DE447846C - Elektromagnetischer Selbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Selbstschalter, welche bei länger anhaltendem und steigendem Strom infolge der Wärmewirkung früher, d. h. bereits bei geringer Stromhöhe ausschalten. Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch die Anwendung solcher Stoffe im Kraftlinienweg des Magneten, welche verschiedene magnetische Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen

ίο besitzen.

Für diese Zwecke ist besonders paramagnetisches Material geeignet. Magnetismus und Permeabilität dieser Stoffe nehmen zwar im allgemeinen bei steigender Temperatur ab, doch gibt es gewisse harte Stahlsorten oder auch Eisenlegierungen, beispielsweise mit einem Zusatz von Kupfer, bei denen zunächst die Magnetisierung mit wachsender Temperatur ansteigt, bis sie nach Überschreitung einer bestimmten Temperaturgrenze ihr Höchstmaß erreicht und dann erst rasch abfällt.

Die Veränderung von Magnetismus und Permeabilität ist bereits zum Auslösen von Selbstschaltern benutzt worden. Bei den bekannten Ausführungen stellt die im kalten Zustande oder bei geringer Erwärmung vorhandene Magnetkraft, gleich welcher Höhe, eine Gegenkraft für ein Auslösemittel dar und hält die Kontakte in der Einschaltstellung fest. Sobald jedoch bei hohem Stromanstieg eine Erwärmung über die obenerwähnte Temperaturgrenze hinaus eingetreten ist, verschwindet der Magnetismus vollständig, die Gegenkraft des Magneten erlischt also, und der Schalter spricht unter der Einwirkung der mechanischen Auslösekraft an.

Das Wesen der Erfindung besteht demgegenüber darin, das Anwachsen von Permeabilität und Magnetismus im ersten Temperaturintervall für eine Verstärkung der Magnetkraft in der Weise auszunutzen, daß bei lang anhaltendem Überstrom eine raschere und frühere Auslösung erfolgt. Während also bei den bekannten Einrichtungen durch vollständiges Verschwinden der Magnetkraft die Auslösung in einem ganz bestimmten Augenblick erfolgt, wird beim Erfindungs-

gegenstände durch Steigerung der Magnetkraft eine zeitweise Erhöhung der Empfindlichkeit des Selbstschalters erzielt.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert. Bei der Ausführung nach Abb. I ist α eine Magnetspule und b ein von der Magnetspule beeinflußter Magnetkern. Wird dieser Magnetkern aus einem paramagnetischen Material hergestellt, so wird bei steigendem Strom durch die Erwärmung der Magnetismus derart geändert, daß der Schalter bei länger anhaltendem Strom früher anspricht.

Bei der Einrichtung nach Abb. 2 handelt es sich ebenfalls um einen Magnetkern b aus paramagnetischem Material, welcher unter dem Einflüsse der Magnetspule α steht. In dem magnetischen Kreis wird ein besonderer Teil c sowie eine Feder d, beide aus paramagnetischem Material, vorgesehen. Bei Überstrom und dadurch hervorgerufener Erwärmung ändert sich sowohl die magnetische Kraft als auch die Gegenkraft der Feder d, so daß der Schalter früher ausgelöst wird. Nach Abb. 3 wird das frühere Auslösen des Schalters infolge der Erwärmung durch die Veränderung des Luftspaltes zwischen dem Kern und dem Anker erreicht. Zwischen dem beweglichen Magnetkern b und dem festen Magnetkern c ist das zweckmäßig U-förmig geformte Metallstück e aus Bimetall angeordnet. Bei Erwärmung wird der Luftspalt verkleinert, indem sich das MetaHstück e streckt.

3'5 Abb. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes bei einem doppel-T-förmigen Magnetkern. Auf beiden Seiten ist in- dem äußeren Schenkel der Eisenweg durchbrochen. Auf der einen Seite bleibt 4.0 der Luftspalt/ bestehen, auf der anderen Seite wird er durch eine Einfügung g aus paramagnetischem Material überbrückt, welches in besonderem Maße die Eigenschaft zeigt, bei Erwärmung bis zu einer bestimmten Höchstgrenze anwachsende Permeabilität aufzuweisen. Bei Erwärmung steigt die Permeabilität der Einfügung g. Es gehen daher durch diesen Teil des Magneten eine größere Anzahl von Kraftlinien, während die Kraftlinienzahl in dem anderen Schenkel mit dem Luftspalt f geringer ist. Durch die höhere Magnetisierung des einen Teiles kann ein früheres Ansprechen des Schalters bewirkt werden.

In Abb. 5 ist sodann noch eine Einrichtung dargestellt, bei welcher die Feder h, die den Auslösehebel i zurückzieht, durch den Magnetkern h beeinflußt wird. Die Feder h ist einerseits an dem Auslösehebel i, anderseits an dem im Punkt k drehbar gelagerten Hebel I befestigt. Der Magnetkern b ruht auf dem Hebel Z, so daß die Feder h eine gewisse Spannung und dadurch der Auslösehebel i eine bestimmte Rückzugskraft erhält. Wird bei ansteigendem Strom durch die Spule α der Magnetkern b, der aus paramagnetischem Material besteht, angehoben, 90 wird dadurch der Hebel I und damit auch die Feder h entlastet. Dadurch wird aber auch die Rückzugskraft des Auslösehebels i vermindert und der Schalter früher ausgelöst, wenn bei Überstrom der Kern b gegen den Auslösehebel i stößt, da hierzu nun eine geringere Kraft notwendig ist, als wenn die frühere Spannung der Rückzugfeder h vorhanden wäre.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Elektromagnetischer Selbstschalter, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des magnetischen Kreises aus paramagnetischem Material besteht, dessen Magnetismus bei Erwärmung infolge Ansteigens des Stromes durch Wachsen der Permeabilitat ansteigt und dadurch bei langer anhaltendem Überstrom ein früheres Auslösen bewirkt.
2. 2. Selbstschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Luftspalt im magnetischen Kreise, welcher durch paramagnetisches Material erst bei langer anhaltender Erwärmung überbrückt wird.
3. 3. Selbstschalter nach Anspruch 1 und 2,

   . dadurch gekennzeichnet, daß das paramagnetische Material bei Erwärmung infolge Ausdehnung (Bimetall) den Luftspalt verringert und dadurch den Gesamtmagnetismus erhöht.
4. 4. Selbstschalter nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Magnetkreises so der Erwärmung unterworfen ist, daß der Magnetismus dieses Teiles verschwindet und die Kraftlinien hierdurch so abgeleitet werden, daß eine schnellere Auslösung bewirkt wird.
5. 5. Selbstschalter nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder, die den no Mechanismus in der Einschaltstellung festhält, bei wachsender magnetischer Kraft ihre Federkraft vermindert und die Auslösung beschleunigt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.