DE1280411B

DE1280411B - Protective tube contact

Info

Publication number: DE1280411B
Application number: DE1965ST023310
Authority: DE
Inventors: Gerhard Sobel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1965-02-04
Filing date: 1965-02-04
Publication date: 1968-10-17

Description

Schutzrohrkontakt. Die Erfindung betrifft einen Schutzrohrkontakt mit im Schutzrohr dipheschmolzenen, feststehenden Kontaktenden, bei dem als Kontaktmittel eine gewisse Menge ferromagnetischer, pulverföriniger Metallteilchen benutzt wird, die beim Anlegen eines magnetischen Feldes den Arbeitsluftspalt zwischen den feststehenden Kontaktenden überbrücken.Protective tube contact. The invention relates to a protective tube contact with fixed contact ends dip-melted in the protective tube, with the as contact means a certain amount of ferromagnetic, powdery metal particles is used, the working air gap between the fixed when a magnetic field is applied Bridge contact ends.

Beispielsweise durch das deutsche Gebrauchsmuster 1830894 sind Schutzrohrankerkontakte bekannt mit einem im Luftspalt zwischen feststehenden Kontaktenden frei beweglichen kugelförmigen Anker, der die Kontakte beim Anlegen eines magnetischen Feldes schließt. Bei einer weiteren bekannten Bauart enthält das Schutzrohr mehrere Kugeln, die unter der Wirkung eines Magnetfeldes eine Kette bilden und die feststehenden Kontakte überbrücken. Ein Nachteil dieser genannten Ankerausführungen ist die verhältnismäßig große Masse der Kugeln, die vom angelegten Magnetfeld zur Kontaktschließung überwunden werden muß. Außerdem ist bei diesen Kugelankern nur jeweils eine auf einen Punkt beschränkte Kontaktgabe vorhanden. Ein weiterer Nachteil von kugelförmigen, frei gelagerten Ankern zeigt sich fertigungstechnisch darin, daß der Kontaktabstand der feststehenden Kontakte genau toleriert sein muß, um die Kontakte sicher überbrücken zu können.For example, from the German utility model 1830894 , protective tube armature contacts are known with a spherical armature that can move freely in the air gap between the fixed contact ends and that closes the contacts when a magnetic field is applied. In another known design, the protective tube contains several balls which, under the action of a magnetic field, form a chain and bridge the fixed contacts. A disadvantage of these armature designs mentioned is the relatively large mass of the balls, which must be overcome by the applied magnetic field in order to close the contacts. In addition, with these ball anchors there is only one contact limited to one point. Another disadvantage of spherical, freely supported anchors is that the contact spacing of the fixed contacts must be precisely tolerated in order to be able to reliably bridge the contacts.

Durch die schweizerische Patentschrift 28 383 sowie dieUSA.-Patentschriften 1380 752 und 1868 559 ist es weiterhin bekannt, als Kontaktmittel ferromagnetische, pulverförmige Metallteilchen zu verwenden, die in einem abgeschlossenen Kontaktraum so angeordnet sind, daß sie beim Anlegen eines magnetischen Feldes eine Brückenbildung zwischen zwei Kontaktstücken herbeiführen oder aufheben. Da diese Relais nur mit einer einzigen magnetischen Kraftquelle arbeiten, die die pulverförmigen Metallteilchen durch ihren Magnetfluß entweder beaufschlagt oder nicht beaufschlagt, tritt der Nachteil auf, daß bei ausgeschalteter magnetischer Kraftquelle, sei es eine Elektromagnetspule oder ein drehbarer Dauermagnet, infolge des Restmagnetismus innerhalb der Kontaktstücke keine eindeutigen magnetischen Verhältnisse herrschen. Das bedeutet, daß auch bei ausgeschalteter magnetischer Kraftquelle noch ein bestimmter Anteil der pulverförinigen Metallteilchen an den flußleitenden Polstücken der Magnete haften bleiben kann, der ein eindeutiges öffnen oder Schließen des Kontaktes verhindert. Ein weiterer Nachteil dieser Relais liegt in ihrer Lageabhängigkeit. Dies hängt wiederum damit zusammen, daß nur eine einzige magnetische Kraftquelle verwendet wird, so daß die pulverförmigen Metallteilchen beim Abschalten dieser Kraftquelle nach unten fallen, sofern sie nicht durch remanente Flüsse teilweise klebenbleiben.From Swiss Patent 28 383 and US Patents 1380 752 and 1868 559 , it is also known to use ferromagnetic, powdery metal particles as contact means, which are arranged in a closed contact space in such a way that they form a bridge between two when a magnetic field is applied Bring or cancel contact pieces. Since these relays only work with a single magnetic power source, which either acts or does not act on the powdery metal particles through its magnetic flux, the disadvantage arises that when the magnetic power source, be it an electromagnetic coil or a rotatable permanent magnet, is switched off, due to the residual magnetism within the contact pieces there are no clear magnetic conditions. This means that even when the magnetic power source is switched off, a certain proportion of the powdery metal particles can still adhere to the flux-conducting pole pieces of the magnets, which prevents the contact from opening or closing unambiguously. Another disadvantage of these relays is their position dependency. This is in turn related to the fact that only a single magnetic power source is used, so that the powdery metal particles fall down when this power source is switched off, provided that they do not partially stick due to remanent fluxes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzrohrankerkontakt mit pulverförinigen Metallteilchen als Kontaktmittel zu schaffen, bei dem sowohl in getrenntem als auch in durchgeschaltetem Zustand des Kontaktes eindeutige magnetische Verhältnisse herrschen, sowie eine vollkommene Lageunabhängigkeit des Kontaktes gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Metallteilchen bei abgeschaltetem Magnetfeld der Spule unter der Wirkung von zwei entsprechend gepolten, gegenüberliegenden Permanentmagneten entweder an den Kontaktenden angelagert werden, oder die Kontaktenden überbrücken, wobei ein Schließen oder öffnen des Kontaktes durch entsprechende Erregung der Spule geschieht. Dadurch erreicht man ein sicheres Trennen des Kontaktes und eine geringe Empfindlichkeit gegen Streufluß und Magnetisierungsfehlströme. Außerdem kann durch die Permanentmagnete die Ansprechempfindlichkeit variiert werden.The invention is based on the object of a protective tube armature contact with powdery metal particles as a contact means, in which both Clearly magnetic in both the disconnected and the connected state of the contact Conditions prevail, as well as a complete independence of the position of the contact is guaranteed. According to the invention this is achieved in that the metal particles when the magnetic field of the coil is switched off under the effect of two correspondingly polarized, opposing permanent magnets either attached to the contact ends or bridge the contact ends, closing or opening the contact happens by appropriate excitation of the coil. This achieves a safe Separation of the contact and a low sensitivity to leakage flux and magnetization fault currents. In addition, the response sensitivity can be varied by the permanent magnets.

Der beschriebene Schutzrohrkontakt weist weitere Vorteile auf. Er ist z. B. besonders empfindlich und spricht schon bei geringen Amperewindungen der das Magnetfeld erzeugenden Spule an. Bei der Herstellung des Schutzrohrkontaktes kann mit groben Fertigungstoleranzen gearbeitet werden und der Kontaktabstand kann so groß gehalten bzw. die Form der Kontaktenden so gewählt werden, daß die Kapazität zwischen den beiden Kontaktenden niedrig bleibt.The protective tube contact described has further advantages. He is z. B. particularly sensitive and speaks even at low ampere turns of the the coil generating the magnetic field. When making the protective tube contact can be worked with rough manufacturing tolerances and the contact distance can kept so large or the shape of the contact ends selected so that the capacity remains low between the two contact ends.

Aufbaumäßig können die Permanentmagnete sowohl außerhalb des Schutzrohres (Gehäuses) die Kontaktelemente umschließen, als auch in das Gehäuse selbst eingebettet sein.In terms of structure, the permanent magnets can both outside of the protective tube (Housing) enclose the contact elements, as well as embedded in the housing itself be.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Schutzrohrkontakt in unbetätigtem Zustand, von der Seite her gesehen, aufgeschnitten, F i g. 2 einen Schutzrohrkontakt nach F i g. 1 in betätigtem Zustand, F i g. 3 einen Schutzrohrkontakt nach F i g. 1 mit -zwei gleichpolig gegenüberliegenden Permanentmagneten in unbetätigtem Zustand, F i g. 4 einen au&-zw.ei gleichen Teilen zusammengeklebten oder -geschweißten Schutzrohrkontakt mit Permanentmagneten in unbetätigtein Zustand, F i g. 5 a bis 5 g verschiedene Ausbildungen der Kontaktenden eines Schutzrohrkontaktes nach der Erfindung.The invention is described with reference to drawings. In the drawings, F i g. 1 shows a protective tube contact in the unactuated state, seen from the side, cut open, FIG. 2 a protective tube contact according to FIG. 1 in the actuated state, FIG. 3 a protective tube contact according to FIG. 1 with two homopolar opposing permanent magnets in the non-actuated state, FIG . 4 a protective tube contact with permanent magnets that is either glued or welded together in the same parts in the non-actuated state, FIG . 5 a to 5 g different configurations of the contact ends of a protective tube contact according to the invention.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Schutzrohr bezeichnet das aus Glas, Keramik oder Kunststoff bestehen kann, und das von der Spule 2 umschlossen wird. An den beiden in Längsrichtung gegenüberliegenden Stimseiten des Schutzrohres ist je ein Kontaktelement oder Kontaktende 3 bzw. 4 eingeschmolzen, -geklebt oder -geschweißt. Im Schutzrohr befindet sich eine gewisse Menge ferromagnetischer, pulverförmiger Metallteilchen 5. In Fig. 1 , 1 denotes a protective tube which can be made of glass, ceramic or plastic and which is enclosed by the coil 2. A contact element or contact end 3 or 4 is melted, glued or welded on each of the two end faces of the protective tube which are opposite in the longitudinal direction. A certain amount of ferromagnetic, powdery metal particles 5 is located in the protective tube.

F i g. 2 zeigt den Zustand des Kontaktes bei erregter Spule 2. Die Metallteilchen 5 bilden beim Anlegen eines Magnetfeldes an die Spule 2 zwischen den Kontaktenden oder Kontaktelementen 3 und 4 eine elektrisch und magnetisch leitende Brücke.F i g. 2 shows the state of the contact when the coil 2 is excited. When a magnetic field is applied to the coil 2, the metal particles 5 form an electrically and magnetically conductive bridge between the contact ends or contact elements 3 and 4.

In F i g. 3 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die in das Schutzrohr 1 hineinragenden Kontaktelemente 3 und 4 außerhalb des Schutzrohres je einen axial magnetisierten ringförmigen Permanentmagneten 6 und 7 tragen. Diese Permanentmagneten 6 und 7 liegen sich gleichpolig gegenüber und bewirken eine Anlagerung der Metallteilchen 5 an den Kontaktenden bei nicht erregter Spule 2. Selbstverständlich ist es auch möglich, durch entsprechende Polung der Permanentmagneten 6 und 7 einen Ruhekontakt zu schaffen, bei dem die Kontaktenden 3 und 4 durch die Metallteilchen 5 bei nicht erregter Spule 2 überbrückt werden. Das öffnen des Kontaktes erfolgt in diesem Fall durch entsprechende Erregung der Spule 2, die ein überlagertes - dem Magnetfeld der Permanentmagnete entgegengerichtetes - Magnetfeld bewirkt.In Fig. 3 shows an arrangement in which the contact elements 3 and 4 protruding into the protective tube 1 each carry an axially magnetized ring-shaped permanent magnet 6 and 7 outside the protective tube. These permanent magnets 6 and 7 are located homopolar over and cause a deposition of the metal particles 5 to the contact ends is not excited coil 2. It is of course also possible to provide by means of corresponding polarity of the permanent magnets 6 and 7, a normally closed contact, wherein the contact ends 3 and 4 can be bridged by the metal particles 5 when the coil 2 is not energized. The opening of the contact is in this case by appropriate energization of the coil 2, a higher-level - causes magnetic field - the magnetic field of the permanent magnets directed counter.

F i g. 4 zeigt ein aus zwei gleichen Teilen zusammen2esetztes Schutzrohr l', dessen Kontaktelemente 3' und 4' mit in die Stirnwand des Schutz rohres l' eingelassenen Permanentmagneten 6 und 7 versehen sind, die in der unter F i g. 3 beschriebenen Weise wirken.F i g. FIG. 4 shows a protective tube 1 ' composed of two identical parts, the contact elements 3' and 4 'of which are provided with permanent magnets 6 and 7 embedded in the end wall of the protective pipe 1', which are shown in FIG. 3 act in the manner described.

In F i g. 5 a bis 5 g sind verschiedene Ausführungen der Kontaktelemente bzw. ihrer Enden 3 und 4 oder 3' und 4' dargestellt. Die F i g. 5 c und 5 e zeigen lediglich besondere Ausbildungen an den Polflächen 10 bzw. 11 der Kontaktenden 3 und 4. In F i g. 5 f sind die Kontaktenden 3 und 4 durch zwei Ringe 8 und 9 aus umnagnetischem bzw. Isolier-Material abgeschirmt. In F i g. 5 g sind Kontaktelemente 3" und 4" gezeigt, die aus Flachmaterial bestehen. Das Kontaktelement Y' ist hierbei dem Kontaktelement 4" gegenüber um 901 verdreht. Die Herstellung eines Kontaktes mit Kontaktelementen Y' und 4" aus Flachmaterial bietet den Vorteil, daß die beiden sich gegenüberstehenden Kontaktelemente nicht genau ausgemittet werden müssen.In Fig. 5 a to 5 g different versions of the contact elements or their ends 3 and 4 or 3 ' and 4' are shown. The F i g. 5 c and 5 e only show special designs on the pole faces 10 and 11 of the contact ends 3 and 4. In FIG. 5 f , the contact ends 3 and 4 are shielded by two rings 8 and 9 made of non-magnetic or insulating material. In Fig. 5 g contact elements 3 ″ and 4 ″ are shown, which consist of flat material. The contact element Y 'is rotated by 901 with respect to the contact element 4 ″. Establishing a contact with contact elements Y ′ and 4 ″ from flat material offers the advantage that the two opposing contact elements do not have to be precisely centered.

Claims

Claims-1. Thermowell contact with melted in the protective tube, fixed contact member, wherein as a coupling agent, a certain amount of ferromagnetic, pulverförnüger metal particles is used that bridge when applying a magnetic field to the working air gap between the fixed contact ends, d a d u rch g e k ennzeichnet that the metal particles ( 5) when the magnetic field of the coil (2) is switched off, under the action of two correspondingly polarized, opposing permanent magnets (6 and 7), either the contact ends (e.g. 3 and 4) or the contact ends (e.g. 3 and 4) bridge, whereby a closing or opening of the contact takes place by appropriate excitation of the coil (2).

2. Protective tube contact according to claim 1, characterized in that the permanent magnets (6 and 7) are embedded in the housing (z. B. L) of the protective tube contact. Considered publications: German utility model No. 1830 894; Swiss Patent No. 28 383; U.S. Patent Nos. 1380 752, 1868 559.