueberstrom verursachten Anfangswertes einer zeitlichen Aenderung der Temperatur in dem SchaltelementThe invention is based on the new knowledge of the kinetics of the shape memory effect. One advantage of the invention is in that the switching process is selective with respect to the initial value caused by an overcurrent temporal change of the temperature in the switching element

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und nicht bezüglich der übertragenen Energie ist. Die durch eine Spannvorrichtung auf das Schaltelement aufgebrachte Vorspannung ist so einstellbar, dass das Schaltelement nach dem Durchgang eines unterkritischen Ueberstromes bei Abkühlung zurückverformt werden kann.and is not related to the transmitted energy. The one applied to the switching element by a clamping device The bias voltage can be adjusted so that the switching element cools down after a subcritical overcurrent has passed can be deformed back.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below on the basis of exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 das Prinzip des Formgedächtniseffektes,Fig. 1 shows the principle of the shape memory effect,

a) den Einwegeffekt,
b) den Zweiwegeffekt,
a) the one-way effect,
b) the two-way effect,

Fig. 2 die Dehnung als Funktion der Temperatur,2 shows the elongation as a function of temperature,

a) für den Einwegeffekt,a) for the one-way effect,

b) für den Zweiwegeffekt,b) for the two-way effect,

Fig. 3 das Schema eines einfachen Thermoschalters in einer auch für Prüfzwecke geeigneten Ausführungsform,Fig. 3 shows the scheme of a simple thermal switch in one also suitable for testing purposes,

Fig. 4 die chemische Energie G der zwei Phasen Martensit und Austenit einer Formgedächtnislegierung als Funktion der Temperatur T (schematisch),4 shows the chemical energy G of the two phases martensite and austenite of a shape memory alloy as Function of the temperature T (schematic),

^ Fig. 5 den prozentualen Anteil des Martensits M als Funk-^ Fig. 5 shows the percentage of martensite M as func-

20 tion der Temperatur T,20 tion of the temperature T,

Fig. 6 den elektrischen Widerstand R einer Formgedächtnislegierung (a) vor und (b) nach einem Aufheizen als Funktion der Zeit t,6 shows the electrical resistance R of a shape memory alloy (a) before and (b) after heating as a function of time t,

Fig. 7 das Schema eines mechanischen Modells aus einer7 shows the scheme of a mechanical model from a

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Feder K, einer Stossdämpfungseinrichtung mit einer Dämpfungskonstante oC und einer Masse m,Spring K, a shock absorption device with a damping constant oC and a mass m,

Fig. 8a, 8b, 8c eine halbschematische Darstellung eines Thermoschalter^; in einem Lhermoelektrischen Schalter mit Zusatzsicherungselement und mechanischer8a, 8b, 8c a semi-schematic representation of a Thermal switch ^; in a lhermoelectric switch with additional locking element and mechanical

Schaltverstärkung in verschiedenen Stellungen undSwitching gain in different positions and

Fig. 9 ein Funktionsschaltbild des Thermoschalters.9 is a functional diagram of the thermal switch.

Fig. la) zeigt den Einweg- und Fig. Ib) den Zweiweg-Formgedächtniseffekt. Diese Effekte treten bei Formgedächtnislegierungen, d.h. bei thermoelastischen Martensiten auf, die nach einer sogenannten pseudo-plastischen Verformung bei niedriger Temperatur wieder zu ihrer ursprünglichen Gestalt zurückkehren, wenn sie aber eine kritische Temperatur erwärmt werden. Diese Legierungen existieren in einer martensitischen Tieftemperaturphase niedriger, flächenzentriert orthorhombischer oder monokliner Symmetrie und in einer austenitischen Hochtemperaturphase hoher, kubisch rauir.zertrierter Symmetrie. In der Martensit-Phase existieren keine Plättchen oder Lamellen, die verschiedene kristallographisehe Orientierung besitzen. Bei hoher Temperatur von z.B. 600°C bringt man die Legierung in eine gewünschte, z.B. gestreckte Stabform und tempert sie. Während der Abkühlung geht beim Ueberschreiter. eir.er kritischen Temperatur die austeniiische in die rr.arter.sitische Phase über. Wird jetzt bei einer tiefen Temperatur T1 deformiert, z.P. gebogen, so entsteht durch spannungsinduzierte oder reorientierte Martensitbiidung eine a.uasistabile Form, welche die ursprüngliche gerade Struktur in sich trägt. Beim Aufheiner. über eine Temperatur T_, die über einer kritischen Temperatur liegt, entsteht beim Einwegeffekt aus der gebogenen spontan wieder eine gerad- Struktur. BeiFig. La) shows the one-way and Fig. Ib) the two-way shape memory effect. These effects occur with shape memory alloys, ie with thermoelastic martensites, which return to their original shape after a so-called pseudo-plastic deformation at low temperature, but when they are heated to a critical temperature. These alloys exist in a martensitic low-temperature phase of low, face-centered orthorhombic or monoclinic symmetry and in an austenitic high-temperature phase of high, cubic, rough, crushed symmetry. In the martensite phase there are no platelets or lamellae with different crystallographic orientations. At a high temperature of, for example, 600 ° C., the alloy is brought into a desired, for example elongated, rod shape and it is annealed. During the cooling, go to the crosser. At a critical temperature the austenitic phase passes over into the arterial phase. If it is now deformed, e.g. bent, at a low temperature T 1 , stress-induced or reoriented martensite formation results in an a.uasistable shape that carries the original straight structure. At the Aufheiner. At a temperature T_, which is above a critical temperature, the one-way effect spontaneously turns the curved structure back into a straight structure. at

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einem anschliessenden Abkühlen findet keine spontane Formänderung mehr statt. Wird jedoch die Legierung bei der Temperatur T erneut verformt, so wiederholt sich der geschilderte Effekt beim Aufheizen auf T .a subsequent cooling down no longer takes place any spontaneous change in shape. However, the alloy will at the temperature If T is deformed again, the described effect is repeated when it is heated to T.

Beim Zweiwegeffekt geht ein bei der Temperatur T^ verformten z.B. gebogener Körper aus einer Formgedächtnislegierung beim Aufheizen auf die Temperatur T„ spontan nur teilweise in die Urs^run^sform zurück» Bei einem nachfolgenden Abkühlen auf T, verformt er sich wieder spontan, jedoch nicht bis zu dem von aussen aufgebrachten Verformungsgrad. Die beiden temperaturinduzierten, spontanen Formänderungen sind bei aufeinanderfolgenden Temperaturzyklen zwischen T1 und T„ wiederholbar.In the two-way effect, a curved body made of a shape memory alloy, for example, deformed at temperature T, "spontaneously only partially reverts to its original shape" when it is subsequently cooled to T, it deforms again spontaneously, but not up to the degree of deformation applied from the outside. The two temperature-induced, spontaneous changes in shape can be repeated with successive temperature cycles between T 1 and T ".

Fig. 2 zeigt eine andere Darstellung der Gedächtniseffekte.Fig. 2 shows another representation of the memory effects.

In Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung können für den in Fig. 2a dargestellten Einwegeffekt Dehnungen bzw. pseudo-plastischen Verformungen bis zu etwa 8 % beim Aufheizen zurückgewonnen v/erden, v/ährend für den in Fig. 2b dargestellten Zweiwegeffekt Dehnungen bzw. Verformungen bis zu 1,5 % bekannt sind. Während durch Aufheizen die Verformung beim Einwegeffekt auf Null zurückgeht und beim Abkühlen diesen zurückgebildeten Formzustand beibehält, bleibt beim Zweiwegeffekt eine Verformung von etwa 2 % zurück. Beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur tritt dann eine spontane Verformung von etwa 1,5 % auf, die sich beim Aufheizen der Legierung spontan zurückbildet.Depending on the alloy composition, for the one-way effect shown in FIG. 2a, expansions or pseudo-plastic deformations of up to about 8 % can be recovered during heating, while for the two-way effect shown in FIG. 2b, expansions or deformations up to 1.5 % are known. While the deformation with the one-way effect goes back to zero through heating and this re-formed state is maintained when cooling down, with the two-way effect a deformation of about 2 % remains. When cooling below a certain temperature, a spontaneous deformation of about 1.5 % occurs, which spontaneously regresses when the alloy is heated up.

Der Zweiwegeffekt kann durch Erzeugung von Versetzungen und Gitterstörstellen z.B.The two-way effect can be achieved by creating dislocations and lattice defects e.g.

a) durch eine irreversible plastische Verformung über den pseudoplastischen Bereich der Legierung hinaus, d.h. von mehra) by an irreversible plastic deformation over the pseudoplastic Range of the alloy beyond, i.e. from more

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als etwa 8 %,oderthan about 8%, or

b) durch eine Temperaturerhöhung um etwa 50 K über die Endtemperatur der Austenitumwandlung hergestellt werden.b) be produced by increasing the temperature by about 50 K above the final temperature of the austenite transformation.

Der zu Versetzungen führende Anteil der Verformung wird beim Aufheizen nicht zurückgewonnen. Beim erneuten Abkühlen begünstigt das Eigenspannungsfeld der Gitterstör- f stellen die Rückbildung von Martensitorientierungen, die durch die ursprünglich aufgebrachte Spannung erzeugt wurden, und führt dazu, dass beim Abkühlen eine kleinere Formänderung in der Richtung der ursprünglichen Verformung stattfindet. Bei nachfolgenden thermischen Zyklen | wird ein kleiner Zweiwegeffekt erzeugt.The portion of the deformation leading to dislocations is not recovered during heating. When cooling down again The internal stress field of the lattice disturbance favors the regression of martensitic orientations created by the originally applied tension, and leads to a smaller one as it cools down Shape change takes place in the direction of the original deformation. For subsequent thermal cycles | a small two-way effect is created.

Wird auf eine Pormgedachtnislegierung eine Spannung ausge übt, so verschiebt sich der Temperaturbereich der Phasenumwandlung zu höheren Temperaturen, wie in Fig. 2a gestrichelt angedeutet. Unbelastet kann die Umwandlung von der Niedrig- zur Hochtemperaturphase zwischen etwa -l80°C und +250 C liegen, in Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung .If a voltage is applied to a memory alloy exercises, the temperature range of the phase transition shifts to higher temperatures, as dashed in Fig. 2a indicated. The transition from the low to the high temperature phase between about -180 ° C can take place unloaded and +250 C, depending on the alloy composition.

In Fig. 4 ist die chemische Energie G der Martensit- und Austenitphase als Funktion der Temperatur T dargestellt.In Fig. 4, the chemical energy G is the martensite and Austenite phase shown as a function of temperature T.

Bei niedrigen Temperaturen hat Martensit eine geringere *At low temperatures, martensite has a lower *

Energie als Austenit. Oberhalb einer Temperatur Tn, bei \ Energy as austenite. Above a temperature T n , at \

der beide Phasen in thermodynamischem Gleichgewicht sind und gleiche chemische Energie G aufweisen, hat Austenit eine geringere Energie als Martensit.both phases are in thermodynamic equilibrium and have the same chemical energy G, austenite has a lower energy than martensite.

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-S--S-

Soll durch Abkühlen Austenit in Martensit umgewandelt werden, so muss die Formgedachtnislegierung unterhalb T abgekühlt werden, wie in Fig. 5 dargestellt, da wegen des Volumen Unterschiede elastische bzw. Keimbildungsenergie mitgeliefert werden muss.If austenite is to be converted into martensite by cooling, so the shape memory alloy has to be cooled below T. are, as shown in Fig. 5, since elastic or nucleation energy is included because of the volume differences must become.

Bei einer Martensitumwandlung-Starttemperatur T beginnt die Umwandlung, bei einer Martensitumwandlungs-Endtemperatür T--_ ist sie abseschlossen. d.h.. es bleibt kein Austenit zurück. Bereits bei Temperaturen oberhalb T kann jedoch eine von aussen aufgebrachte Spannung einenAt a martensite transformation start temperature T begins the transformation, at a final martensite transformation temperature T --_ it is completed. i.e. no austenite remains return. Even at temperatures above T, however, an externally applied stress can cause a

chemische Energie Beitrag zur Keimbildungs- oder / für den Martensit liefern, d.h. j es kam ei··, spannungs induziert er· Martensit erzeugt werden. Wird ein Körper aus einer Formgedachtnislegierung zunächst unterhalb TMO oder T abgekühlt und dann ver-chemical energy contribution to the nucleation or / for the martensite supply, ie j it came ei ··, stress induced he · martensite are generated. If a body made of a shape memory alloy is first cooled below T MO or T and then

IHo 1"IrIHo 1 "Ir

formt, so wird unter anderem durch einen Zwillings-SeherungsprozesB eine Umorientierung der Martensitplättchen erzeugt, die beim Aufheizen zu einer Rückwandlung der Verformung führt.is formed, among other things, by a twin vision processB a reorientation of the martensite platelets is produced which, when heated, leads to a reversal of the deformation leads.

Die Umwandlung von Martensit in Austenit beginnt bei einer sogenannten kritischen Te
bei einer Temperatur T._.
The transformation from martensite to austenite begins at a so-called critical Te
at a temperature T._.

sogenannten kritischen Temperatur 1.„ oberhalb Tn und endetso-called critical temperature 1. " above T n and ends

Um einen grossen Formgedächtniseffekt erzeugen ^u. können, muss die durch den Phasenübergang bedingte Volumenänderung gering sein, da sonst viele Versetzungen erzeugt wer den, um die Volumenunterschiede anzupassen. Durch eine er höhte Versetzungsdichte wird der Martensit verfestigt bzw. gehärtet und eine Umorientierung durch eine aufgebrachte Spannung nicht mehr möglich, wie z.B. bei Stahl. Die für eine Anwendung als Schaltelement wichtigste Eigenschaft einer Formgedachtnislegierung besteht darin, dass bei derTo create a large shape memory effect ^ u. the volume change caused by the phase transition must be small, otherwise many dislocations will be generated in order to adapt the volume differences. As a result of an increased dislocation density, the martensite is solidified or hardened and reorientation due to an applied stress is no longer possible, as is the case with steel, for example. The most important property of a shape memory alloy for use as a switching element is that the

BBC BadenBBC Baden

Rückwandlung der Verformung beim Aufheizen Arbeit geleistet bzw. eine Spannung erzeugt werden kann. Für Ni-Ti-Basislegierungen ist eine Energiedichte von 2 MJ/m erreichbar, welche wesentlich höher liegt als die von Bimetall. Durch eine Behinderung der Gestaltänderung beim Aufheizen sind Spannungen von mehr als 650 MPa erzeugbar. Die erreichbare Kraft und der Weg sind von der Probengeometrie abhängig. Bei einem Rundstab, dessen Länge 10 mal so gross ist wie sein Durchmesser, ist die Biegekraft 20 mal kleiner als die Zugkraft, aber die Verschiebung des freien Endes im Falle der Biegung ist 10 mal so gross wie die Verschiebung bei Zugbeanspruchung.Reconversion of the deformation during heating work done or a voltage can be generated. For Ni-Ti based alloys an energy density of 2 MJ / m can be achieved, which is much higher than that of bimetal. There are tensions due to a hindrance to the change in shape during heating of more than 650 MPa can be generated. The achievable force and the path depend on the sample geometry. In the case of a round rod, the length of which is 10 times as large as its diameter, the bending force is 20 times smaller than the tensile force, but the displacement of the free end in the case of bending is 10 times as large as the displacement with tensile stress.

In Fig. 6 zeigt die Kurve a den Widerstand R eines Drahtes aus einer mechanisch belasteten bzw. vorgespannten Formgedächtnislegierung vor einem Aufheizen als Funktion der Zeit t. Die Kurve b wurde dadurch erzeugt, dass ein kurzfristiger Stromimpuls aus einer Kondensatorentladung (875 V, 25 μ F) durch diesen Draht geschickt und dadurch eine Aufheizung bewirkt wurde. Der Widerstand kennzeichnet die Struktur bzw. die Phasenumwandlung der Legierung. Die der gemessenen Widerstandsschwingung env sprechende Bewegung des Drahtes wird anhand eines in Fip. 7 dargestellten mechanischen Modells erklärt, dn dem K die Federkonstante einer Feder, m eine Masse, γ die Dämpfungskonstante, x den Weg bzw. eine Auslenkung, χ bzw. x' die erste bzw. zweite Ableitung des Weges nach der Zeit und g die Erdbeschleunigung bedeuten. Für dieses Modell gilt die Differentialgleichung:In FIG. 6, curve a shows the resistance R of a wire made of a mechanically loaded or prestressed shape memory alloy before heating as a function of time t. Curve b was generated by sending a short-term current pulse from a capacitor discharge (875 V, 25 μF ) through this wire, thereby causing heating. The resistance characterizes the structure or the phase change of the alloy. The movement of the wire, which corresponds to the measured resistance oscillation en v, is calculated using an in Fip. 7 explains that K is the spring constant of a spring, m is a mass, γ is the damping constant, x is the path or a deflection, χ or x 'is the first and second derivative of the path according to time and g is the acceleration due to gravity mean. The differential equation applies to this model:

mx' + ^ χ - Kx ■= -mg (1)mx '+ ^ χ - Kx ■ = -mg (1)

mit der Anfangsbedingung:with the initial condition:

bbc Baden ; ·..:::..··.,: 175/78bbc bathing; · .. ::: .. ··.,: 175/78

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χ=χ + 2jS und χ = O für t = O, (2)χ = χ + 2jS and χ = O for t = O, (2)

max Kmax K

wobei χ die maximale Dehnung bedeutet, die durch Aufmax where χ means the maximum elongation that can be achieved by Aufmax

heizen eines Federkörpers als Ergebnis eines Formgedächtniseffektes erreichbar ist. Unter diesen Voraussetzungen hat die Differentialgleichung (1) die Lösung:heating a spring body as a result of a shape memory effect is attainable. Under these assumptions, the differential equation (1) has the solution:

χ = JHax . exp (-a to t) . cos («*t + y,) + ψ- (3)χ = JHax. exp (-a to t). cos («* t + y, ) + ψ- (3)

COSJ; KCOSJ; K

mitwith

ω- =
/ m (1 - λ2)
ω- =
/ m (1 - λ 2 )

tan If = -2 λ und (5)tan If = -2 λ and (5)

a=sa = s

U = \ K U = \ K

stellt die elastische Energie der Feder dar, die beim Auf heizen in eine Gestaltänderung innerhalb einer charakteri stischen Bewegungszeitrepresents the elastic energy of the spring, which, when heated, changes its shape within a characteristic static movement time

Lie Federkonstante K hängt von der Bewegungsart, wie Spannung, 3iegung usw., vom Typ der Formgedächtnislegierung und von der Grosse einer mechanischen Vorspannung ab. Ohne Vorspannung ergibt sich K für Spannung bzw. Kompression zu: The spring constant K depends on the type of movement, such as tension, bending, etc., on the type of shape memory alloy and on the magnitude of a mechanical preload. Without pre-tensioning, K for tension or compression results in:

K = -^ . ^s ' Ah · d (9)K = - ^. ^ s ' Ah · d (9)

At = 4 f^' (8)1 At = 4 f ^ '(8) 1

m 2 ' K Im 2 'K I

mit einer wirksam werdenden Kraft F umgesetzt wird.is implemented with an effective force F.

ratadvice

q Querschnittsfläche des Formgedächtniskörpers 1 Längeq Cross-sectional area of the shape memory body 1 length

d relative Dichted relative density

C spezifische WärmekapazitätC specific heat capacity

;.. s spezifische Entropie; .. s specific entropy

/lh spezifische Enthalpie/ lh specific enthalpy

C spezifische WärmekapazitätC specific heat capacity

(■ durch Verformung aufgebrachte relative Formänderung und d (■ relative change in shape caused by deformation and d

£ maximale relative Formänderung durch Phasenumwandlung.£ maximum relative change in shape due to phase change.

Erfolgt das Aufheizen eines aus einer Formgedächtnislegierung bestehenden Körpers bzw. Drahtes durch einen hindurchfliessenden elektrischen Strom I, so gilt für zeitliche Temperaturänderungen dT/dt in einem Temperaturbereich, in dem keine durch einen Formgedächtniseffekt bewirkte Formänderung erfolgt, die Beziehung:If a body or wire made of a shape memory alloy is heated up by one flowing through it electric current I, then applies to temperature changes over time dT / dt in a temperature range in where there is no change in shape caused by a shape memory effect, the relationship:

dT _ RI(t)2 (10)dT _ RI (t) 2 (10)

dt " C V ddt "C V d

V ! wobei V das Volumen des Körpers bedeutet.V ! where V is the volume of the body.

Oberhalb der kritischen Temperatur T für die Rückverformung entsteht in dem Formgedächtniskörper eine mechanische Spannung (Γ proportional zu T - TflC,:Above the critical temperature T for the recovery, a mechanical tension (Γ proportional to T - T flC,:

konstante
wobei (T0 eine Material·'' ist,. Diese Spannung 6" wird in
constant
where (T 0 is a material · ''. This voltage 6 "is in

den in den Fig. 3 und 8a, Bezugsziffer 38, dargestellten Thermoschaltern zur Auslösung eines Schaltvorganges benutzt. those shown in FIGS. 3 and 8a, reference numeral 38 Thermal switches used to trigger a switching process.

Das Prinzip der Thermoschalter wird anhand der Fig. 9 er-The principle of the thermal switch is illustrated in FIG. 9.

BBC Baden \ ·'..::":. .'"'..: 175/78BBC Baden \ · '.. :: ":..'"'..: 175/78

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BBC Baden .' \ · *· . ."..: 175/78BBC Baden. ' \ · * ·. . "..: 175/78

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läutert. Eine beliebige zeitabhängige physikalische Grosse f(t)j die bei einer vorgebbaren Bedingung, z.B. beim Ueber schreiten eines bestimmten Grenzwertes, einen Schaltvorgang auslösen oder ein Schaltsignal y, zur Verfügung stellen soll, wird in einem Wandler 41 in eine dieser Eingangsgrösse f(t) zugeordnete zeitabhängige Wärme bzw. thermische Energie Q(t) transformiert, falls sie nicht bereits als Wärme vorgegeben ist. Diese Wärme Q(t) wird in einem weiteren Wandler 42 in eine Beschleunigung χ transformiert, welche einem Vergleicher 43 mit einem Beschleunigungsgrenzwert x'q verglichen wird. Für χ > xQ liegt am Ausgang y des Vergleichers 43 das Schaltsignal y, an, andernfalls das Signal y„. Gleichbedeutend mit diesen vom Ausgang des Vergleichs abhängigen Signales y1 bzw. y ist ein "Ein-" bzw. "Ausschalten" oder ein "Umschalten" eines Schalters.purifies. Any time-dependent physical variable f (t) j which is intended to trigger a switching process or to provide a switching signal y in a predeterminable condition, e.g. when a certain limit value is exceeded, is converted into one of these input variables f (t) in a converter 41 assigned time-dependent heat or thermal energy Q (t) transformed, if it is not already specified as heat. This heat Q (t) is transformed in a further converter 42 into an acceleration χ, which is compared in a comparator 43 with an acceleration limit value x'q. For χ> x Q , the switching signal y i is present at the output y of the comparator 43, otherwise the signal y. This signal y 1 or y, which is dependent on the output of the comparison, has the same meaning as "switching on" or "switching off" or "switching over" a switch.

Bei den The^moschaltern gemäss Pig. 3 und Pig. 8a, Bezugsziffer 38, ist die zeitabhängige physikalische Grosse f(t) ein elektrischer Strom I(t). Die Wandler 4l und 42 werden durch das Schaltelement 18 aus einer Formgedächtnislegierung gebildet. Der elektrische Strom I(t) wird in diesem Schaltelement gemässAt the moschaltern according to Pig. 3 and Pig. 8a, reference number 38, is the time-dependent physical quantity f (t) an electric current I (t). The transducers 4l and 42 are made of a shape memory alloy by the switching element 18 educated. The electric current I (t) is in this switching element according to

t
Q(t) = ' d Rl^dt (12)
t
Q (t) = ' d Rl ^ dt (12)

in Wärme, diese gemäss Gleichung (11) in mechanische Spannung und diese gemässden Gleichungen (7) und (1) in Kraft F bzw. Beschleunigung ^transformiert. Der Vergleicher 43 wird durch eine einstellbare Kasse l6 dargestellt, wobei die Trägheit dieser Masse zur Realisierung des Beschleunigungsgrenzwertes x„ verwendet wird. Erst wenn eine durch denin heat, this in accordance with equation (11) in mechanical tension and this in accordance with equations (7) and (1) in force F or acceleration ^ transformed. The comparator 43 is represented by an adjustable cash register l6, the Inertia of this mass is used to realize the acceleration limit value x ". Only when one through the

Badenbathe

175/7C175 / 7C

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Formgedächtniseffekt beim Aufheizen des Schaltelementes erzeugte Kraftwirkung bzw. Beschleunigung x' diesen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, erfolgt eine Auslösung des Schaltsignals bzw. ein Schaltvorgang. Langsam verlaufende Strom- bzw. Temperaturänderungen im Schaltelement 18 lösen sorait keinen Schaltvorgang aus. Ebenso lösende Stromänderungen, die Temperaturänderungen ausserhalb der Phasenübergänge zwischen T.„ und T.„ bzw. zwischen TM„ und T, p J entsprechen, keine Schaltsignale aus. Es handelt sich so-'mit um einen selektiv wirkenden Thermoschalter, der unter anderem für ein schnelles Abschalten von Ueberströmen geeignet ist. Dafür wird der Phasenübergang von Martensit in Austenit entsprechend dem Temperaturbereich von T bis T.p verwendet. Dieser Schaltbereich ist durch Dimensionierung des Schaltelements, Zusammensetzung der Legierung und mechanische Vorspannung einstellbar.If the force effect or acceleration x 'generated when the switching element is heated up exceeds this predeterminable limit value, the switching signal or a switching process is triggered. Slowly running current or temperature changes in the switching element 18 do not trigger a switching process. Likewise, releasing current changes, which correspond to temperature changes outside the phase transitions between T. " and T." or between T M "and T, p J , do not emit any switching signals. It is thus a selectively acting thermal switch which, among other things, is suitable for quickly switching off overcurrents. The phase transition from martensite to austenite corresponding to the temperature range from T to Tp is used for this. This switching range can be set by dimensioning the switching element, the composition of the alloy and mechanical preload.

Der in Fig. 3 schematisch dargestellte Thermoschalter besteht aus dem Schaltelement 18 in Form eines RundstabesThe thermal switch shown schematically in Fig. 3 consists of the switching element 18 in the form of a round rod

2 bzw. Drahtes von 6,5 mm Länge und 0,33 mm Querschnitt aus einer Legierung von 3 M % Ni, 13 M % Al und 84 M % Cu, vergleiche Draht-Nummer 9 in Tabellen 1 und 2. Ein weiteres Beispiel für ein Schaltelement ist dort mit Draht-Numrr.er 3 bezeichnet. Das obere Ende des Schalcelementes ist in einer oberen Halterung 19 gehalten, die unbeweglich an einer Befestigung 40 angebracht ist. Das ur.tere Ende des Schaltelementes ist über eine Halterung 15 mit einer einstellbaren Masse 16 von 14,8 g und einer Zugfeder 14, die auch entfallen kann und im vorliegenden Beispiel mit der Federkonstante K=O angesetzt ist, gekoppelt. Die Zug feder ist einseitig in einer Befestigung 13 unbeweglich ge halten. Masse 16 und Zugfeder 14 wirken als Spanneinrichtung zusammen und erzeugen eine mechanische Spannung auf2 or wire of 6.5 mm length and 0.33 mm cross section made of an alloy of 3 M % Ni, 13 M % Al and 84 M % Cu, compare wire number 9 in Tables 1 and 2. Another example for a switching element is designated there with wire number 3. The upper end of the formwork element is held in an upper holder 19 which is immovably attached to a fastening 40. The ur.tere end of the switching element is coupled via a bracket 15 with an adjustable mass 16 of 14.8 g and a tension spring 14, which can also be omitted and which is set in the present example with the spring constant K = O. The train spring is on one side in a fixture 13 keep immobile ge. Mass 16 and tension spring 14 work together as a tensioning device and generate mechanical tension

3BC Baden ·; .[ '. j ". # .·* \.i 175/783BC Baden ·; . ['. j ". # . · * \ .i 175/78

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das in der Niedrigtemperaturphase durch Dehnung pseudo-plastischer verformterSchaltelemente 18, die unterhalb dessen Zerreissspannung liegt. Durch das Schaltelement wird bei einer Zimmertemperatur von 20 C ein Strom I geschickt, der auf das Auftreten eines Ueberstromes zu überwachen ist. Ueberschreitet das Strom-Zeitintegralthat in the low-temperature phase by stretching more pseudo-plastic deformed switching elements 18, which are below its rupture stress lies. A current I is sent through the switching element at a room temperature of 20 C. the occurrence of an overcurrent is to be monitored. Exceeds the current-time integral

SZ = l~2 I2dt, ^t = t„ - t1 (13)SZ = l ~ 2 I 2 dt, ^ t = t "- t 1 (13)

innerhalb eines Zeitintervalles mit Δί = 2 ms den Wert vonwithin a time interval with Δί = 2 ms the value of

SZ = 1000 A s, so zerreisst das Schaltelement 18 und unterbricht den Stromkreis, wie in Fig. 3b dargestellt. Das Schaltelement wirkt hierbei als elektrische Sicherung mit einstellbarer Empfindlichkeit. Wenn der Stromanstieg schneller als ein vorgebbarer Wej/c ist, überschreitet die mechanische Spannung T die Zerreisspannung des Schaltelementes bevor sich die Masse 16 zu bewegen beginnt. Die Anfangsgestalt des Schaltelementes ist so gewählt, dass der Abstand zwischen den Bruchstücken nach dem Zerreissen gross genug ist, um eine Trennung des Lichtbogens zu gewährleisten. Bei einem langsam ansteigenden Ueberstrom v/ird die Masse 16 bewegt und C wird niemals die Zerreisspannung des Schaltelementes überschreiten. Die Werte von m und K sind zweckiiässig unter Verwendung einer Zweiweg-Gedächtnislegierung für das Schaltelement so gewählt, dass das Schaltelement durch Kühlung zurückverformt wird, vergleiche Fig. 2b, nachdem ein Ueberstrom mit unterkritischem Anstieg vorbei ist. Dieser Thermoschalter kann auch mit einem Schaltelement mit einem Einweggedächtniseffekt verwendet werden, wobei Formänderungen bis zu etwa 8 % nutzbar sind. Anstelle einer direkten Unterbrechung des Stromkreises kann die Lageveränderung beim ZerreissenSZ = 1000 A s, the switching element 18 breaks and interrupts the circuit, as shown in FIG. 3b. The switching element acts as an electrical fuse with adjustable sensitivity. If the increase in current is faster than a predeterminable Wej / c, the mechanical stress T exceeds the rupture voltage of the switching element before the mass 16 begins to move. The initial shape of the switching element is chosen so that the distance between the fragments after tearing is large enough to ensure separation of the arc. In the event of a slowly increasing overcurrent v /, the mass 16 is moved and C will never exceed the rupture voltage of the switching element. The values of m and K are expediently selected using a two-way memory alloy for the switching element in such a way that the switching element is deformed back by cooling, compare FIG. 2b, after an overcurrent with a subcritical increase has passed. This thermal switch can also be used with a switching element with a one-way memory effect, with changes in shape of up to about 8 % being usable. Instead of a direct interruption of the circuit, the change in position when tearing

Badenbathe

175/78175/78

Les Schaltelementes in bekannter Weise als Mittel zum Aus-.ösen eines anderen Schaltvorganges, erforderlichenfalls lit zwischengeschalteter Verstärkung des Schaltsignals, rerwendet werden. Der als elektrische Sicherung wirkende 'hermoschalter gemäss Fig. 3 ist anstelle einer Schmelziicherung in einem konventionellen thermoelektrischen !chalter 50 gemäss Fig. 8 verwendbar, der zur Sicherung ilektrischer Stromkreise gegen langsam oder stossartig zutehmende Ueberströme bekannt ist.Les switching element in a known manner .ösen off of another switching process, if necessary lit intermediaries gain of the switching signal are erwendet r as a means to. The thermal switch acting as an electrical fuse according to FIG. 3 can be used instead of a fuse in a conventional thermoelectric switch 50 according to FIG. 8, which is known for protecting electrical circuits against slowly or suddenly increasing overcurrents.

'ig. 8a zeigt einen derartigen thermoelektrischen Schalter iO in halbschematischer Darstellung, jedoch mit einem 'hermoschalter 38, der ein Schaltelement 18 mit einem Zweirsggedächtniseffekt aufweist, das beim Aufheizen nicht ;erreissen und somit den Stromkreis nicht direkt unterirechen kann. Im Unterschied zu dem Thermoschalter gemäss 1Ig. 3 ist bei dem Thermoschalter 38 die obere Halterung 9 des Schaltelementes 18 nicht unbeweglich gelagert, son-■ern mit einer Anlenkung 12 im Fangarm 23 über eine mehanische Kopplung 20 verbunden und gegen eine Zugfeder 11 leweglich.'ig. 8a shows such a thermoelectric switch OK in a semi-schematic representation, but with a thermal switch 38 which has a switching element 18 with a two-circuit memory effect which cannot be reached during heating and thus cannot directly affect the circuit. In contrast to the thermal switch according to 1 Ig. 3, the upper holder 9 of the switching element 18 is not mounted immovably in the thermal switch 38, but is connected to a linkage 12 in the catch arm 23 via a mechanical coupling 20 and is movable against a tension spring 11.

)er elektrische Stromkreis geht von einer Anschlussleitung ' über einen Festkontakt 6, ein Kontaktende 8 eines Kontakt Lrir.es 4, der um eine Anlenkung 1 schwenkbar ist, über eine rerbindungsleitung 28, ein Zusatzsicherungselement 9, eine rerbindungsleitung 22, die obere Halterung 19 durch das Schaltelement 18 zur unteren Halterung 15 an eine Anschlussleitung 17-er) electrical circuit passes from one connecting line 'a fixed contact 6, a contact end 8 of a contact Lrir.es 4, which is pivotable about an articulation 1, a r Getting Connected line 28, an additional securing element 9, a r Getting Connected line 22, the upper bracket 19 through the switching element 18 to the lower bracket 15 to a connection line 17-

'liesst durch das Schaltelement ein Ueberstrom, der eine iestaltänderung bzw. hier zur Kontraktion durch den Form- ;edächtniseffekt führt, so wird'reads through the switching element an overcurrent, the one change in shape or here for contraction due to the shape ; memory effect leads, so will

BBC Baden : .* : : "ί .*: : 175/78BBC Baden:. *:: "Ί. *:: 175/78

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1) die Anlenkung 12 gegen die Federkraft der Zugfeder 11 nach unten versetzt und1) the linkage 12 is offset against the spring force of the tension spring 11 downwards and

2) die Masse l6 und die mit ihr gekoppelte Zugfeder 14 aufwärts bewegt.2) the mass l6 and the tension spring 14 coupled to it moved upwards.

Für die zweite Bewegung ist die Bewegungszeit 4t gemäss Gleichung (8) charakteristisch. Sobald die Bewegung abgeschlossen ist, verschwindet die Spannung T, vergleiche Gleichung (11).For the second movement, the movement time is 4t according to Equation (8) characteristic. As soon as the movement is completed, the tension T disappears, compare Equation (11).

Die erste Bewegung wird den Schalter 50 nur dann auslösen, wenn 5" über einen vorgebbaren kritischen Wert ansteigt, der zur Translation der Anlenkung 12 nach unten um z.B. 1 mm ausreicht. Andernfalls wird das Schaltelement 18 auf Grund der Einstellung der Werte von Masse 16 und Federkraft K der Zugfeder 14 nach dem Durchgang eines unter^kritischen Ueberstromes durch Kühlung zurückver-formtThe first movement will only trigger switch 50 if 5 "rises above a prescribable critical value, which is necessary for the translation of the articulation 12 downwards by e.g. 1 mm is sufficient. Otherwise, the switching element 18 due to the setting of the values of mass 16 and spring force K of the tension spring 14 after the passage of a deformed back by cooling under ^ critical overcurrent

Kommt es jedoch zu einer Auslenkung der Anlenkung 12 nach unten, so wird der Fangarm 23 um eine Anlenkung 21 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wie gestrichelt angedeutet, und gibt einen Winkelarm 37 zur Verschwenkung entgegen dem Uhrzeigersinn frei. Diese Verschwenkung ist gesperrt, solange ein Hakenende 25 des Fangarmes 23 an einem Fangende 24 des Winkelarmes 37 anliegt. Unter der Wirkung einer Druckfeder 2, die sich an eine Befestigung 3 abstützt, und den Kontaktarm 4 um seine Anlenkung 1 im Uhrzeigersinn zu bewegen sucht, wird der Winkelarm 37 mittels eines Schubarmes 29 um eine Anlenkung 26 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wie in Fig. 8b dargestellt. Dabei hebt sich der Kontaktarm 4 vom Festkontakt 6 ab und unterbricht die elektrische Verbindung zwischen derHowever, if there is a downward deflection of the linkage 12, the catch arm 23 is moved around a linkage 21 in the Pivoted clockwise, as indicated by dashed lines, and gives an angle arm 37 for pivoting against the Clockwise free. This pivoting is blocked as long as a hook end 25 of the tentacle arm 23 is at one end of the catch 24 of the angle arm 37 is applied. Under the action of a compression spring 2, which is supported on an attachment 3, and seeks to move the contact arm 4 to its articulation 1 clockwise, the angle arm 37 is by means of a push arm 29 pivoted about a linkage 26 counterclockwise, as shown in Fig. 8b. The contact arm 4 lifts from the fixed contact 6 and interrupts the electrical connection between the

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Anscnlussleitung 7 und der Verbindungsleitung 28. Der Schubarm 29 ist durch eine Anlenkung 5 mit dem Kontaktarm 4 verbunden. An seinem unteren Ende weist er eine Anlenkung 27 auf, die in einer Durchbrechung 36 des Winkelarmes 37 gleiten kann, wenn der Winkelarm verschwenkt wird. Beim Verschwenken gleitet die Anlenkung 27 in der Durchbrechung 36 nach links,wodurch der ebenfalls um die Anlenkung 27 schwenkbare Ruckstellhel. el 32 mittels eines Schubarmes in eine in Fig. 8c dargestellte Aus-Stellung bewegt wird.Connecting line 7 and the connecting line 28. The Push arm 29 is connected to contact arm 4 by a linkage 5. At its lower end it has a linkage 27, in an opening 36 of the angle arm 37 can slide when the angle arm is pivoted. When pivoting, the articulation 27 slides in the opening 36 to the left, whereby the also around the articulation 27 swiveling Ruckstellhel. el 32 by means of a push arm is moved into an off position shown in Fig. 8c.

öer Rückstellhebel 32 steht unter dor Zugspannung einer Zugfeder 34, die in einer Befestigung 37 verankert ist. Er ist über eine bewegliche Anlenkung 31 mit einem Ende des Schubarmes 30 verbunden. Das andere Ende des Schubarmes 30 ist durch die bewegliche Anlenkung 27 mit dem Schubarm 29 verbunden. Der Schalter 50 kann auch mit dem Rückstellhebel 32 wieder eingeschaltet werden, indem er im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. öer reset lever 32 is under tensile stress of a tension spring 34 which is anchored in a fastening 37. It is connected to one end of the push arm 30 via a movable articulation 31. The other end of the push arm 30 is connected to the push arm 29 by the movable articulation 27. The switch 50 can also be switched on again with the reset lever 32 by pivoting it clockwise.

Die Thermoschalter gemäss Fig. 3 und Fig. 8a, Bezugsziffer 38, werden zweckmässig ergänzend zu einem Zusatzschaltele-· ment 9 angewandt, das mittels einer mechanischen Kopplung 10 mit dem Fangarm 23 verbunden sein kann und auf andere schutztechnisch relevante Parameter anspricht.The thermal switches according to FIG. 3 and FIG. 8a, reference number 38, are expediently in addition to an additional switching element ment 9 applied, which can be connected to the tentacle arm 23 by means of a mechanical coupling 10 and to others responds to parameters relevant to protection.

Bemessungswerte für Schaltelemente 18, die sich zur Verwendung in dem Thermoschalter 38 eignen, sind in den Tabellen 1 und 2 unter der. Drahtnummern 1 bis 7 angegeben. Die Werte in Tabelle 1 gelten für eine Zimmertemperatur von 20 C, eine Auslenkung durch einen der Formgedächtniseffekte von 1 mm und eine Federkonstante K=O der Zugfeder 14. Die Zugfeder 14 kann bei beiden beschriebenen Thermoschaltern weggelassen werden, sie eignet sich jedoch zur Lagestkbilisierung der Thermoschalter und zur AufbringungRated values for switching elements 18, which are suitable for use in the thermal switch 38, are in the Tables 1 and 2 under the. Wire numbers 1 through 7 specified. The values in Table 1 apply to a room temperature of 20 C, a deflection due to one of the shape memory effects of 1 mm and a spring constant K = O of the tension spring 14. The tension spring 14 can be described in both cases Thermal switches are omitted, but it is suitable for Lagestkbilisierung the thermal switch and for application

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einer Vorspannung auf das Schaltelement 18.a bias on the switching element 18.

Für die Formgedächtnislegierung des Schaltelementes 18 eignen sich unter anderem von den Materialeigenschaften und vom Preis her besonders Legierungen auf der Basis Ni Ti, Ni Ti Cu gemäss DE-OS 2 6Ί4 OHl,. Cu Zn, Cu Al, Ni Zn auch mit ternären und weiteren Komponenten wie Cu Al Ni, Cu Zn Al Ni usw.Among other things, the material properties are suitable for the shape memory alloy of the switching element 18 and in terms of price, especially alloys based on Ni Ti, Ni Ti Cu according to DE-OS 2 6Ί4 OHl ,. Cu Zn, Cu Al, Ni Zn also with ternary and other components such as Cu Al Ni, Cu Zn Al Ni etc.

Es versteht sich, dass die Erfindung auf das oben Dargestellte nicht beschränkt ist. So kann z.B. Formgebung des Schaltelementes 18 streifenförmig, rohrförmig, spiralförmig, gebogen usw. gestaltet sein. Das Schaltelement kann durch Biegen, Tordieren, Stauchen oder Strecken verformt sein. Die Auslösung eines thermoelektrischen Schalters 50 gemäss Fig. 8 kann durch Zug oder Druck erfolgen. Die durch das Schaltelement bewirkte Lageänderung kann in bekannter Weise z.B. mittels optischer, elektrischer oder hydraulischer Detektoren erfasst, verstärkt und auf ein anderes Schaltorgan übertragen werden.It goes without saying that the invention is not restricted to what has been presented above. For example, shaping of the switching element 18 strip-shaped, tubular, spiral-shaped, curved, etc. be designed. The switching element can be deformed by bending, twisting, upsetting or stretching. The tripping of a thermoelectric switch 50 according to FIG. 8 can be done by pulling or pushing. The change in position caused by the switching element can be carried out in a known manner, e.g. by means of optical, electrical or hydraulic detectors are recorded, amplified and transmitted to another switching element.

Badenbathe

Draht-Nr. Wire no.

175/78175/78

_ 20 __ 20 _

TabelleTabel

1 mm1 mm

5,2 5,2 53 53 78 78 780 .3,6 6,55.2 5.2 53 53 78 78 780 .3.6 6.5

mmmm

20 2020 20

40 1,5 0,3340 1.5 0.33

m gm g

38 950 950 3 14,8 3 1438 950 950 3 14.8 3 14

38 14,838 14.8

K(Il) MN/mK (II) MN / m

0,360.36

0,360.36

3,63.6

3,63.6

0.,30., 3

0,30.3

SZ
A2S
SZ
A 2 S

1. ΙΟΙ, ιοί. 10-1.10ί
1.10ί
1.10ί
1.1O1
1. ΙΟΙ, ιοί. 10-1.10 ί
1.10 ί
1.10 ί
1.1O 1

msms

1 5 5 1 5 5

10 210 2

1010

2020th

BBC BadenBBC Baden

_ 21 __ 21 _

175/78175/78

OJOJ

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κηκη OO σσ •10• 10 OO << OO inin COCO COCO EhEh r-ir-i r-ir-i coco OO bObO •Η ·Η• Η · Η rsrs 3 -H rH 33 -H rH 3 C
Ph rH
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Φ ·ΗΦ · Η in inin in VOVO •Η Φ• Η Φ SS. OO o m .=}·o m. =} · bO-PbO-P ^r in^ r in ηη rH m rH COrH m rH CO Φ CΦ C ■=r -=r■ = r - = r OO J cdJ cd C-C-
COCO
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BezeichnungslisteDesignation list

11 Anlenkung von 4Linkage of 4 22 DruckfederCompression spring 33 Befestigung von 2Attachment of 2 44th KontaktarmContact poor 55 AnlenkungArticulation 66th FestkontaktFixed contact 77th AnschlussleitungConnecting cable 88th Kontaktende von 4End of contact from 4 99 ZusachsicherungselementAssurance Element 1010 mechanische Kopplungmechanical coupling 1111th ZugfederTension spring 1212th AnlenkungArticulation 1313th Befestigung von 14Fortification of 14 1414th ZugfederTension spring 1515th untere Halterung von 18lower bracket from 18 1616 MasseDimensions 1717th AnschlussleitungConnecting cable 1818th auslösendes Schaltelementtriggering switching element 1919th obere Halterung von 18upper bracket of 18 2020th mechanische Kopplungmechanical coupling 2121 Anlenkung von 23Linkage of 23 2222nd VerbindungsleitungConnecting line 2323 FangarmTentacle 2424 Fangende von 37Catcher from 37 2525th Hakenende von 23Hook end from 23 2626th Anlenkung von 37Linkage of 37 2727 AnlenkungArticulation 2828 VerbindungsleitungConnecting line 2929 SchubarmPush arm 3030th SchubarmPush arm 31
> * ■
31
> * ■
AnlenkungArticulation

BBC Baden ,: "*: .". .: ·■": .'175/78BBC Baden,: "*:.". .: · ■ ": .'175 / 78

»■ft t · * * ·■·»■ ft t · * * · ■ ·

3232 RückstellhebelReset lever 3333 AnlenkungArticulation 3434 ZugfederTension spring 3535 Befestigung von 34Fortification of 34 3636 Durchbrechung von 37Breakthrough from 37 3737 WinkelarmAngle arm 3838 ThermoschalterThermal switch 4040 BefestigungAttachment 4141 WandlerConverter 4242 Viand lerViand ler 4343 VergleicherComparator 5050 Schaltercounter

A Austenit ■·A austenite ■ ·

C spezifische WärmekapazitätC specific heat capacity

d relative Dichte ; d relative density ;

f(t) zeitabhängige physikalische Grosse ?f (t) time-dependent physical quantity?

P Kraft {P force {

g Erdbeschleunigungg acceleration due to gravity

G chemische Energie |G chemical energy |

h spezifische Enthalpie |h specific enthalpy |

I elektrische Stromstärke ?.I electric current?.

K Federkonstante I K spring constant I

1 Large j1 large j

m Masse ·m mass

M MartensitM martensite

q Querschnittsflächeq cross-sectional area

Q(t) zeitabhängige EnergieQ (t) time-dependent energy

s spezifische Entropies specific entropy

t Zeit c t time c

t mechanische Bev/egungszeit ?t mechanical movement time?

T TemperaturT temperature

U elastische Energie der FederU elastic energy of the spring

I· ·! It t« · «■I · ·! It t «·« ■

•t ti ·( ι·· tat• t ti · (ι ·· tat

t ■ t · t it it · ·t ■ t t it it

BBC Baden i '": :":» "" :'\75ΠΒ *jBBC Baden i '"" """' \ * j 75ΠΒ

χχ yy Weg, AuslenkungPath, deflection XX *1*1 Geschwindigkeitspeed XX y2 y 2 Beschleunigungacceleration *G*G SZSZ BeschleunigungsgrenzwertAcceleration limit maxMax ©<:© <: maximale Dehnungmaximum elongation ifif Schalterausgang, SchaltsignalSwitch output, switching signal ^d^ d Schaltsignal "Ein"Switching signal "on" Signal "Aus"Signal "off" Strom-ZeitintegralCurrent-time integral DämpfungskonstanteDamping constant λλ elastische Verformungelastic deformation durch Verformung aufgebrachteapplied by deformation relative Formänderungrelative change in shape maximale relative Formänderungmaximum relative change in shape durch Phasenumwandlungthrough phase transformation >> DämpfungskonstanteDamping constant UJUJ spezifischer elektrischer Widerspecific electrical resistance standwas standing mechanische Spannungmechanical tension MaterialkonstanteMaterial constant PhasenwinkelPhase angle KreisfrequenzAngular frequency

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims t οt ο 1. Thermoschalter,1. thermal switch, - mit einem Schaltelement (l8) von temperaturabhängig veränderlicher Form aus einer Pormgedächtnislegierung- With a switching element (l8) of a temperature-dependent variable shape made of a memory alloy - das an einer ersten Stelle in einer ersten Halterung (15) und- That at a first point in a first holder (15) and - an einer zweiten Stelle in einer zweiten Halterung (19) befestigt ist,- Is attached to a second point in a second holder (19), dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that - diese erste Halterung (15) beweglich angeordnet und- This first holder (15) is movably arranged and - mit einem Körper (l6) vorgebbarer Masse fest verbunden ist -- is firmly connected to a body (l6) of predeterminable mass - 2. Thermoschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass2. Thermal switch according to claim 1, characterized in that - diese zweite Halterung (19) unbeweglich ist.- This second holder (19) is immovable. 3. Thermoschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass3. Thermal switch according to claim 1, characterized in that - diese zweite Halterung (19) an einem beweglichen Teil eines elastischen Körpers (11) befestigt ist,- this second holder (19) is attached to a movable part of an elastic body (11), - der an mindestens einer Stelle unbeweglich angeordnet ist.- which is immovable in at least one place. . Thermoschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- dieser elastische Körper (11) eine Feder ist.
. Thermal switch according to claim 3, characterized in that
- This elastic body (11) is a spring.
*···« ■·■■>» I !■* ··· «■ · ■■>» I! ■ - 2 - 175/78- 2 - 175/78 5. Thermoschalter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass5. Thermal switch according to at least one of the preceding claims, characterized in that - diese erste Halterung (15) an einem elastischen Körper (14) befestigt ist, der an mindestens einer Stelle (13) unbeweglich angeordnet ist.- This first holder (15) is attached to an elastic body (14) which is at least one point (13) is arranged immovably. 6. Thermoschalter nach Anspruch 5, dadurch gekannzeichnet, dass6. Thermal switch according to claim 5, characterized in that that - der elastische Körper (14) eine Feder ist.- the elastic body (14) is a spring. 7- Thermoschalter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass7- Thermal switch according to at least one of the preceding Claims, characterized in that - das Schaltelement (l8) aus einer Formgedächtnislegierung mit einem Zweiweg-Gedächtniseffekt besteht.- The switching element (18) consists of a shape memory alloy with a two-way memory effect. 8. Thermoschalter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass8. Thermal switch according to at least one of the preceding claims, characterized in that - das Schaltelement (18) stabförmig ist.- The switching element (18) is rod-shaped.
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