EP0373544A2 - Delayed-action relay - Google Patents

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Publication number
EP0373544A2
EP0373544A2 EP89122747A EP89122747A EP0373544A2 EP 0373544 A2 EP0373544 A2 EP 0373544A2 EP 89122747 A EP89122747 A EP 89122747A EP 89122747 A EP89122747 A EP 89122747A EP 0373544 A2 EP0373544 A2 EP 0373544A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
wire
delay relay
electrical
relay according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89122747A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0373544A3 (en
Inventor
Reinhold Barlian
Wolf-Erhard Steigerwald
Rolf Gode
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0373544A2 publication Critical patent/EP0373544A2/en
Publication of EP0373544A3 publication Critical patent/EP0373544A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H61/01—Details
    • H01H61/0107—Details making use of shape memory materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00—Electrothermal relays
    • H01H61/02—Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is heated indirectly, e.g. resistively, inductively

Definitions

  • the invention relates to a delay relay of the type described in claim 1.
  • the switching process is triggered by heating and the associated curvature of a bimetal strip, in that the bimetal strip is wrapped with a resistance wire using an insulating intermediate layer.
  • the disadvantages of these designs are that the manufacturing process is complex, the resistance wire is not interchangeable for changing the delay time and that a relatively large amount of space is required for sufficient electrical isolation of the excitation circuit from the circuit.
  • the monostable delay relay shown schematically as an exemplary embodiment takes the exciter part in a housing 1 with cover 12 made of heat-stable, electrically insulating material in the upper region above an intermediate floor 20 and in the lower region under the intermediate floor the switching part (or load part) on.
  • the intermediate floor 20 is used for sufficient electrical isolation, i. H. the sufficient length of clearances and creepage distances between the excitation and switching parts with the smallest possible construction volume.
  • the excitation part consists of the heater 11, shown as an individual part in FIG. 4, and a wire 10 known per se made of a special, so-called shape-memory alloy. Due to the crystal structure of its alloy, this wire 10 has the property of contracting when heated by approximately 3% of its original length or expanding again to its original length when cooling, if it is held under low mechanical tensile stress. The rate of heating determines the rate at which the wire contracts.
  • the heater 11 as a heat source is designed as a thin, good heat-conducting ceramic plate with a resistance layer 111.
  • the electrical resistance of this layer can be produced in any desired values and, together with the operating voltage by heat transfer, determines the contraction speed of the wire 10 and thus the delay time after which the snap switch 2, 3, 4, 5 switches on after the excitation or heating current is switched on. switches off or on.
  • the resistance layer 111 is designed in such a way that it increases its electrical resistance value independently as the temperature rises, which advantageously has the effect that overheating of the heater 11 is prevented and the power consumption of the heater 11 is reduced.
  • a further advantageous embodiment consists in electrically connecting the resistance layer 111 with a PTC resistor, which is also arranged on the ceramic plate of the heater 11, so that overheating is avoided and the power requirement of the heater 11 is reduced.
  • the current supply to the resistance layer takes place from 2 contact surfaces 112, 113 on the edge of the heater 11 via conductor tracks which are printed on the ceramic plate.
  • Resiliently designed areas of the two contacts 8, 9 firmly anchored in the housing 1 act on the contact surfaces 112, 113, via which the excitation voltage is supplied to the heater 11 from the outside. Due to the resiliently designed areas of the two contacts 8, 9, the heater 11 can be plugged in and can therefore be easily replaced after the cover 12 has been removed.
  • the heater 11 rests on the intermediate floor 20 (see FIG. 2) and forms together with this an elongated chamber through which the wire 10 extends at a short distance from the heater 11, the resistance layer 111 preferably on the side of the wire facing away from the heater Heater 11 is arranged to ensure electrical insulation between the resistance layer 111 and the wire 10.
  • the wire 10 made of a shape-memory alloy is anchored at one end in a suitable manner on the housing 1, with the other end attached to a rocker arm 7, which is preferably pivotally mounted in the housing 1.
  • a transmission piece 6 made of electrically insulating material is inserted with sufficient rotation so that the pivoting movement of the rocker arm 7 is not hindered.
  • the transfer piece 6 acts on the switching part, which works on the principle of a mechanical, monostable flip-flop and whose return spring 41, as part of the spring 4, holds the wire 10 under the required mechanical tension via the transfer piece 6 and the rocker arm 7 and at the same time advantageously all of them Prevents lots in this transmission chain.
  • the switching part consists as a snap switch from the switching spring 5, which is shown in FIG. 3 as a single part and to which the electrical voltage of the load current to be switched is applied from the outside, the spring 4, which is designed with the return spring 41 to form a component and in 5 is shown as an individual part, the normally closed contact 3 with external connection and the changeover contact 2 with external connection.
  • the snap switch acts as an electrical changeover switch. If the normally closed contact 3 is removed and replaced by a fixed stop on the housing 1, the snap switch acts as an electrical switch. If the changeover contact 2 is removed and replaced by a stop fixed to the housing, the snap switch acts as an off switch.
  • the switching spring 5 in the preferred embodiment according to FIG. 3 consists of a resilient, electrically highly conductive strip material and is fastened in the housing 1 in such a way that the electrical external connection protrudes from the housing 1 on one side and with the contact on the other side 52 - preferably as a contact rivet made of suitable contact material - can swing freely resiliently between the contacts 2 and 3 fixed to the housing.
  • This freely resilient part of the switching spring 5 is recessed in such a way that webs remain symmetrical to the center line along the outer edges and a web 51 connected on one side to the contact side 52 remains in the center.
  • a U-shaped leaf spring - the spring 4 - is arranged between the web 51 and the edge 53 such that the U-leg of the spring 4 in the region of its leg ends on the web 51 and on the edge 53 of the Switch spring 5 and resiliently spread apart and that preferably the U-leg facing the web 51 carries a bent leaf spring 41, which is preferably supported resiliently on the housing 1.
  • the spreading force of the U-legs of the spring 4 causes the outer webs of the switching spring 5 to experience a mechanical tensile stress and the web 51 to experience a mechanical compressive stress.
  • the leaf spring 41 causes by the resilient contact with the housing 1 that the spring 4 pivots on the edge 53, so that the web 51 lifts out of the plane of the switching spring 5 and that the compressive stress of the web 51 and the tensile stress of the outer webs of the switching spring 5 Generate a torque that is supported on the contact 52 and generates the required contact force.
  • the transfer piece 6 presses against the spring 4, preferably in the region of the root of the U-leg, which faces the clamping point of the switching spring 5. Suitable contours of the individual parts ensure that the position assignments of these individual parts are sufficiently fixed without impeding the pivoting movements, and that simple plug-in assemblies are possible.
  • the switching spring 5 and the spring 4 of FIGS. 1, 3 and 4 are combined into one part - shown in FIG. 7 - and the rocker arm 7 and the transmission piece 6 of FIG. 1 summarized to a redesigned rocker arm in Fig. 6, without changing the principle and sequence of the switching functions.
  • the bent tab 4 is bent elastically into the plane of the sheet 5 from resilient, electrically highly conductive strip material, such that the pin on the web 51 comes to rest in the recess on the tab 4.
  • the area 41 is bent resiliently.
  • the flap 4 exerts a mechanical compressive stress on the web 51 due to its spring-elastic property and, as a result, exerts a mechanical tensile stress on the two outer webs of the level 5, while the area 41, due to its spring property, exerts the web 51 over the web 4 Level 5 highlights.
  • the resilient area 41 according to FIG. 6 ensures that it rests on the arm 6 of the rocker arm 7, to which the wire 10 made of a shape-memory alloy is fastened in a suitable manner, and thus ensures sufficient mechanical tension in the wire 10.

Abstract

The monostable delayed-action relay carries a wire made of a shape memory alloy in the exciter component, the excitation current heating this wire by means of an exchangeable thick-film resistor. The contraction of the wire associated with the heating is used to actuate a spring-operated switch in the switching component, the restoring spring of said spring-operated switch generating at the same time the tensile stress required for the wire made of the shape memory alloy. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verzögerungsrelais der in An­spruch 1 beschriebenen Art.The invention relates to a delay relay of the type described in claim 1.

Bei bekannten Verzögerungsrelais wird der Schaltvorgang durch Erwärmung und der damit verbundenen Krümmung eines Bimetallstreifens ausgelöst, indem der Bimetallstreifen mit einem Widerstandsdraht unter Verwendung einer isolierenden Zwischenlage umwickelt wird. Die Nach­teile dieser Bauformen sind, daß der Fertigungsprozeß aufwendig ist, der Widerstandsdraht zwecks Veränderung der Verzögerungszeit nicht austauschbar ist und daß für eine ausreichende galvanische Trennung der Erregerstromkreises vom Schaltkreis ein relativ großes Bauvolumen erforderlich ist.In known delay relays, the switching process is triggered by heating and the associated curvature of a bimetal strip, in that the bimetal strip is wrapped with a resistance wire using an insulating intermediate layer. The disadvantages of these designs are that the manufacturing process is complex, the resistance wire is not interchangeable for changing the delay time and that a relatively large amount of space is required for sufficient electrical isolation of the excitation circuit from the circuit.

Der im Patentanspruch 1 und in den Unteransprüchen angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Verzögerungsrelais so zu gestalten, daß die eingangs erwähnten Nachteile vermieden werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Figuren be­schriebenen Ausführungsbeispiel . Es zeigt

  • Fig. 1 ein aufgeschnittenes, monostabiles Verzögerungsrelais in Seitenansicht,
  • Fig. 2 den Teilschnitt AA der Fig. 1 durch das monostabile Ver­zögerungsrelais,
  • Fig. 3 die Schaltfeder des Sprungschalters in Draufsicht,
  • Fig. 4 den elektrischen Widerstand in Dickschichttechnik in Drauf­sicht,
  • Fig. 5 die Feder des Sprungschalters, die dessen labiles Gleich­gewicht erzeugt und die Rückholfeder die das monostabile Ver­halten des Sprungschalters erzeugt, zu einem Teil zusammen­faßt, in perspektivischer Darstellung,
  • Fig. 6 ein aufgeschnittenes, monostabiles Verzögerungsrelais in Seitenansicht, bei dem die Schaltfeder des Sprungschalters, die Feder zur Erzeugung des labilen Gleichgewichtes des Sprungschalters und die Rückholfeder zur Erzeugung des monostabilen Verhaltens aus einem Teil bestehen und
  • Fig. 7 die Schaltfeder des Sprungschalters nach Fig. 6 in perspek­tivischer Darstellung im unmontierten Zustand.
The invention specified in claim 1 and in the subclaims is based on the object of designing a compact delay relay in such a way that the disadvantages mentioned at the outset are avoided. Advantageous refinements of the invention result from the subclaims and from the exemplary embodiment described below with reference to the figures. It shows
  • 1 is a cut, monostable delay relay in side view,
  • 2 shows the partial section AA of FIG. 1 through the monostable delay relay,
  • 3 shows the switch spring of the snap switch in plan view,
  • 4 the electrical resistance in thick-film technology in plan view,
  • 5 summarizes the spring of the snap switch, which produces its unstable equilibrium, and the return spring, which generates the monostable behavior of the snap switch, in a perspective view,
  • Fig. 6 is a cut open, monostable delay relay in side view, in which the switch spring of the snap switch, the spring for generating the unstable balance of the snap switch and the return spring for generating the monostable behavior consist of one part and
  • Fig. 7, the switch spring of the snap switch according to Fig. 6 in a perspective view in the unassembled state.

Das in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte, monostabile Ver­zögerungsrelais als Ausführungsbeispiel nimmt in einem Gehäuse 1 mit Deckel 12 aus wärmestabilem, elektrisch isolierendem Material im oberen Bereich über einem Zwischenboden 20 den Erregerteil und im unteren Bereich unter dem Zwischenboden den Schaltteil (oder Lastteil) auf. Der Zwischenboden 20 dient der ausreichenden galvanischen Trennung, d. h. der ausreichenden Länge von Luft- und Kriechstrecken, zwischen Erreger- und Schaltteil bei möglichst kleinem Bauvolumen.1 and 2, the monostable delay relay shown schematically as an exemplary embodiment takes the exciter part in a housing 1 with cover 12 made of heat-stable, electrically insulating material in the upper region above an intermediate floor 20 and in the lower region under the intermediate floor the switching part (or load part) on. The intermediate floor 20 is used for sufficient electrical isolation, i. H. the sufficient length of clearances and creepage distances between the excitation and switching parts with the smallest possible construction volume.

Der Erregerteil besteht aus der Heizung 11, in Fig. 4 als Einzelteil dargestellt, und einem an sich bekannten Draht 10 aus einer speziellen, sogenannten Form-Gedächtnis-Legierung. Dieser Draht 10 hat aufgrund des Kristallaufbaus seiner Legierung die Eigenschaft, sich bei Erwärmung um ca. 3% seiner Ursprungslänge zusammenzuziehen bzw. bei Abkühlung wieder auf seine Ursprungslänge auszudehnen, wenn er unter geringer, mechanischer Zugspannung gehalten wird. Die Er­wärmungsgeschwindigkeit bestimmt die Geschwindigkeit, mit der sich der Draht zusammenzieht. Die Heizung 11 als Wärmequelle ist als dünnes, gut wärmeleitendes Keramikplättchen mit einer Widerstandsschicht 111 ausgebildet. Der elektrische Widerstand dieser Schicht ist in be­liebigen Werten herstellbar und bestimmt zusammen mit der Betriebs­spannung durch Wärmeübertragung die Kontraktionsgeschwindigkeit des Drahtes 10 und damit die Verzögerungszeit, nach der der Sprungschalter 2, 3, 4, 5 nach Einschalten des Erreger- bzw. Heizstromes ein-, aus- oder umschaltet.The excitation part consists of the heater 11, shown as an individual part in FIG. 4, and a wire 10 known per se made of a special, so-called shape-memory alloy. Due to the crystal structure of its alloy, this wire 10 has the property of contracting when heated by approximately 3% of its original length or expanding again to its original length when cooling, if it is held under low mechanical tensile stress. The rate of heating determines the rate at which the wire contracts. The heater 11 as a heat source is designed as a thin, good heat-conducting ceramic plate with a resistance layer 111. The electrical resistance of this layer can be produced in any desired values and, together with the operating voltage by heat transfer, determines the contraction speed of the wire 10 and thus the delay time after which the snap switch 2, 3, 4, 5 switches on after the excitation or heating current is switched on. switches off or on.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführung wird die Widerstandsschicht 111 so ausgelegt, daß sie mit steigender Erwärmung ihren elektrischen Widerstandswert eigenständig erhöht, wodurch vorteilhafterweise erreicht wird, daß eine Überhitzung der Heizung 11 verhindert wird und die Leistungsaufnahme der Heizung 11 reduziert wird. Eine weitere vor­teilhafte Ausführung besteht darin, die Widerstandsschicht 111 elektrisch in Reihe zu schalten mit einem PTC-Widerstand, der auf dem Keramikplättchen der Heizung 11 mit angeordnet wird, so daß eine Über­hitzung vermieden und der Leistungsbedarf der Heizung 11 gesenkt wird.In a further preferred embodiment, the resistance layer 111 is designed in such a way that it increases its electrical resistance value independently as the temperature rises, which advantageously has the effect that overheating of the heater 11 is prevented and the power consumption of the heater 11 is reduced. A further advantageous embodiment consists in electrically connecting the resistance layer 111 with a PTC resistor, which is also arranged on the ceramic plate of the heater 11, so that overheating is avoided and the power requirement of the heater 11 is reduced.

Die Stromzufuhr zur Widerstandsschicht erfolgt von 2 Kontaktflächen 112, 113 aus am Rande der Heizung 11 über Leiterbahnen, die auf das Keramikplättchen aufgedruckt sind. Auf die Kontaktflächen 112, 113 wirken federnd gestaltete Bereiche der beiden im Gehäuse 1 fest verankerten Kontakte 8, 9, über die die Erregerspannung von außen der Heizung 11 zugeführt wird. Durch die federnd gestalteten Bereiche der beiden Kontakte 8, 9 ist die Heizung 11 steckbar und damit nach Ab­nahme des Deckels 12 leicht austauschbar.The current supply to the resistance layer takes place from 2 contact surfaces 112, 113 on the edge of the heater 11 via conductor tracks which are printed on the ceramic plate. Resiliently designed areas of the two contacts 8, 9 firmly anchored in the housing 1 act on the contact surfaces 112, 113, via which the excitation voltage is supplied to the heater 11 from the outside. Due to the resiliently designed areas of the two contacts 8, 9, the heater 11 can be plugged in and can therefore be easily replaced after the cover 12 has been removed.

Die Heizung 11 liegt auf dem Zwischenboden 20 auf (siehe Fig. 2) und bildet mit diesem zusammen eine längliche Kammer, durch die sich der Draht 10 erstreckt mit geringen Abstand zur Heizung 11, wobei die Widerstandsschicht 111 vorzugsweise auf der dem Draht abgewandten Seite der Heizung 11 angeordnet wird, um die elektrische Isolation zwischen der Widerstandsschicht 111 und dem Draht 10 zu gewährleisten.The heater 11 rests on the intermediate floor 20 (see FIG. 2) and forms together with this an elongated chamber through which the wire 10 extends at a short distance from the heater 11, the resistance layer 111 preferably on the side of the wire facing away from the heater Heater 11 is arranged to ensure electrical insulation between the resistance layer 111 and the wire 10.

Der Draht 10 aus einer Form-Gedächtnis-Legierung ist mit einem Ende in geeigneter Weise am Gehäuse 1 verankert, mit dem anderen Ende an einem Kipphebel 7 befestigt, der im Gehäuse 1 vorzugsweise schwenkbar gela­gert ist.The wire 10 made of a shape-memory alloy is anchored at one end in a suitable manner on the housing 1, with the other end attached to a rocker arm 7, which is preferably pivotally mounted in the housing 1.

In den Kipphebel 7 ist ein Übertragungsstück 6 aus elektrisch isolierendem Material eingesteckt mit ausreichender Drehlose, so daß die Schwenkbewegung des Kipphebel 7 nicht behindert wird. Das Über­tragungsstück 6 wirkt auf den Schaltteil, der nach dem Prinzip eines mechanischen, monostabilen Flip-Flop arbeitet und dessen Rückholfeder 41 als Teil der Feder 4 über das Übertragungsstück 6 und den Kipp­hebel 7 den Draht 10 unter der erforderlichen mechanischen Zugspannung hält und gleichzeitig vorteilhafterweise alle Losen in dieser Über­tragungskette verhindert.In the rocker arm 7, a transmission piece 6 made of electrically insulating material is inserted with sufficient rotation so that the pivoting movement of the rocker arm 7 is not hindered. The transfer piece 6 acts on the switching part, which works on the principle of a mechanical, monostable flip-flop and whose return spring 41, as part of the spring 4, holds the wire 10 under the required mechanical tension via the transfer piece 6 and the rocker arm 7 and at the same time advantageously all of them Prevents lots in this transmission chain.

Der Schaltteil besteht als Sprungschalter aus der Schaltfeder 5, die in Fig. 3 als Einzelteil abgebildet ist und an die die elektrische Spannung des zu schaltenden Laststromes von außen angelegt wird, der Feder 4, die mit der Rückholfeder 41 zu einem Bauteil ausgestaltet ist und in der Fig. 5 als Einzelteil dargestellt ist, dem Ruhekontakt 3 mit Außenanschluß und dem Umschaltkontakt 2 mit Außenanschluß. In dieser Anordnung wirkt der Sprungschalter als elektrischer Umschalter. Wird der Ruhekontakt 3 entfernt und durch einen festen Anschlag des Gehäuses 1 ersetzt, wirkt der Sprungschalter als elektrischer Ein­schalter. Wird der Umschaltkontakt 2 entfernt und durch einen gehäusefesten Anschlag ersetzt, wirkt der Sprungschalter als Aus­schalter.The switching part consists as a snap switch from the switching spring 5, which is shown in FIG. 3 as a single part and to which the electrical voltage of the load current to be switched is applied from the outside, the spring 4, which is designed with the return spring 41 to form a component and in 5 is shown as an individual part, the normally closed contact 3 with external connection and the changeover contact 2 with external connection. In this arrangement, the snap switch acts as an electrical changeover switch. If the normally closed contact 3 is removed and replaced by a fixed stop on the housing 1, the snap switch acts as an electrical switch. If the changeover contact 2 is removed and replaced by a stop fixed to the housing, the snap switch acts as an off switch.

Die Schaltfeder 5 in der bevorzugten Ausführung gemäß Fig. 3 besteht aus einem federnden, elektrisch gut leitenden Bandmaterial und wird in dem Gehäuse 1 derart befestigt, daß auf der einen Seite der elektrische Außenanschluß aus dem Gehäuse 1 herausragt, auf der anderen Seite mit dem Kontakt 52 - vorzugsweise als Kontaktniet aus geeignetem Kontaktmaterial - frei federnd zwischen den gehäusefesten Kontakten 2 und 3 pendeln kann. Dieser frei federnde Teil der Schaltfeder 5 ist so ausgespart, daß entlang der Außenkanten sym­metrisch zur Mittellinie Stege verbleiben und mittig ein einseitig zur Kontaktseite 52 hin angebundener Steg 51 stehenbleibt.The switching spring 5 in the preferred embodiment according to FIG. 3 consists of a resilient, electrically highly conductive strip material and is fastened in the housing 1 in such a way that the electrical external connection protrudes from the housing 1 on one side and with the contact on the other side 52 - preferably as a contact rivet made of suitable contact material - can swing freely resiliently between the contacts 2 and 3 fixed to the housing. This freely resilient part of the switching spring 5 is recessed in such a way that webs remain symmetrical to the center line along the outer edges and a web 51 connected on one side to the contact side 52 remains in the center.

In der Aussparung der Schaltfeder 5 ist eine U-förmig gebogene Blattfeder - die Feder 4 - zwischen dem Steg 51 und der Kante 53 derart angeordnet, daß die U-Schenkel der Feder 4 im Bereich ihrer Schenkelenden am Steg 51 und an der Kante 53 der Schaltfeder 5 anliegen und federnd auseinanderspreizen und daß vorzugsweise der an dem Steg 51 zugewandte U-Schenkel eine angebogene Blattfeder 41 trägt, die sich vorzugsweise am Gehäuse 1 federnd abstützt. Die Spreizkraft der U-Schenkel der Feder 4 bewirkt, daß die Außenstege der Schaltfeder 5 eine mechanische Zugspannung und der Steg 51 eine mechanische Druckspannung erfährt. Die Blattfeder 41 bewirkt durch die federnde Anlage am Gehäuse 1, daß die Feder 4 an der Kante 53 schwenkt, so daß der Steg 51 aus der Ebene der Schaltfeder 5 heraushebt und daß damit die Druckspannung des Steges 51 und die Zugspannung der Außenstege der Schaltfeder 5 ein Moment erzeugen, das sich am Kontakt 52 abstützt und die erforderliche Kontaktkraft erzeugt.In the recess of the switching spring 5, a U-shaped leaf spring - the spring 4 - is arranged between the web 51 and the edge 53 such that the U-leg of the spring 4 in the region of its leg ends on the web 51 and on the edge 53 of the Switch spring 5 and resiliently spread apart and that preferably the U-leg facing the web 51 carries a bent leaf spring 41, which is preferably supported resiliently on the housing 1. The spreading force of the U-legs of the spring 4 causes the outer webs of the switching spring 5 to experience a mechanical tensile stress and the web 51 to experience a mechanical compressive stress. The leaf spring 41 causes by the resilient contact with the housing 1 that the spring 4 pivots on the edge 53, so that the web 51 lifts out of the plane of the switching spring 5 and that the compressive stress of the web 51 and the tensile stress of the outer webs of the switching spring 5 Generate a torque that is supported on the contact 52 and generates the required contact force.

Gegen die Feder 4 vorzugsweise im Bereich der Wurzel des U-Schenkels, der der Einspannstelle der Schaltfeder 5 zugewandt ist, drückt das Übertragungsstück 6. Geeignete Konturen der Einzelteile sorgen dafür, daß die Lagezuordnungen dieser Einzelteile ausreichend fixiert sind, ohne die Schwenkbewegungen zu behindern, und daß einfache Steckmontagen möglich sind.The transfer piece 6 presses against the spring 4, preferably in the region of the root of the U-leg, which faces the clamping point of the switching spring 5. Suitable contours of the individual parts ensure that the position assignments of these individual parts are sufficiently fixed without impeding the pivoting movements, and that simple plug-in assemblies are possible.

Bei Anlegen der Erregerspannung an die Kontakte 8 und 9 erwärmt sich die Heizung 11, überträgt die Wärme auf den Draht 10, so daß dieser sich langsam zusammenzieht und dadurch den Kipphebel 7 verschwenkt. Der Kipphebel 7 drückt dadurch das Übertragungsstück 6 gegen die Feder 4, mit der gegenkrafterzeugenden, angebogenen Blattfeder 41, so daß die Feder 4 um die Kante 53 schwenkt und den Steg 51 langsam bis in die Ebene der Schaltfeder 5 bewegt. Sobald bei der langsamen Weiterbewegung der Steg 51 die Ebene der Schaltfeder 5 zur anderen Richtung verläßt, kehrt sich das Moment, das sich aus der Druckspannung des Steges 51 und der Zugspannung der Außenstege der Schaltfeder 5 ergibt, um , und der Kontakt 52 springt von der Anlage des Ruhekontaktes 3 zur Anlage des Umschaltkontaktes 2.When the excitation voltage is applied to the contacts 8 and 9, the heater 11 heats up, transfers the heat to the wire 10 so that it slowly contracts and thereby pivots the rocker arm 7. The rocker arm 7 thereby presses the transmission piece 6 against the spring 4, with the counterforce-generating, bent leaf spring 41, so that the spring 4 pivots about the edge 53 and moves the web 51 slowly into the plane of the switching spring 5. As soon as during the slow further movement of the web 51 leaves the level of the switching spring 5 to the other direction, the moment that results from the compressive stress of the web 51 and the tensile stress of the outer webs of the switching spring 5 is reversed, and the contact 52 jumps from the Installation of the normally closed contact 3 for the installation of the changeover contact 2.

Wird die Erregerspannung an den Kontakten 8 und 9 abgeschaltet, kühlt sich die Heizung 11 und damit der Draht 10 ab, so daß sich dieser wieder langsam längt unter der Zugspannung, die die Blattfeder 41 über die gesamte Übertragungskette auf den Draht 10 ausübt. Die Kraft der Blattfeder 41 bewirkt nun, daß alle langsamen Bewegungen sich um­kehren, bis der Steg 51 die Ebene der Schaltfeder 5 übeschreitet. In diesem Augenblick kehrt sich das Moment aus Druckspannung im Steg 51 und Zugspannung in den Außenstegen der Schaltfeder 5 wieder um und der Kontakt 52 springt von der Anlage des Umschaltkontaktes 2 zurück zur Anlage an den Ruhekontakt 3.If the excitation voltage at the contacts 8 and 9 is switched off, the heater 11 and thus the wire 10 cools down, so that this lengthens again slowly under the tension that the leaf spring 41 exerts on the wire 10 over the entire transmission chain. The force of the leaf spring 41 now causes all slow movements to reverse until the web 51 crosses the level of the switching spring 5. At this moment, the moment from the compressive stress in the web 51 and tensile stress in the outer webs of the switching spring 5 is reversed and the contact 52 jumps back from the system of the changeover contact 2 to the system at the normally closed contact 3.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 sind die Schaltfeder 5 und die Feder 4 der Fig. 1, 3 und 4 zu einem Teil - dargestellt in Fig. 7 - zusammengefaßt und der Kipphebel 7 und das Übertragungsstück 6 der Fig. 1 zu einem neu gestalteten Kipphebel in der Fig. 6 zusammengefaßt, ohne daß sich am Prinzip und Ablauf der Schaltfunktionen etwas ändert. Zur Montage wird bei der Schaltfeder nach Fig. 7 aus federelastischem, elektrisch gut leitendem Bandmaterial der abgebogene Lappen 4 federelastisch in die Ebene des Bleches 5 gebogen, derart, daß der Zapfen am Steg 51 in die Aussparung am Lappen 4 zu liegen kommt. Gleichzeitig wird dabei der Bereich 41 federelastisch verbogen. Nach der Montage übt der Lappen 4 durch seine federelastische Eigenschaft auf den Steg 51 eine mechanische Druck­spannung und als Folge daraus auf die beiden Außenstege der Ebene 5 eine mechanische Zugspannung aus, während der Bereich 41 durch seine Federeigenschaft den Steg 51 über den Lappen 4 aus der Ebene 5 heraushebt. Gleichzeitig sorgt der federnde Bereich 41 gemäß Fig. 6 für seine Anlage am Arm 6 des Kipphebels 7, an dem der Draht 10 aus einer Form-Gedächtnis-Legierung in geeigneter Weise befestigt ist, und damit für eine ausreichende mechanische Zugspannung im Draht 10.In a further advantageous embodiment according to FIGS. 6 and 7, the switching spring 5 and the spring 4 of FIGS. 1, 3 and 4 are combined into one part - shown in FIG. 7 - and the rocker arm 7 and the transmission piece 6 of FIG. 1 summarized to a redesigned rocker arm in Fig. 6, without changing the principle and sequence of the switching functions. For assembly in the switch spring according to FIG. 7, the bent tab 4 is bent elastically into the plane of the sheet 5 from resilient, electrically highly conductive strip material, such that the pin on the web 51 comes to rest in the recess on the tab 4. At the same time, the area 41 is bent resiliently. After assembly, the flap 4 exerts a mechanical compressive stress on the web 51 due to its spring-elastic property and, as a result, exerts a mechanical tensile stress on the two outer webs of the level 5, while the area 41, due to its spring property, exerts the web 51 over the web 4 Level 5 highlights. At the same time, the resilient area 41 according to FIG. 6 ensures that it rests on the arm 6 of the rocker arm 7, to which the wire 10 made of a shape-memory alloy is fastened in a suitable manner, and thus ensures sufficient mechanical tension in the wire 10.

Claims (8)

1. Verzögerungsrelais, das beim Einschalten eines elektrischen Erregerstromes einen zweiten, galvanisch ge­trennten Stromkreis mit zeitlicher Verzögerung ein-, aus- oder umschaltet, mit einem Draht (10) aus einer Form-Gedächtnis-Le­gierung, der vom Erregerstrom erwärmt wird, sich dadurch zu­sammenzieht und durch seine Längenänderung mittels elektrisch isolierender Übertragungsglieder (6, 7) einen Sprungschalter (2, 3, 4, 5) mit Rückholfeder (41) betätigt, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Draht (10) über einen elektrischen Widerstand in Dickschichttechnik (11) vom Erregerstrom erwärmt wird und daß die mechanische Zugspannung, die der Draht (10) benötigt, um bei Abschaltung des Erregerstromes und der folgenden Ab­kühlung seine Ursprungslänge wieder zu erhalten, von der Rück­holfeder (41) des Sprungschalters erzeugt wird.1. Delay relay which, when switching on an electrical excitation current, switches a second, galvanically isolated circuit with a time delay on, off or over, with a wire (10) made of a shape-memory alloy, which is heated by the excitation current, thereby contracting and by changing its length by means of electrically insulating transmission elements (6, 7), a snap switch (2, 3, 4, 5) with a return spring (41) is actuated, characterized in that the wire (10) has an electrical resistance in thick-film technology (11) from Excitation current is heated and that the mechanical tension required by the wire (10) to regain its original length when the excitation current is switched off and the subsequent cooling is generated by the return spring (41) of the snap switch. 2. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der elektrische Widerstand (11) aus einem dünnen Keramikplättchen mit einer Widerstandsschicht (111) besteht und dem Draht (10) unmittelbar benachbart zugeordnet wird.2. Delay relay according to claim 1, characterized in that the electrical resistor (11) consists of a thin ceramic plate with a resistance layer (111) and the wire (10) is assigned immediately adjacent. 3. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der Widerstandsschicht (111) des elektrischen Widerstandes (11) von zwei Kontaktflächen (112, 113) ausgeht, auf die federnde, gehäuse­feste Kontakte (8, 9) einwirken, so daß der elektrische Widerstand (11) in die Kontakte (8, 9) steckbar ist.3. Delay relay according to claim 1 and 2, characterized in that the power supply to the resistance layer (111) of the electrical resistor (11) starts from two contact surfaces (112, 113), act on the resilient, housing-fixed contacts (8, 9), so that the electrical resistor (11) in the contacts (8, 9) can be inserted. 4. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, 2 und 3, da­durch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (111) des elektrischen Widerstandes (11) so beschaffen ist, daß sie mit steigender Temperatur ihren elektrischen Widerstand erhöht.4. Delay relay according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the resistance layer (111) of the electrical resistor (11) is such that it increases its electrical resistance with increasing temperature. 5. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dünnen Keramikplättchen des elektrischen Widerstandes (11) ein PTC-Widerstand (d. h. ein elektrischer Widerstand als Bauelement, der mit steigender Tem­peratur seinen Widerstandswert erhöht) angeordnet wird und daß dieser mit der Widerstandsschicht (111) elektrisch in Reihe ge­schaltet ist.5. Delay relay according to claim 1 to 3, characterized in that on the thin ceramic plate of the electrical resistor (11), a PTC resistor (ie an electrical resistor as a component, which increases its resistance value with increasing temperature) and that this with the Resistor layer (111) is electrically connected in series. 6. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Rückholfeder (41) des Sprungschalters (2, 3, 4, 5), die das monostabile Verhalten erzeugt, und die Feder (4), die das labile Gleichgewicht des Sprungschalters erzeugt, aus einem Teil besteht.6. Delay relay according to claim 1, characterized in that the return spring (41) of the snap switch (2, 3, 4, 5), which generates the monostable behavior, and the spring (4), which produces the unstable balance of the snap switch part exists. 7. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (5), die Feder (4) und die Rückholfeder (41) aus einem Teil bestehen und daß die Über­tragungsglieder (6, 7) vom Draht (10) aus einer Form-Gedächtnis Legierung zum Sprungschalter (2, 3, 4, 5) ebenfalls aus einem Teil bestehen.7. Delay relay according to claim 1 and 6, characterized in that the switching spring (5), the spring (4) and the return spring (41) consist of one part and that the transmission members (6, 7) from the wire (10) from one Shape memory alloy for snap switch (2, 3, 4, 5) also consist of one part. 8. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, 6 und 7, da­durch gekennzeichnet, daß der elektrische Außenanschluß der Schaltfeder (5) beidseitig aus dem Gehäuse (1) herausgeführt ist.8. Delay relay according to claim 1, 6 and 7, characterized in that the electrical external connection of the switching spring (5) is led out on both sides of the housing (1).
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