DE1116818B

DE1116818B - Electromagnetic thermal relay

Info

Publication number: DE1116818B
Application number: DEST14911A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Kreher; Rudolf Scheidig
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1959-03-21
Filing date: 1959-03-21
Publication date: 1961-11-09

Description

Elektromagnetisches Thermorelais Elektromagnetische Thermorelais werden überwiegend in Schaltungen der Femmelde-, insbesondere Fernsprechtechnik verwendet, in denen größere Verzögerungszeiten erwünscht sind. Als Verzögerungsmittel werden meist Bimetallfcdern verwendet, deren Eigenschaft, sich durch Temperaturunterschiede zu biegen, ausgenutzt wird, einen Kontakt zu steuern.Electromagnetic thermal relay Electromagnetic thermal relays are mainly used in telecommunications, especially telephony circuits, in which longer delay times are desired. Be used as a means of delay mostly bimetallic fibers are used, the property of which is characterized by temperature differences to bend, is used to control a contact.

Es ist z. B. eine Schaltvorrichtung bekannt, die aus einem Magneten mit angezogenem Eisenkern und einer magnetischen Kurzschlußplatte besteht, deren Abstand von dem Magneten an einer vom Eisenkern nicht beanspruchten Seite des Magneten durch ein Steuerorgan derart geregelt wird, daß der Eisenkern bei einem vorbestimmten Wert der veränderlichen Größe, z. B. der Temperatur eines Raumes, abfällt und einen Schaltvorgang auslöst. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß durch die Ausbildung der Steuerorgane jegliche Schwankung der Raumtemperatur sich auswirkt und der gewollte Schaltvorgang nur für eine bestimmte Raumtemperatur zur Auslösung kommt. Außerdem vollzieht sich bei dieser Anordnung der Schaltvorgang nicht sprunghaft.It is Z. B. a switching device known, which consists of a magnet with an attracted iron core and a magnetic short-circuit plate, whose Distance from the magnet on a side of the magnet that is not stressed by the iron core is regulated by a control member so that the iron core at a predetermined Variable value, e.g. B. the temperature of a room, drops and one Switching process triggers. This arrangement has the disadvantage that the training of the control organs, any fluctuation in room temperature has an effect and the intended one Switching process only triggers for a certain room temperature. aside from that With this arrangement, the switching process does not take place suddenly.

Die auftretenden Temperaturunterschiede können sowohl natürlichen Ursprungs sein, z. B. Schwankungen der Temperatur der umgebenden Luft, als auch künstlich, z. B. durch besondere, die Bimetallfedern umgebenden Heizwicklungen, hervorgerufen werden. Bei Thermorelais mit besonderen Heizwicklungen können sich die Schwankungen der Raumtemperatur störend auswirken. Diese Thermorelais werden daher mit zwei Bimetallfedern ausgerüstet, deren: Wirkungen sich gegenseitig aufheben. Wird nur eine Bimetallfeder mit einer Heizwicklung versehen, so bleiben Schwankungen der Raumtemperatur ohne Einfluß auf das Thermorelais.The temperature differences that occur can be both natural Be of origin, e.g. B. fluctuations in the temperature of the surrounding air, as well artificial, e.g. B. by special heating coils surrounding the bimetal springs, be evoked. In the case of thermal relays with special heating windings, the fluctuations in room temperature have a disruptive effect. These thermal relays are therefore equipped with two bimetal springs, whose: effects cancel each other out. If only one bimetal spring is provided with a heating coil, fluctuations remain the room temperature without affecting the thermal relay.

Die Erfindung bezieht sich auf ein derartiges Thermorelais, dessen Vorteil vor allem in der kleinen und leichten Bauweise besteht. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, solche Thermorelais hermetisch abzudichten, so daß sie auch beispielsweise in explosionsgefährdeten Anlagen verwendet werden können. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist die gesamte Kontaktanordnung mit den Bimetallfedern von einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse umgeben. Derartige Anordnungen besitzen zwar den Vorteil der hermetisch abgeschlossenen Kontakte, nicht aber die bei offenen Thermorelais bestehende kleine und leichte Bauweise und leichte Zugänglichkeit zu den einzelnen Bauteilen. Dies wird erst erreicht bei Verwendung von Bimetallfedem, die auf eine Dauermagnetanordnung einwirken, die ihrerseits die Kontakte von Schutzrohrankerkontak ten steuert.The invention relates to such a thermal relay, its The main advantage is the small and light construction. In many cases however, it is desirable to hermetically seal such thermal relays so that they can also be used, for example, in systems at risk of explosion. at a known arrangement of this type is the entire contact arrangement with the bimetallic springs surrounded by a hermetically sealed housing. Have such arrangements the advantage of hermetically sealed contacts, but not those of open ones Thermal relay existing small and lightweight design and easy accessibility too the individual components. This is only achieved when using bimetal springs, which act on a permanent magnet arrangement, which in turn creates the contacts of the protective tube armature contact th controls.

Derartige Schutzrohrankerkontakte sind an sich bekannt. Ihre Kontakte bestehen beispielsweise aus zwei innerhalb des Schutzrohres sich überlappenden und die Kontaktstelle bildenden Blattfedem oder aus innerhalb des Schutzrohres hin und her bewegten Kolbenkontakten. Es ist weiterhin bekannt, daß diese Kontakte durch ein außerhalb des Schutzrohres erzeugtes veränderbares Magnetfeld gesteuert werden, beispielsweise durch einen Dauermagneten, der durch Drehen oder Verschieben von der Kontaktstelle fortgezogen oder zu dieser hin bewegt wird, oder durch eine Dauermagnetanordnung, die durch ein veränderbares elektromagnetisches Feld überlagert wird. Diese Kontaktanordnungen haben jedoch den Nachteil, daß sie auf Temperaturänderungen nicht ansprechen oder nicht ohne weiteres verzögert geschaltet werden können.Such protective tube armature contacts are known per se. Your contacts consist, for example, of two overlapping and within the protective tube leaf springs forming the contact point or from within the protective tube moving piston contacts. It is also known that these contacts through a changeable magnetic field generated outside the protective tube can be controlled, for example by a permanent magnet, which can be turned or moved by the contact point is pulled away or moved towards it, or by a permanent magnet arrangement, which is superimposed by a changeable electromagnetic field. These contact arrangements however, have the disadvantage that they do not respond to temperature changes or cannot be switched without further delay.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Anordnungen von Thermorelais zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Dauermagnet in Abhängigkeit von der Auslenkung der Bimetallfedern radial, und zwar senkrecht zu der Längsrichtung der Ankerkontaktzungen, geschwenkt wird, und daß diese Bewegung nach Überwindung eines Totpunktes sprunghaft geschieht, um ein bestimmtes Schaltkriterium zu erhalten. Dabei ist die Dauermagnetanordnung derart ausgebildet und derart zu den Schutzrohrankerkontakten angeordnet, daß in der Ruhelage der Bimetallfedern ein Teil der Schutzrohrankerkontakte geschlossen und der andere Teil geöffnet ist. In der Arbeitsstellung des Relais, d. h. bei durchgebogenen Bimetallfedern, sind die Kontakte in umgekehrtem Sinne betätigt.The invention has the object of eliminating the disadvantages of the known arrangements of thermal relays to avoid. This is achieved according to the invention in that the Permanent magnet depending on the deflection of the bimetal springs radially, namely is pivoted perpendicular to the longitudinal direction of the armature contact tongues, and that this movement after overcoming a dead center happens suddenly to a certain To obtain switching criterion. The permanent magnet arrangement is designed in this way and so arranged to the protective tube armature contacts that in the rest position of the bimetallic springs part of the protective tube armature contacts is closed and the other part is open. In the working position of the relay, d. H. with bent bimetal springs, the contacts are operated in the opposite direction.

Diese Anordnung hat die Vorteile, daß die Bewegung des Dauermagneten sprunghaft vorgenommen werden kann und daß bei kleiner, leichter Bauweise eine Zugänglichkeit zu allen Bauteilen gewährleistet ist.This arrangement has the advantages that the movement of the permanent magnet can be made by leaps and bounds and that with a small, lightweight construction an accessibility is guaranteed for all components.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beschrieben.The invention is described with reference to a drawing.

Diese zeigt eine Draufsicht auf ein Thermorelais, bei dem die Magnetanordnung senkrecht zu der Längsrichtung der Schutzrohrankerkontakte bewegt wird.This shows a plan view of a thermal relay in which the magnet arrangement is moved perpendicular to the longitudinal direction of the protective tube armature contacts.

In dieser Anordnung wird die unterschiedliche Betätigung der Schutzrohrankerkontakte 1, die über die Stützen 7 mit der Grundplatte 8 verbunden sind, durch einen schwenkbaren Dauermagneten 4 erreicht. Die beiden Bimetallfedern 5 und 6, die sich an ihren freien Enden berühren, sind durch das Winkelstück mit der Grundplatte 8 verbunden. Der Dauermagnet 4 ist auf einem Träger 2 angeordnet, der um eine Achse 10 drehbar ist. Der Träger 2 weist zwei durch die Stifte 13 begrenzte Endlagen auf. In diesen Endlagen wird der Träger 2 mit dem Dauermagnet 4 durch die Feder 3, die einerseits mit dem Gehäuse 8 und andererseits an dem Stift 12 des Trägers 2 befestigt ist, gehalten.In this arrangement, the different actuation of the protective tube armature contacts 1, which are connected to the base plate 8 via the supports 7, is achieved by a pivotable permanent magnet 4. The two bimetal springs 5 and 6, which are in contact at their free ends, are connected to the base plate 8 by the angle piece. The permanent magnet 4 is arranged on a carrier 2 which is rotatable about an axis 10. The carrier 2 has two end positions delimited by the pins 13. In these end positions, the carrier 2 with the permanent magnet 4 is held by the spring 3, which is attached on the one hand to the housing 8 and on the other hand to the pin 12 of the carrier 2.

Die gezeichnete Endlage stellt die Ruhelage des Thermorelais dar. Hierbei ist der obere Schutzrohrankerkontakt 1 geschlossen, der untere geöffnet. Biegt sich nun die Bimetallfeder 5 durch Erhitzung nach unten durch, so drücken die freien Enden der beiden Bimetallfedern 5 und 6 gegen den unteren Stift 11 des Trägers 2. Dadurch wird der Träger 2 mit dem Dauermagnet 4 auf den unteren Schutzrohrankerkontakt 1 hinbewegt, bis sich beim überschreiten der Totlage der Feder 3 der Träger 2 mit dem Dauermagnet 4 sprunghaft in die andere Endlage bis zum unteren Anschlag 13 begibt. Dadurch wird der obere Schutzrohrankerkontakt 1 geöffnet, der untere geschlossen. Beim Abkühlen der Bimetallfeder 5 nehmen beide Federn 5 und 6 die gezeichnete Ruhelage wieder ein und drücken dabei gegen den oberen Stift 11. Dadurch wird der Träger 2 mit dem Dauermagnet 4 in die gezeichnete Ruhelage sprunghaft zurückgeführt.The end position shown represents the rest position of the thermal relay. The upper protective tube armature contact 1 is closed and the lower one is open. If the bimetallic spring 5 bends downwards due to heating, then press the free ends of the two bimetal springs 5 and 6 against the lower pin 11 of the Carrier 2. This causes the carrier 2 with the permanent magnet 4 to make contact with the lower protective tube armature contact 1 moves until the carrier 2 moves along with the spring 3 when the dead position is exceeded the permanent magnet 4 suddenly moves into the other end position up to the lower stop 13. This opens the upper protective tube armature contact 1 and closes the lower one. When the bimetallic spring 5 cools, both springs 5 and 6 take the drawn rest position back in, pressing against the upper pin 11. This opens the carrier 2 abruptly returned to the rest position shown by the permanent magnet 4.

An Stelle der zwei gezeichneten Schutzrohrankerkontakte 1 können entsprechend der Magnetstärke des Dauermagneten mehrere Schutzrohrankerkontakte 1 verwendet werden.Instead of the two drawn protective tube armature contacts 1, accordingly the magnetic strength of the permanent magnet several protective tube armature contacts 1 can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Thermal relay, its arranged in protective tubes Armature contacts are controlled by a permanent magnet deflected by bimetal springs is, characterized in that the permanent magnet as a function of the deflection the bimetal springs radially, perpendicular to the longitudinal direction of the armature contact tongues, is pivoted, and that this movement jump after overcoming a dead center happens in order to obtain a certain switching criterion.

2. Thermal relay according to claim 1, characterized in that the permanent magnet arrangement (4) is designed and arranged in relation to the protective tube armature contacts (1) in such a way that in the rest position of the bimetallic springs (5, 6) the contacts of part of the protective tube armature contacts (1) are closed and the contacts of the remaining thermowell armature contacts (1) are open.

3. Thermal relay according to claim 1 and 2, characterized in that in the end positions of the permanent magnet (4) this in the area of the contact points of the protective tube armature contacts to be controlled (1) lies.

4. Thermal relay according to claim 1 to 3, characterized in that two Bimetal springs (5, 6) are provided, the effects of which cancel each other out, so that fluctuations the surrounding temperature remain ineffective and that a bimetal spring (5) with a heating coil is provided. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1027 249; German Patent No. 847 768; British Patent No. 559 453