DE1232260B

DE1232260B - Thermally controllable electromagnetic relay

Info

Publication number: DE1232260B
Application number: DED38857A
Authority: DE
Inventors: Bent W Lauritzen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1962-05-08
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1967-01-12

Description

Therinisch steuerbares elektromagnetisches Relais Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisch steuerbares elektromagnetisches Relais, bei dem der magnetische Hauptpfad über einen zylindrischen Wandteil aus einem Material mit temperaturabhängiger Perineabilität verläuft- und eine Erregerspule konzentrisch dazu angeordnet ist.Therinically Controllable Electromagnetic Relay The invention relates to relies on a thermally controllable electromagnetic relay, in which the magnetic Main path through a cylindrical wall part made of a material with temperature-dependent Perineability runs and an excitation coil is arranged concentrically to it.

Als temperaturabhängiger Werkstoff kommen beispielsweise Ferrite in Fraae, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur mehr oder weniger sprungartig ihre Permeabilität von einem normalen Wert auf L einen sehr kleinen Wert verrin ' gern.As temperature-dependent material such as ferrites are in Fraae that upon reaching a certain temperature more or less abruptly their permeability from a normal value to L verrin a very small value 'like.

Derarti 'ge Relais sollen eine Relaisbetätigung in Abhängigkeit von der Temperatur ermöglichen. Beispielsweise kann man das temperatarabhäno"ige Material mit einer Heizwicklung versehen, die, wenn ein 'genügend hoher Strom hindurchfließt, das Relais zum Abfallen brin-en soll. Man kann auch das Relais zusätzlich durch die übliche Änderung des Stromes in der Magnet g Lspule beeinflussen, so daß das Relais in Abhän-i-keit von zwei verschiedenen Faktoren betäti-t werden kann.Such relays are intended to be actuated as a function of the relay allow the temperature. For example, the temperature-dependent material can be used provided with a heating coil which, if a sufficiently high current flows through it, the relay should drop out. You can also use the relay in addition affect the usual change in the current in the solenoid coil, so that the Relay can be actuated as a function of two different factors.

Es ist einmal bekannt, das Material temperaturabhängiger Perineabilität in den einen Schenkel eines U-förmigen Magnetkerns zu legen. Es ist ferner bekannt, dieses Material zwischen zwei Schenkel eines Magnetkerns parallel zum Anker anzuordnen. Außerdem hat man dieses Material auch schon im Anker eines ohne magnetischen Rückschluß arbeitenden Magnec-systems vorgesehen. In all diesen Fällen laufen bei angezogenem Anker sämtliche Kraftlinien überden aeschlossenen Luftspalt, weil dies - auch wenn das Material die niedrigere Penneabilität an-,genommen hat - nach wie vor einen widerstandsärmeren Weg darstellt als der Weg durch die Luft. Da zum Festhalten des Ankers im Gegensatz zum Anziehen des Ankers recht geringe Kräfte ausreichen, fällt bei diesen Konstruktionen der Anker nicht ab.It is once known to place the material of temperature-dependent perineability in one leg of a U-shaped magnetic core. It is also known to arrange this material between two legs of a magnetic core parallel to the armature. In addition, this material has already been provided in the armature of a Magnec system that works without a magnetic return path. In all these cases, when the anchor is tightened, all lines of force run over the closed air gap, because this - even if the material has assumed the lower penneability - still represents a path with less resistance than the path through the air. Since, in contrast to tightening the anchor, relatively small forces are sufficient to hold the anchor in place, the anchor does not fall off in these designs.

Es sind ferner einerseits elektromagnetische Relais bekannt mit im Nebenschlußpfad liegenden temperaturabhängigen Materialteilen, bei denen die erwähnten Nacht-eile auftreten, und andererseits solche Relais, bei denen das temperaturabhängige Magnetmaterial im Hauptpfad liegt, eine größere Länge hat als der erregende Magnet und eine Lasche besitzt, welche den erreaenden Magneten zu überbrücken gestattet. Wenn auch bei einer derartigen Ausgestalim tun- die Gefahr eines Festhaltens des Ankers auf Grund der Remanenz nicht so groß ist, so treten C jedoch konstruktive Schwierigkeiten auf, wenn der magnetische Hauptpfad über einen zylindrischen Wandteil aus einem Material mit temperaturabhängiger Permeabilität verlaufen und eine Erregerspule ZD konzentrisch dazu angeordnet sein soll.Furthermore, on the one hand electromagnetic relays are known with temperature-dependent material parts lying in the shunt path, in which the mentioned night-time rushes occur, and on the other hand such relays, in which the temperature-dependent magnetic material is in the main path, has a greater length than the exciting magnet and has a tab, which allows the erreaenden magnet to be bridged. Although in such a Ausgestalim the risk do- a retaining the armature due to the retentivity is not so large, so, however, C occur constructive difficulties when the main magnetic path passing through a cylindrical wall part of a material having temperature-dependent permeability and an exciting coil ZD should be arranged concentrically to it.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Relais die aus funktionstechnischen Gründen relativ lange Hülse aus temperaturabhängigem Magnetmaterial derart unterzubringen, ohne daß die Gesamtlänge des Relais hierdurch merklich beeinflußt wird.The invention is therefore based on the object in such a Relay the relatively long sleeve for functional reasons, depending on the temperature To accommodate magnetic material without reducing the overall length of the relay is noticeably affected.

Die Lösuna besteht darin, daß erfindungsgemäß die Spule innerhalb des zylindrischen Wandteils angeordnet und axial kürzer als dieser ist und daß innerhalb des verbleibenden freien Raumes des zylindrischen Wandteils ein Anker angeordnet ist, der von der Spule weg gegen eine in den maanetischen Hauptpfad einbezogene Platte anziehbar ist.The solution is that, according to the invention, the coil within of the cylindrical wall part and is axially shorter than this and that within the remaining free space of the cylindrical wall part, an anchor is arranged is the one involved in the main mechanical path away from the coil against one Plate is tightenable.

Mit dieser Maßnahme wird nicht nur erreicht, daß nahezu die gesamte Bauhöhe für die Länge des zylindrischen Wandteils aus temperaturabhängigem Magnetmaterial zur Verfügung steht. Vielmehr wird umcyekehrt auch ein wirksamer Schutz für die beweglichen Teile des Relais, insbesondere des Ankers, erzielt, der sich vollständig innerhalb dieses zylindrischen Wandteils befindet.With this measure it is not only achieved that almost the entire Construction height for the length of the cylindrical wall part made of temperature-dependent magnetic material is available. Rather, the reverse is also an effective protection for the moving parts of the relay, especially the armature, achieved, which is completely is located within this cylindrical wall part.

Es ist vorteilhaft, wenn der Anker aus einem scheibenförinigen Teil mit einem axial von der Spule weggebogenen Rand besteht. Ein solcher Anker läßt sich sehr leicht herstellen und hat zusätzlich den Vorteil, daß er wirksam zur Verkürzung des Streuflußpfades beiträgt.It is advantageous if the anchor consists of a disk-shaped part with an edge bent away axially from the coil. Such an anchor leaves very easy to manufacture and has the additional advantage that it is effective for shortening contributes to the leakage flux path.

Mit Hilfe eines so aufgebauten Relais ist es sogar möglich, daß die Spule gleichzeitig die Heizwicklung für das temperaturabhängige Material bildet, z. B. wenn eine Schnellabschaltung bei überstrom erfolgen soll. Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.With the help of a relay constructed in this way, it is even possible that the coil simultaneously forms the heating coil for the temperature-dependent material, e.g. B. if a quick shutdown is to take place in the event of overcurrent . The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt ein Relais mit TL opfinagnet, dessen zylindrische Außenwand durch das temperaturabhängige Material gebildet wird.The drawing shows in longitudinal section a relay with TL opfinagnet, the cylindrical outer wall of which is formed by the temperature-dependent material.

Bei dem Topfmagnetrelais ist die Spule 22 auf dem durch den Niet 23 mit Hülse 24 gebildeten Zentralkern aufgeschoben und wird von dem zylindrischen Wandteil 25 aus temperaturabhängigem Magnetmaterial umschlossen. Unten ist der Magnetkreis durch eine Kreisplatte 26 ergänzt, weiter oben ist eine Ringplatte 27 vorgesehen, die zwischen sich und der Hülse 24 einen Ringspalt 28 frei läßt. Der Niet 23 hält die ganze Anordnung zusammen, wobei eine Federsperre 29 auf den Deckel 30 drückt, der seinerseits die obere Ringplatte 27 fixiert. Unterhalb des Deckels 30 sind die festen Kontakte 31 und 32 des Relais angebracht. Die beweglichen Kontakte 33 und 34 sitzen auf einer Brücke 35, die über eine Außenhülse 36 mit dem Anker 37 verbunden ist. Der Anker wird durch die Feder 38 in seine Ruhestellung gedrückt. Er hat ungefähr Napfform und besteht aus einem kreisförmigen Teil 39, der durch den übergangsteil 41 mit dem hochstehenden Rand 40 verbunden ist. Der Arbeitsluftspalt 42 befindet sich zwischen der Oberseite dieses Ankers 37 und der Unterseite der Ringplatte 27. In the case of the pot magnetic relay, the coil 22 is pushed onto the central core formed by the rivet 23 with the sleeve 24 and is enclosed by the cylindrical wall part 25 made of temperature-dependent magnetic material. At the bottom, the magnetic circuit is supplemented by a circular plate 26 ; further up, an annular plate 27 is provided which leaves an annular gap 28 free between itself and the sleeve 24. The rivet 23 holds the entire arrangement together, with a spring lock 29 pressing on the cover 30 , which in turn fixes the upper ring plate 27. The fixed contacts 31 and 32 of the relay are attached below the cover 30. The movable contacts 33 and 34 sit on a bridge 35 which is connected to the armature 37 via an outer sleeve 36 . The armature is pressed into its rest position by the spring 38. It has approximately the shape of a cup and consists of a circular part 39 which is connected to the upstanding edge 40 by the transition part 41. The working air gap 42 is located between the top of this armature 37 and the bottom of the ring plate 27.

Im Normalbetrieb mit kalter Zylinderwand 25 verläuft der Magnetfluß längs der Linie OH, d. h. über ZentraIkern. 23, 24, Anker 37, Luftspalt 42, Ringplatte 27, Wandteil 25 und Kreisplatte 26. Sobald der Erregerstrom in der Spule 22 einen bestimmten Wert erreicht hat, zieht der Anker 37 an, und die Kontakte 31, 33 und 32, 24 schließen. Wenn jedoch die Temperatur des Wandteils 25 die kritische Grenze überschreitet und seine Permeabilität den Minimalwert annimmt, findet der Magnetfluß einen bequemeren Weg über den Streupfad os, der über den Zentralkern 23, 24 lediglich den Scheibenteil 39 des Ankers 37 und dann vom übergangsabschnitt 41 aus über die Luft zur Kreisplatte 26 geht. DieserWeg durch die Luft hat einen geringeren magnetischen Widerstand als der Weg durch den zylindrischen Wandteil 25 in dem betrachteten Zustand. Die Beheizung des Zylinders 25 kann beispielsweise durch eine aufgelegte Heizwicklung, durch Beeinflussung von einem sich erwärmenden Bauteil, z. B. der Kapsel eines Motorverdichters für eine Kleinkältemaschine, oder durch die sich bei Stromdurchfluß erwärmende Erregerspule selbst erfolgen.In normal operation with a cold cylinder wall 25 , the magnetic flux runs along the line OH, i.e. H. about centers. 23, 24, armature 37, air gap 42, ring plate 27, wall part 25 and circular plate 26. As soon as the excitation current in coil 22 has reached a certain value, armature 37 picks up and contacts 31, 33 and 32, 24 close. If, however, the temperature of the wall part 25 exceeds the critical limit and its permeability assumes the minimum value, the magnetic flux finds a more convenient path via the scattering path os, which via the central core 23, 24 only over the disk part 39 of the armature 37 and then from the transition section 41 the air to the circular plate 26 goes. This path through the air has a lower magnetic reluctance than the path through the cylindrical wall part 25 in the condition under consideration. The heating of the cylinder 25 can, for example, by an applied heating coil, by influencing a warming component, eg. B. the capsule of a motor compressor for a small refrigeration machine, or through the excitation coil itself, which heats up when the current flows through it.

Man ersieht daraus, daß der Anker 37 mit seinem scheibenförmigen Teil 39 wirksam ist, um den Nebenschluß für den Streufluß zu verkürzen, während der nach oben stehende Rand 40 dazu beiträgt, die Höhe des Wandteils 25 gegenüber der Spulenhöhe zu vergrößern.It can be seen that the armature 37 with its disk-shaped part 39 is effective to shorten the shunt for the leakage flux, while the upstanding edge 40 helps to increase the height of the wall part 25 compared to the coil height.

Claims

Claims: 1. Thermally controllable electromagnetic relay, in which the main magnetic path runs over a cylindrical wall part made of a material with temperature-dependent perineability and an excitation coil is arranged concentrically thereto, characterized in that the coil (22) is arranged within the cylindrical wall part (25) and is axially shorter than this and that an armature (37) is arranged within the remaining free space of the cylindrical wall part, which armature can be attracted away from the coil against a plate (27) included in the main magnetic path.

2. Relay according to claim 1, characterized in that the armature (27) consists of a disk-shaped part (39) with an edge (40) which is axially bent away from the coil (22). 3. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that the coil (22) simultaneously forms the heating winding for the temperature-dependent material.

Considered publications: German Patent Nos. 930 398, 906 727, 826 774; U.S. Patent Nos. 3,008,019, 2,794,100 .