CH306477A - Einrichtung mit steuerbarem Magnetkreis. - Google Patents

Description

  Einrichtung mit steuerbarem Magnetkreis.    Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein  richtung mit steuerbarem Magnetkreis. Die  Erfindung besteht darin,     dass    in den Magnet  kreis ein magnetischer Leiter mit einem Curie  punkt von höchstens 500  C eingeschaltet ist,  um die magnetische Widerstandsänderung  durch Temperaturänderungen dieses Leiters       ztt    bewirken.  



  Die     Wärmeänderung    kann hierbei vor  zugsweise stromabhängig erfolgen, und zwar  entweder indirekt, indem der Strom ein dem       Curieleiter    benachbartes Heizelement durch  strömt, oder aber auch, indem der     Curieleiter     gleichzeitig als elektrischer Leiter verwendet  wird.  



       -Hit        besonderem    Vorteil wird der     ferro-          magnetische    Teil des Magneten an der für  die Einschaltung des     Curieleiters    bestimmten  Stelle mit verbreitertem     (Auerschnitt    ausge  führt. Der     Curieleiter    erhält zweckmässig in  der Richtung des     Kraftlinienflusses    nur eine       sehn    geringe Ausdehnung.  



  In der neueren Zeit sind verschiedene ma  gnetische Leiter gefunden worden, deren       CuZnepunkt    verhältnismässig niedrig liegt,  beispielsweise in der Gegend von etwa 100  C.  [Tier     ztt    kommen beispielsweise Legierungen  von     Eisen-Nickel,    von     Eisen-Mangan,    von       Eisen-Nickel-Mangan    und von     Eisen-Nickel-          Chrom    im geeigneten     Mischungsverhältnis    in  Betracht.

   Von den Legierungen Eisen-Nickel  haben beispielsweise solche mit etwa     3011/e     Nickelgehalt einen sehr niedrigen     Curiepunkt.       Mit Hilfe einer eingangs erwähnten ma  gnetischen Steuereinrichtung kann eine ähn  liche temperaturabhängige Steuerung wie  mit     Bimetalleinrichtungen    hervorgerufen wer  den.

   Hierbei ist aber der grosse Vorteil     er-          rnöglicht,    dass verhältnismässig hohe Kraft  wirkungen ohne jede Zwischenglieder,     Ver-          klinkungen,    Übersetzungen und dergleichen  ausgelöst werden können und dass ausserdem  dank des Fortfalles derartiger     ZwisehengIie-          der    auch ein besonders rasches     (trägheits-          loses)    Arbeiten ermöglicht wird.  



  Je nach .den Voraussetzungen des Anwen  dungsfalles kann die Anordnung des Curie  leiters entweder mit sehr guten oder mit sehr  schlechten Kühlungsverhältnissen ausgeführt       werden;    das erste kommt dann in Betracht,  wenn es in erster Linie auf Erfassung schnel  ler Temperaturänderungen ankommt, während  durch eine gute Wärmeisolation eine Überwa  ehung der stationären Betriebswärme möglich  ist. Durch geeignete Abstimmung der Küh  lung bzw. durch Unterbindung der Kühlung  durch geeignet bemessene Wärmeisolierung  kann ein gutes     Wärmeabbild    für irgendein  anderes auf Temperatur zu überwachendes  Gerät erreicht werden.

   Besonders einfache  Anordnungen ergeben sich, wenn der Haupt  fluss im Magnetkörper durch     einen.permanen-          ten        Magneten    aufgedrückt wird. Hierbei  empfiehlt es sich, den Magnetkörper mit  grossem     Kraftlinienquerschnitt    auszuführen  und den     Kraftlinienquerschnitt    an den dem      Anker zugeordneten Polschuhen unter Auf  rechterhaltung eines entsprechenden Streu  pfades stark zu verengen, damit dort eine  hohe örtliche     Kraftliniendichte    und damit  hohe Haltekraft erreicht werden kann.

   Da  bei derartigen Anordnungen das Magnetfeld  nur eine geringe Fernwirkung hat, werden  zur Zurückführung des Ankers zweckmässig  besondere Einrichtungen vorgesehen, die die  sen in den Bereich der Polschuhe bringen.  



  Vier Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes sind in der Zeichnung  schematisch dargestellt. In     Fig.    1 ist mit 1  ein mehrteiliger Eisenkörper eines Magneten  bezeichnet, der als     Kraftlinienquelle    einen  permanenten Magneten 2 aufweist. Der Eisen  körper ist etwa hufeisenförmig ausgeführt  und an einer Stelle verbreiterten Querschnit  tes von einem zwischengeschalteten Curie  leiter 3 durchsetzt und dann zu     Polsehuhen    4  verengt, denen ein Anker 5 gegenübersteht,  der beispielsweise unter der Einwirkung einer       Zugfeder    6 steht.

   Zwischen den Polen unter  halb des     Curieleiters    ist .ein Luftspalt 7 mit  verhältnismässig geringer Breite offengelas  sen, über den sich ein grosser Teil des Flusses  als Streufloss schliesst. Der Leiter 3 ist hier  bei unmittelbar in einen elektrischen Strom  kreis eingeschaltet und wird durch den Strom       erwärmt.    Sobald die kritische Temperatur er  reicht ist, wird der magnetische Widerstand  des     Kraftlinienweges    im     Curieleiter    sehr  gross, so dass nur noch ein geringer Bruch  teil des Flusses über den Anker und die Pol  schuhe geht, der Anker also unter der Wir  kung .der Feder 6 abgezogen wird.  



  Mit besonderem Vorteil kann bei einer  derartigen Anordnung ausserdem noch eine  örtliche     Magnetisierung    durch einen Steuer  strom vorgesehen werden, durch die eine zu  sätzliche Beeinflussung des     Flusses    (unab  hängig von der Temperatur) unmittelbar  stromabhängig bewirkt werden kann.  



  Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in       Fig.    2     gezeigt.    An den Polen 4 ist der Eisen  körper 1 von     Fenstern    8 durchsetzt, durch  welche eine Steuerwicklung 9 hindurch  geführt ist. Im übrigen entspricht die Anord-         nung    im wesentlichen dem Ausführungs  beispiel nach     Fig.    1, wobei ausserdem das  ganze System noch in eine wärmeisolierende  Packung 10 eingehüllt ist. Die Steuerwick  lung 9 ist hierbei in Reihe mit dem Curie  leiter 3 in den Stromkreis geschaltet.

   Die Be  einflussung des Halteflusses des Magneten  durch den     Curieleiter    erfolgt hierbei in     alei-          cher    Weise wie bei dem vorgenannten Aus  führungsbeispiel. Sobald jedoch der Strom       (unabhängig    von dessen Dauer) eine be  stimmte Stromstärke überschreitet, wird  durch die Wicklung 9 im Bereich der Fenster  8 eine derartige Flossverteilung hervorgeru  fen, dass kein ausreichender Teilfloss mehr zu  dem Anker 5 gelangen kann, dieser also  gleichfalls von der Feder 6 abgezogen wird.  



  Wenn das Abfallen des Ankers hierbei  gleichzeitig zum Abschalten des Steuer  stromes ausgenützt wird, kann hierdurch zu  sätzlich der Vorteil erreicht werden, dass der       Curieleiter    sicher vor Überlastung geschützt  ist.  



       Fig.    3 ist eine ähnliche Anordnung, bei  der der     Curieleiter    3 nicht unmittelbar durch  den Strom durchflossen ist, sondern indirekt  durch eine     Heizwicklung    11 erwärmt wird,  die hierbei     durch    fensterartige     Ausnehmun-          gen    des Eisenkörpers 1 nahe an dem Curie  leiter hindurchgeführt ist und hierbei gleich  zeitig die Funktion einer elektrischen, eine  örtliche     Magnetisierung    bewirkenden Steuer  wicklung     entspreehend    der Wicklung 9 nach  dem Ausführungsbeispiel     Fig.    2 übernimmt.  



  Bei dieser Anordnung ist auf der andern       Seite    des als     Kraftlinienquelle    verwendeten  permanenten Magneten 2 ein     magnetiseher          Nebensehluss    12 angeordnet, der über einen  Luftspalt 13 führt., dessen Wirkung - z. B.  durch eine einstellbare Brücke 14 - verän  dert werden kann. Die Brücke 14 kann bei  spielsweise aus einem Block bestehen, der aus  zwei durch diamagnetisches Material vonein  ander getrennten     ferromagnetischen    Teilen  besteht und um eine     senkreehte    Achse ver  dreht werden kann, so dass der Winkel zwi  schen dem     diamagnetisehen    Spalt und dem  Luftspalt geändert wird.

        Unter Umständen kann es zweckmässig  sein, die Anker und Polschuhe selbst als Kon  takte für den zu steuernden Stromkreis zu  verwenden, wobei diese     zweckmässig    an den  Stromübergangsstellen mit einem gut leiten  den Überzug (Silber) versehen werden. In  diesem Falle ist eine elektrische Isolierung  der beiden Polschuhe voneinander erforder  lich, wozu in einfacher Weise eine dünne  Isolierschicht verwendet wird, die etwa par  allel mit dem     Curieleiter    das System des  Eisenkörpers durchsetzt.  



  Unter Umständen kann es weiter zweck  mässig sein, die     Flussänderung    nicht durch  Abfallen eines Halteankers zu einem Steuer  vorgang auszunützen, sondern elektrisch zu  erfassen und auf einen Steuervorgang zu  übertragen.     Hierzu    wird etwa an dem den  Polschuhen und Anker entsprechenden Teil  der Fluss über einen schmalen Steg geführt,  der von einer     Induktionswicklung    umgeben  ist, in der bei den plötzlichen Änderungen  des     Flusses    eine     Spannung    induziert wird, die  ihrerseits den Steuervorgang bewirken kann.  



  Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in       Fig.    4 dargestellt. Hierbei ist der Kraftfloss  statt über einen Anker über eine die beiden  Pole miteinander verbindende Brücke 15 ge  führt, um die eine Induktionswicklung 16 an  geordnet ist, in der bei den Flossänderungen  Spannungen induziert werden, die zur Steue  rung von z. B. Relais oder zur Abgabe von  Signalen und dergleichen ausgenützt werden  können. Bei dieser Anordnung sind :die Curie  leiter 3 zweiteilig gemacht und beispielsweise  durch vom Hauptstrom durchflossene     Heiz-          leiter    17 durchsetzt, die wieder mit einer für  Schnellauslösung bestimmten Steuerwicklung  9 in Reihe geschaltet sein kann.  



  Die genannten     Curieleiter    3 besitzen alle  einen     Curiepunkt,    der höchstens bei 500      C     liegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung mit steuerbarem Magnetkreis, dadurch gekennzeichnet, dass in den Magnet kreis ein magnetischer Leiter mit einem Curiepunkt von höchstens 500 C eingeschal tet ist, zum Zwecke, die magnetische Wider- standsänderung durch Temperaturänderun gen dieses Leiters zu bewirken. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Curieleiter in Form eines Streifens verwendet wird, der quer zur Kraftflussriehtung in den Magnet kreis eingelegt ist. 2.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Magnetkreises an der Stelle des eingeleg ten Curieleiters verbreitert ist. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Curieleiter gleichzeitig als elektrischer Leiter verwendet ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der gesamte Ma gnetkreis innerhalb einer wärmeisolierenden Hülle angeordnet ist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass .die Steuerung me chanisch mit Hilfe eines Halteankers, der unter der Wirkung einer Gegenkraft bei Unterschreitung eines vorbestimmten magne tischen Flosswertes im Anker losgelassen wird, arbeitet. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Steuerung elektrisch mit Hilfe der in einer den Magnet kreis umschliessenden Spule induzierten Span nung arbeitet. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in den Magnet kreis ausserdem noch eine Stelle eingeschal tet ist, an der durch örtliche Magnetisierung mit Hilfe einer Steuerwicklung eine Beein flussung des Flusses stromabhängig durch führbar ist. B. Einrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Steuerwick lung gleichzeitig als Heizwicklung für die Er wärmung des Curieleiters dient.