DE1232260B - Thermisch steuerbares elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

• Therinisch steuerbares elektromagnetisches Relais Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisch steuerbares elektromagnetisches Relais, bei dem der magnetische Hauptpfad über einen zylindrischen Wandteil aus einem Material mit temperaturabhängiger Perineabilität verläuft- und eine Erregerspule konzentrisch dazu angeordnet ist.
• Als temperaturabhängiger Werkstoff kommen beispielsweise Ferrite in Fraae, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur mehr oder weniger sprungartig ihre Permeabilität von einem normalen Wert auf L einen sehr kleinen Wert verrin ' gern.
• Derarti 'ge Relais sollen eine Relaisbetätigung in Abhängigkeit von der Temperatur ermöglichen. Beispielsweise kann man das temperatarabhäno"ige Material mit einer Heizwicklung versehen, die, wenn ein 'genügend hoher Strom hindurchfließt, das Relais zum Abfallen brin-en soll. Man kann auch das Relais zusätzlich durch die übliche Änderung des Stromes in der Magnet g Lspule beeinflussen, so daß das Relais in Abhän-i-keit von zwei verschiedenen Faktoren betäti-t werden kann.
• Es ist einmal bekannt, das Material temperaturabhängiger Perineabilität in den einen Schenkel eines U-förmigen Magnetkerns zu legen. Es ist ferner bekannt, dieses Material zwischen zwei Schenkel eines Magnetkerns parallel zum Anker anzuordnen. Außerdem hat man dieses Material auch schon im Anker eines ohne magnetischen Rückschluß arbeitenden Magnec-systems vorgesehen. In all diesen Fällen laufen bei angezogenem Anker sämtliche Kraftlinien überden aeschlossenen Luftspalt, weil dies - auch wenn das Material die niedrigere Penneabilität an-,genommen hat - nach wie vor einen widerstandsärmeren Weg darstellt als der Weg durch die Luft. Da zum Festhalten des Ankers im Gegensatz zum Anziehen des Ankers recht geringe Kräfte ausreichen, fällt bei diesen Konstruktionen der Anker nicht ab.
• Es sind ferner einerseits elektromagnetische Relais bekannt mit im Nebenschlußpfad liegenden temperaturabhängigen Materialteilen, bei denen die erwähnten Nacht-eile auftreten, und andererseits solche Relais, bei denen das temperaturabhängige Magnetmaterial im Hauptpfad liegt, eine größere Länge hat als der erregende Magnet und eine Lasche besitzt, welche den erreaenden Magneten zu überbrücken gestattet. Wenn auch bei einer derartigen Ausgestalim tun- die Gefahr eines Festhaltens des Ankers auf Grund der Remanenz nicht so groß ist, so treten C jedoch konstruktive Schwierigkeiten auf, wenn der magnetische Hauptpfad über einen zylindrischen Wandteil aus einem Material mit temperaturabhängiger Permeabilität verlaufen und eine Erregerspule ZD konzentrisch dazu angeordnet sein soll.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Relais die aus funktionstechnischen Gründen relativ lange Hülse aus temperaturabhängigem Magnetmaterial derart unterzubringen, ohne daß die Gesamtlänge des Relais hierdurch merklich beeinflußt wird.
• Die Lösuna besteht darin, daß erfindungsgemäß die Spule innerhalb des zylindrischen Wandteils angeordnet und axial kürzer als dieser ist und daß innerhalb des verbleibenden freien Raumes des zylindrischen Wandteils ein Anker angeordnet ist, der von der Spule weg gegen eine in den maanetischen Hauptpfad einbezogene Platte anziehbar ist.
• Mit dieser Maßnahme wird nicht nur erreicht, daß nahezu die gesamte Bauhöhe für die Länge des zylindrischen Wandteils aus temperaturabhängigem Magnetmaterial zur Verfügung steht. Vielmehr wird umcyekehrt auch ein wirksamer Schutz für die beweglichen Teile des Relais, insbesondere des Ankers, erzielt, der sich vollständig innerhalb dieses zylindrischen Wandteils befindet.
• Es ist vorteilhaft, wenn der Anker aus einem scheibenförinigen Teil mit einem axial von der Spule weggebogenen Rand besteht. Ein solcher Anker läßt sich sehr leicht herstellen und hat zusätzlich den Vorteil, daß er wirksam zur Verkürzung des Streuflußpfades beiträgt.
• Mit Hilfe eines so aufgebauten Relais ist es sogar möglich, daß die Spule gleichzeitig die Heizwicklung für das temperaturabhängige Material bildet, z. B. wenn eine Schnellabschaltung bei überstrom erfolgen soll. Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt ein Relais mit TL opfinagnet, dessen zylindrische Außenwand durch das temperaturabhängige Material gebildet wird.
• Bei dem Topfmagnetrelais ist die Spule 22 auf dem durch den Niet 23 mit Hülse 24 gebildeten Zentralkern aufgeschoben und wird von dem zylindrischen Wandteil 25 aus temperaturabhängigem Magnetmaterial umschlossen. Unten ist der Magnetkreis durch eine Kreisplatte 26 ergänzt, weiter oben ist eine Ringplatte 27 vorgesehen, die zwischen sich und der Hülse 24 einen Ringspalt 28 frei läßt. Der Niet 23 hält die ganze Anordnung zusammen, wobei eine Federsperre 29 auf den Deckel 30 drückt, der seinerseits die obere Ringplatte 27 fixiert. Unterhalb des Deckels 30 sind die festen Kontakte 31 und 32 des Relais angebracht. Die beweglichen Kontakte 33 und 34 sitzen auf einer Brücke 35, die über eine Außenhülse 36 mit dem Anker 37 verbunden ist. Der Anker wird durch die Feder 38 in seine Ruhestellung gedrückt. Er hat ungefähr Napfform und besteht aus einem kreisförmigen Teil 39, der durch den übergangsteil 41 mit dem hochstehenden Rand 40 verbunden ist. Der Arbeitsluftspalt 42 befindet sich zwischen der Oberseite dieses Ankers 37 und der Unterseite der Ringplatte 27.
• Im Normalbetrieb mit kalter Zylinderwand 25 verläuft der Magnetfluß längs der Linie OH, d. h. über ZentraIkern. 23, 24, Anker 37, Luftspalt 42, Ringplatte 27, Wandteil 25 und Kreisplatte 26. Sobald der Erregerstrom in der Spule 22 einen bestimmten Wert erreicht hat, zieht der Anker 37 an, und die Kontakte 31, 33 und 32, 24 schließen. Wenn jedoch die Temperatur des Wandteils 25 die kritische Grenze überschreitet und seine Permeabilität den Minimalwert annimmt, findet der Magnetfluß einen bequemeren Weg über den Streupfad os, der über den Zentralkern 23, 24 lediglich den Scheibenteil 39 des Ankers 37 und dann vom übergangsabschnitt 41 aus über die Luft zur Kreisplatte 26 geht. DieserWeg durch die Luft hat einen geringeren magnetischen Widerstand als der Weg durch den zylindrischen Wandteil 25 in dem betrachteten Zustand. Die Beheizung des Zylinders 25 kann beispielsweise durch eine aufgelegte Heizwicklung, durch Beeinflussung von einem sich erwärmenden Bauteil, z. B. der Kapsel eines Motorverdichters für eine Kleinkältemaschine, oder durch die sich bei Stromdurchfluß erwärmende Erregerspule selbst erfolgen.
• Man ersieht daraus, daß der Anker 37 mit seinem scheibenförmigen Teil 39 wirksam ist, um den Nebenschluß für den Streufluß zu verkürzen, während der nach oben stehende Rand 40 dazu beiträgt, die Höhe des Wandteils 25 gegenüber der Spulenhöhe zu vergrößern.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Thermisch steuerbares elektromagnetisches Relais, bei dem der magnetische Hauptpfad über einen zylindrischen Wandteil aus einem Material mit temperaturabhängiger Perineabilität verläuft und eine Erregerspule konzentrisch dazu angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (22) innerhalb des zylindrischen Wandteils (25) angeordnet und axial kürzer als dieser ist und daß innerhalb des verbleibenden freien Raumes des zylindrischen Wandteils ein Anker (37) angeordnet ist, der von der Spule weg gegen eine in den magnetischen Hauptpfad einbezogene Platte (27) anziehbar ist.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (27) aus einem scheibenförmigen Teil (39) mit einem axial von der Spule (22) weggebogenen Rand (40) besteht. 3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (22) gleichzeitig die Heizwicklung für das temperaturabhängige Material bildet.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 930 398, 906 727, 826 774; USA.-Patentschriften Nr. 3 008 019, 2 794 100.