DE1017253B - Temperaturabhaengige elektrische Schalteinrichtung mit einem Magnetkreis, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische temperaturabhängige elektrische Schalteinrichtung mit einem Magnetkreis, insbesondere für Fernmeldeanlagen, bei der die Wirkung einer Abzugskraft auf ein in einem Magnetkreis eingefügtes und zu mechanischen und/ oder elektrischen Schaltungen befähigtes Glied durch Verändern der magnetischen Leitfähigkeit des Magnetkreises gesteuert wird. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird die Veränderung der magnetischen Leitfähigkeit durch Einführen eines Mediums anderer Leitfähigkeit in den Weg der magnetischen Kraftlinien oder durch eine mechanisch wirkende Unterbrechereinrichtung im Magnetkreis bewirkt. In beiden Fällen muß dies entweder von Hand geschehen, oder es sind hierzu aufwendige Vorrichtungen erforder-Hch. Andere bekannte Einrichtungen wiederum besitzen im Magnetkreis ein Medium, dessen magnetische Leitfähigkeit temperaturabhängig ist. Abgesehen davon, daß als Medium meist besonderes Material verwendet werden muß, ist bei solchen Einrichtungen mit Rücksicht auf den Verlauf der Leitfähigkeits-Temperatur-Charakteristik dieses Materials die Verlegung des Arbeitspunktes in einen bestimmten Temperaturbereich, der häufig nur durch besondere Maßnahmen erreicht werden kann, erforderlich.

DieErfmdung bezweckt demgegenüber die Schaffung einer selbsttätigen Schalteinrichtung, die sich durch sichere Wirkungsweise bei geringem Aufwand an Herstellungskosten auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in den Magnetkreis ein diesen unterbrechender, thermisch wirkender Schalter eingefügt ist. Spricht der thermisch wirkende Schalter bei einer bestimmten Temperatur an, so öffnet er den Magnetkreis, verändert also die Leitfähigkeit des Kreises. Dadurch wird die magnetische Anzugskraft, die auf das bewegliche Schaltglied einwirkt, derart verringert, daß die gleichfalls auf das Schaltglied einwirkende Abzugskraft, die im Normalzustand des magnetischen Kreises kleiner als die magnetische Anzugskraft ist, wirksam wird und das Schaltglied bewegt.

Besonders zweckmäßig ist es, den thermischen Schalter in Form eines Bimetallstreifens auszubilden, der durch direkten Stromdurchfluß oder durch Heizung von außen erwärmt wird und sich in Abhängigkeit von den Ausdehnungskoeffizienten seiner beiden Materialien biegt. Zwar ist es bereits bekannt, durch die Bimetallstreifen selbst Schaltungen ausführen zu lassen, jedoch sind durch die gewählten Abmessungen der Bimetallstreifen einer direkten Schaltung bezuglieh der Zahl der bei einem Hub ausführbaren Schaltungen verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt. Fügt man jedoch gemäß der Erfindung den thermischen Schalter in den magnetischen Kreis ein und unter-Temperaturabhängige
elektrische Schalteinrichtung

mit einem Magnetkreis,
insbesondere für Fernmeldeanlagen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 4

Herbert Mahnke, München,
ist als Erfinder genannt worden

bricht diesen durch den thermischen Effekt, so löst der thermische Schalter zwar die Schaltung aus, diese wird aber durch das bewegliche Glied ausgeführt, das seinerseits die Kraft für die Schaltungen aufbringen muß. Diese Kraft steht dem beweglichen Schaltglied in Form der Abzugskraft, beispielsweise einer Feder, zur Verfugung, ohne daß wesentliche Komponenten der Kraft zur Überwindung der Anzugskraft des magnetischen Kreises verwendet werden müssen. Die Dimensionierung der Abzugskraft ist lediglich durch die geforderte Schaltleistung bedingt, wobei die Abzugskraft im Ruhezustand der Schalteinrichtung kleiner als die Anzugskraft des magnetischen Kreises sein muß. Erst wenn der Magnetkreis geöffnet und damit die Anzugskraft geschwächt ist, kommt die Abzugskraft zur Wirkung.

Um ein unerwünschtes Ansprechen des thermisch wirkenden Schalters durch Raumtemperaturschwankungen zu verhindern, kann gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ein zweiter Bimetallstreifen mit gleichen thermischen Eigenschaften dem ersten parallel geschaltet werden, wobei er so angeordnet ist, daß er durch die die Schaltung auslösende Heizung unbeeinflußt bleibt. Bei Veränderung der Umgebungstemperatur führt er jedoch die gleichen Bewegungen wie der erste Bimetallstreifen aus und macht zufolge seiner besonderen Anordnungen im Magnetkreis die Biegung des ersten Streifens unwirksam.

Ist außer der normalen thermischen Auslösung noch eine schnell wirkende Auslösung erforderlich, so wird gemäß weiterer Erfindung dem Magnetkreis ein

709' 700/32?

Claims (6)

Elektromagnet hinzugefügt, dessen Kraftwirkung derjenigen des Magnetkreises entgegengesetzt ist und der so bemessen ist, daß er die am Schaltglied angreifende Abzugskraft sofort wirksam werden läßt. Durch entsprechende Anordnung des den Fluß im Magnetkreis erzeugenden Magneten -in Relation zum Elektromagnet kann auch das gegenseitige Abstoßen der beiden entgegengerichteten Magnete zur Unterstützung der Abzugskraft ausgenutzt werden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn für den thermisch wirkenden Schalter eine Heizungswicklung vorgesehen ist, diese gleichzeitig als Erregerwicklung für den Elektromagnet zu benutzen. Die Zeichnung zeigt die Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der magnetische Kreis besteht aus dem Dauermagnet 1, der gleichzeitig als bewegliches Schaltglied ausgebildet ist, sowie den Teilen 2 und 3, von denen das Teil 2 ein Bimetallstreifen ist, der über die Wicklung 4 erwärmt wird. Fügt man an Stelle des magnetischen leitfähigen Teils 3 ebenfalls ein Bimetallglied mit gleichen thermischen Daten und gleicher Biegerichtung, wie sie das Teil 2 besitzt, ein, so wird dadurch der Einfluß einer Raumtemperaturänderung auf das Teil 2 kompensiert. Tritt zur Schnellauslösung ein Elektromagnet hinzu, so kann die Heizungswicklung 4 gleichzeitig als Erregerwicklung dienen. Am Schaltglied 1 greift die Abzugskraft P an, die im Normalzustand des magnetischen Kreises kleiner als dessen das Schaltglied 1 anziehende magnetische Anzugskraft ist. Erst wenn durch Erwärmen des Teils 2 durch dessen Biegung der magnetische Kreis an der Stelle 5 geöffnet wird, sinkt die magnetische Anzugskraft unter den Wert der Abzugskraft P, und das Schaltglied 1 wird abgezogen. Diese Bewegung wird in an und für sich bekannter Weise zur Durchführung von Schaltungen ausgenutzt. Ist ein der magnetischen Kraft entgegenwirkender Elektromagnet vorhanden, so kann durch dessen Erregung die magnetische Anzugskraft ebenfalls bis unter den Wert der Abzugskraft P geschwächt werden. Ordnet man, wie im gezeigten Beispiel, den Elektromagnet relativ beweglich zu dem den magnetischen Kraftfluß erzeugenden Magnet 1 an, so wird die Abzugskraft P noch unterstützt durch die Kraft, mit der sich der Elektromagnet und der Magnet 1 gegenseitig abstoßen. Patent λ ν s ρ r ü c ηε:

1. Temperaturabhängige elektrische Schalteinrichtung mit einem Magnetkreis, insbesondere für Fernmeldeanlagen, bei der die Wirkung einer Abzugskraft auf ein in einem Magnetkreis eingefügtes und zu mechanischen und/oder elektrischen Schaltungen befähigtes Glied durch Verändern der magnetischen Leitfähigkeit des Magnetkreises gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Magnetkreis ein diesen unterbrechender, thermisch wirkender Schalter eingefügt ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem Bimetallstreifen (2) besteht.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Bimetallstreifen (2) ein zweiter, gleichartiger Bimetallstreifen (3) parallel angeordnet ist.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den magnetischen Kreis (1, 2, 3) ein Elektromagnet eingefügt ist, dessen Kraftwirkung derjenigen des magnetischen Kreises (1, 2, S) entgegengerichtet ist.

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungswicklung (4) für den thermischen Schalter (2) gleichzeitig als Erregerwicklung für den Elektromagnet dient.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den magnetischen Fluß im Magnetkreis erzeugende Magnet (1) beweglich zum Elektromagnet angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 906 829;
britische Patentschriften Nr. 517 572, 473 589.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 700/327 10.57