DE3018284A1

DE3018284A1 - Thermomagnetisch betaetigter schalter

Info

Publication number: DE3018284A1
Application number: DE3018284A
Authority: DE
Inventors: Masanori Endo; Kentaro Horiuchi
Original assignee: Tohoku Metal Industries Ltd
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1981-01-15
Also published as: US4325042A; GB2052868A; FR2457010A1; IT1131489B; IT8022053A0; DE3018284C2; JPS5615518A; JPS5941256B2; FR2457010B1; GB2052868B

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft thermomagnetisch betätigte Schalter, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei thermomagnetischen Schaltern dieser Art wird die Beziehung zwischen der Sättigungsflußdichte und der Temperaturcharakteristik eines magnetischen Werkstoffes ausgenutzt, um die Schalttemperatur zu bestimmen. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit ferromagnetisch betätigten Schaltern, die zwei verschiedene Arbeitspunkte auf der Temperatürachse aufweisen.

Zum Beispiel aus der FR-PS 1 549 349 und aus der US-PS 3 295 081 sind thermomagnetisch betätigte Schalter bekannt, bei denen magnetische Werkstoffe Anwendung finden und die so aufgebaut sind, daß ein Permanentmagnet und ein magnetischer Werkstoff in der Nähe eines Schutzgas- bzw. Reed-Schalters angeordnet sind, wodurch die Kontakte dieses Schalters ansprechend auf Temperaturänderungen geöffnet und geschlossen werden.

Derartige thermomagnetisch betätigte Schalter sind zur Steuerung von temperaturabhängig arbeitenden Vorrichtungen üblich, denn sie sind mechanisch und thermisch robust und stabil, und zwar auch über lange Zeit, und sie weisen eine hohe Lebensdauer auf.

Ein bekannter thermomagnetisch betätigter Schalter hat nur einen Arbeitspunkt, d.h. ein Schaltvorgang erfolgt an einem Punkt auf der Temperaturachse. Dadurch wird das Anwendungsgebiet dieser bekannten thermomagnetisch betätigten Schalter eingeschränkt.

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In der US-PS 3 895 328 ist ein thermomagnetisch betätigter Schalter beschrieben, der zwei verschiedene Arbeitspunkte aufweist. Bei diesem Schalter sind zwei Permanentmagneten und zwei Arten Magnetelemente mit verschiedenen Curiepunkten auf der Außenoberfläche eines Reed-Schalters angeordnet. Eine in der genannten US-PS beschriebene Ausführungsform hat einen unterhalb der vorbestimmten unteren Temperatur und oberhalb der vorbestimmten höheren Temperatur geöffneten Schalter, der zwischen der unteren und der oberen Temperatur geschlossen ist. Von diesem Schaltertyp sind zwei Varianten vorgeschlagen, von denen sich die eine durch ein thermomagnetisches Element oder ein Element auszeichnet, das auf der Außenoberfläche eines Permanetmagneten und auf der Außenoberfläche des Reed-Schalters angeordnet ist, wie in den Fig. 2A bis 8B der US-PS gezeigt ist, während die andere Variante durch zwei Permanentmagneten gekennzeichnet ist, wobei die beiden Arten von Magnetelementen axial hintereinander längs des Reed-Schalters angeordnet sind, wie in den Fig. 9 bis 11c der genannten US-PS gezeigt ist.

Bei der erstgenannten Variante hat der thermomagnetisch betätigte Schalter eine relativ große Bauform, weil zwei Sorten von Teilen auf der Außenoberfläche des Reed-Schalters übereinander angeordnet sind. Die Ausführungsform nach der zweiten Variante hat hingegen eine relativ geringe Baugröße, weil alle Teile längs des Reed-Schalters hintereinander angeordnet sind, ohne daß irgendwelche Teile übereinander angeordnet wären. Da jedoch die gleichen Magnetpole der zwei Permanentmagneten einander gegenüber angeordnet sind, haben sie die Neigung, sich zu entmagnetisieren. Dadurch werden unerwünschte Veränderungen der Arbeitspunkte des Schalters über längere Zeitspannen verursacht.

In den Fig. 12A bis 12C der US-PS ist ferner ein thermomagnetisch betätigter Schalter gezeigt, bei dem zwei Permanent-

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magnete so angeordnet sind, daß zwei verschiedene Magnetpole einander gegenüber angeordnet sind, wobei alle Magnetteile längs des Reed-Schalters hintereinander angeordnet sind. Dieser Schalter ist jedoch nicht unterhalb der unteren Temperatur und oberhalb der höheren Temperatur geöffnet und dazwischen geschlossen (offen-geschlossen-offen-Typ), sondern er ist unterhalb der unteren Temperatur und oberhalb der höheren Temperatur geschlossen und dazwischen geöffnet (geschlossen-offen-geschlossen-Typ).

Für bestimmte Anwendungsgebiete von thermomagnetisch betätigten Schaltern ist jedoch nicht ein Schalter erforderlich, der unterhalb der unteren Temperatur und oberhalb der höheren Temperatur geschlossen und dazwischen geöffnet ist, sondern ein solcher, der unterhalb der unteren Temperatur und oberhalb der höheren Temperatur geöffnet und dazwischen geschlossen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen thermomagnetisch betätigten Schalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der unterhalb einer vorbestimmten unteren Temperatur und oberhalb einer vorbestimmten höheren Temperatur geöffnet und zwischen dieser unteren und der höheren Temperatur geschlossen ist (d.h. offen-geschlossen-offen-Typ). Dieser Schalter soll eine geringe Baugröße aufweisen und sich durch ausgezeichnete Zuverlassigkeits-Temperaturansprech- und Lebensdauereigenschaften auszeichnen. Darüber hinaus soll der Schalter einen einfachen Aufbau aufweisen und ein leichtes Zusammenbauen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird also ein thermomagnetisch betätigter Schalter geschaffen, der zwei verschiedene Arbeitspunkte aufweist, nämlich einen unteren und einen oberen Arbeitspunkt

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auf einer Temperaturachse; dieser erfindungsgemäße Schalter enthält einen gestreckten Reed- bzw- Schutzgas-Schalter mit einer Umhüllung und zwei ferromagnetischen Zungen- bzw. Reed—Schalterelementen/ die in der Umhüllung hermetisch eingeschlossen sind, wobei ihre freien Enden einander überlappen und eine öffnungs- und Schließbewegung relativ zueinander ausführen können; zwei erste Magnetelemente, die aus ersten ferromagnetischen Substanzen mit einem ersten Curiepunkt entsprechend dem höheren Arbeitspunkt gebildet sind/ sind längs des Reed-Schalters und an dessen axial einander gegenüberliegenden Enden mit einem axialen Abstand dazwischen angeordnet; zwei Permanentmagnete mit einem Curiepunkt, der höher liegt als der Arbeitstemperaturbereich des Schalters, sind längs des Reed-Schalters innerhalb des axialen Abstands zwischen den ersten Magnetelementen und in Berührung mit diesen angeordnet, derart, daß ein Magnetpol eines Permanentmagneten einem davon verschiedenen Magnetpol des anderen Magneten mit einem axialen Abstand dazwischen gegenüberliegt; die Permanentmagneten sind jeweils über den Reed-Schalterelernen ten angeordnet/ jedoch kurz vor den sich überlappenden Enden derselben. Wenigstens ein Magnetelement aus einer zweiten ferromagnetischen Substanz, dessen Curiepunkt dem unteren Arbeitspunkt entspricht, ist in der axialen Lücke zwischen den Permanentmagneten angeordnet/ und zwar mit wenigstens einem axialen Magnetspalt, dieses wenigstens eine zweite Magnetelement ist bei einer Temperatur/ die niedriger als dieser zweite Curiepunkt ist/ magnetisch zwischen die einander gegenüberliegenden Magnetpole der Permanentmagneten geschaltet. Der Schalter ist unterhalb des unteren Arbeitspunktes und oberhalb des höheren Arbeitspunktes geöffnet und zwischen dem unteren und dem höheren Arbeitspunkt geschlossen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Magnetelement innerhalb des axialen Zwischenraums zwischen den einander gegenüberliegenden Magnetpolen der Per-

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manentmagneten angeordnet, jedoch im Abstand von diesen entgegengesetzten Magnetpolen, um an seinen einander gegenüberliegenden Enden Axialspalte zu bilden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Magnetelement in Berührung mit dem einen Permanentmagnet, jedoch von dem anderen Permanentmagnet im Abstand angeordnet, so daß dazwischen ein Axialspalt verbleibt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei zweite Magnetelemente innerhalb des axialen Zwischenraumes zwischen den Permanentmagneten derart angeordnet, daß sie jeweils mit diesen in Berührung sind, während dazwischen ein Axialspalt verbleibt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1a bis 1f Schnittansichten verschiedener bekannter thermomagnetisch betätigter Schalter mit zwei Arbeitstemperaturen;

Fig. 2a einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Schalters;

Fig. 2b eine schematische Darstellung eines Bereiches, in dem ein Magnet angeordnet ist, um den Reed-Schalter zu schließen, wobei ein anderer Bereich ebenfalls gezeigt ist, in dem ein Magnet anzuordnen ist, um den Reed-Schalter zu öffnen;

Fig. 3a bis 3c schematische Ansichten zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 2a gezeigten Schalters;

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Fig. 4 eine Grafik zur Erläuterung der Änderungen der Magnetflüsse φ., und φ~ ansprechend auf Temperaturänderungen;

Fig. 5 eine Perspektivansicht einer AusführungsVariante der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform.

In den Fig. 1a bis 1f sind verschiedene Ausführungsformen bekannter thermomagnetisch betätigter Schalter gezeigt/ die zwei verschiedene Arbeitspunkte auf der Temperaturachse aufweisen. Jeder dieser Schalter enthält einen Reed-Schalter 1 mit einer Umhüllung 11 aus Glas und zwei Reed-Kontaktzungen 12, 13, zwei Permanentmagneten 2, 3 und zwei unterschiedliche temperaturempfindliche Magnetelemente 4, 5. Die in den Fig. 1a bis 1f gezeigten Ausführungsformen entsprechen denen nach der US-PS 3 895 328; der Schalter nach Fig. 1a entspricht also demjenigen nach den Fig. 3A bis 3C dieser US-PS; der Schalter nach Fig. 1b entspricht dem nach den Fig. 4A bis 4C der US-PS; der Schalter nach Fig. 1c entspricht dem nach Fig. 5 der US-PS; Schalter 1d entspricht dem nach Fig. 6 der US-PS; der Schalter nach Fig. 1e entspricht dem nach den Fig. 11A bis 11C der US-PS; und der Schalter nach Fig. 1f entspricht dem nach den Fig. 12A bis 12C der US-PS. Die ausführliche Beschreibung der Ausbildung und Arbeitsweise dieser Schalter nach den Fig. 1a bis 1f kann entfallen, da diesbezüglich auf die US-PS 3 895 328 Bezug genommen wird.

Die Schalter nach den Fig. 1a bis 1f haben die bereits eingangs dargelegten Mangel.

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Durch die Erfindung wird insbesondere eine neuartige Anordnung der Permanentmagnete und der zwei verschiedenen bzw. verschiedenartigen Magnetelemente entlang dem Reed-Schalter und in dessen Nähe geschaffen, durch welche die eingangs dargelegten Mängel der bekannten Schalter behoben werden.

Es wird nun auf Fig. 2a Bezug genommen, die eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Reed-Schalter 1, zwei Permanentmagneten 2, 3 sowie mit ferromagnetischen Elementen 4a, 4b bzw. 5a, 5b, die auf eine niedrige bzw. eine hohe Temperatur ansprechen, zeigt.

Der Reed-Schalter enthält in wohlbekannter Weise eine gestreckte Umhüllung 11, die vorzugsweise aus Glas hergestellt ist, zwei Reed-Kontaktzungen 12, 13, die hermetisch darin eingeschlossen sind und aus ferromagnetischem und elektrisch leitfähigem Werkstoff gebildet sind, wobei ihre Enden einander überlappen, um relativ zueinander öffnungs- und Schließbewegungen ausführen zu können, sowie Anschlußdrähte 14, 15, die mit den jeweiligen Reed-Kontaktzungen verbunden sind, in die einander gegenüberliegenden Enden der Glasumhüllung 11 eingeschmolzen sind und sich daraus nach außen heraus erstrecken.

Die Permanentmagneten 2, 3 haben die höheren Curiepunkte, die höher liegen als der Arbeitstemperaturbereich des Schalters; sie können aus verschiedenen bekannten Magnetarten gebildet sein.

Die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b haben einen Curiepunkt, der einer vorbestimmten niedrigeren Temperatur innerhalb des Arbeitsbereichs des Schalters entspricht, und die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b haben einen Curiepunkt, der einer vorbestimmten höheren

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Temperatur innerhalb des Arbeitstemperaturbereichs entspricht. Diese temperaturempfindlichen ferromagnetischen Elemente 4a bis 5b sind aus Ferrit oder einem anderen ferromagnetischen Material mit dem gewünschten Curiepunkt hergestellt.

Die Permanentmagnete 2, 3 sind auf der Außenseite der Glasumhüllung 11 des Reed-Schalters 1 befestigt und durch einen Kleber gesichert, und zwar derart, daß sie im gleichen Polaritätssinne längs des Reed-Schalters 1 an verschiedenen Axialstellungen desselben und parallel zu den jeweiligen Reed-Kontaktzungen 12, 13 angeordnet sind, jedoch jeweils kurz vor den sich überlappenden Enden dieser Reed-Kontaktzungen und vor den einander gegenüberliegenden Abschlüssen des Reed-Schalters enden.

Allgemein gilt, daß bei Anordnung eines Permanentmagneten in der Nähe eines Reed-Schalters und parallel zu diesem durch die Lage dieses Permanentmagneten bestimmt wird, ob der Schalter geöffnet oder geschlossen ist. Der Bereich, in dem sich der Permanentmagnet befinden muß, um den Reed-Schalter zu schließen (dieser Bereich wird als Kontaktschließzone bezeichnet) , und der andere Bereicht, in dem der Permanentmagnet angeordnet werden muß, damit der Reed-Schalter geöffnet wird (dieser Bereich wird als Kontaktöffnungszone bezeichnet), können durch Bewegung des Permanentmagneten in der Nähe des Reed-Schalters bestimmt werden; die Lage dieser Kontaktschließzone und der Kontaktöffnungszone ist in Fig. 2b dargestellt. In Fig. 2b sind drei Kontaktschließzonen a, b und c und zwei Kontaktöffnungszonen d und e gezeigt. Eine ähnliche Anordnung dieser Zonen ist in der US-PS 3 750 064 in Form einer Grafik der magnetischen Flußlinien gezeigt.

ansprechenden Die auf die niedrige Temperatur/ferromagnetischen Elemente 4a und 4b sind innerhalb eines axialen Zwischenraumes zwischen den einander gegenüberliegenden und voneinander verschiedenen Magnetpolen der Permanentmagnete 2, 3 angeordnet, und zwar in

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Axialrichtung, wobei ein axialer Magnetspalt 6 dazwischen freigelassen ist. Das eine der auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente, nämlich Element 4a, ist in Berührung mit dem einen Permanentmagnet 2, und das andere Element 4b ist in Berührung mit dem anderen Permanentmagnet 3. Der Magentspalt 6 ist als Zwischenraum ausgebildet, wobei dieser Zwischenraum auch mit nicht-magnetischem Material ausgefüllt sein kann.

Die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a, 5b sind jeweils in bezug auf die Permanentmagneten 2 und 3 den ferromagnetischen Elementen 4a und 4b, die auf die niedrigere Temperatur ansprechen, gegenüber angeordnet, und zwar in Berührung mit diesen Permanentmagneten 2 und 3, so daß jeder Magnet 2, 3 zwischen jeweils einem auf niedrigere und einem auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Element 4a, 5a bzw. 4b, 5b angeordnet ist. Die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b sind also an den Enden des Reed-Schalters 1 angeordnet.

Die temperaturempfindliehen ferromagnetischen Elemente 4a bis 5b sind ebenfalls an dem Reed-Schalter 1 mittels eines Klebers befestigt.

Die Arbeitsweise des thermomagnetisch betätigten Schalters nach Fig. 2a wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3a bis 3c beschrieben.

Wenn sich die Umgebung bzw. der betrachtete Schalter auf einer Temperatur befindet, die niedriger als der vorbestimmte untere Arbeitspunkt entsprechend dem Curiepunkt der auf die untere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b ist, bleibt der Reed-Schalter 1 geöffnet.

Es wird nun auf Fig. 3a Bezug genommen. Bei einer Temperatur, die niedriger ist als der Curiepunkt der auf die niedrigere

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Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4 b, sind die beiden Permanentmagneten 2 und 3 durch die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b miteinander verbunden, so daß der magnetische Fluß von dem einen Magnetpol, d.h. dem Nordpol, der einander gegenüberliegenden verschiedenen Magnetpole der Permanentmagneten 2 und 3 zu dem anderen Magnetpol, also dem Südpol, gelangt, und zwar über die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b. Die Permanentmagneten 2 und 3, die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b sowie die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b erscheinen also als ein gestreckter Permanentmagnet, wenn der Magnetspalt 6 vernachlässigt wird; es kann also davon ausgegangen werden, daß ein Magnetfluß φ-die beiden Reed-Kontaktzungen 12, 13 durchströmt und deren sich überlappende Enden schließt. Da aber zwischen den beiden auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elementen 4a, 4b ein Magnetspalt 6 vorhanden ist, entsteht ein Streufluß Φ₂, der den sich überlappenden Enden der beiden Reed-Kontaktzungen 12, 13 folgt, und zwar in entgegengesetzter Richtung zu dem Fluß φ.,. Der Magnetfluß φ,, wird durch den Streufluß φ₂ an den sich überlappenden Enden der beiden Reed-Kontaktzungen 12, 13 annuliert. Daher bleiben die Reed-Kontakte des Schalters 1 offen.

Wenn die Temperatur über· den Curiepunkt der auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a und 4b ansteigt, jedoch niedriger ist als der Curiepunkt der auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b, so werden die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden Elemente 4a und 4b paramagnetisch, also unmagnetisch. Dies bedeutet, daß der Magnetspalt 6 verbreitert wird, so daß der Streufluß φ₂ verstärkt wird. Somit wird der Streufluß Φ₂ durch den Magnetfluß φ- nicht annuliert, so daß die sich überlappenden Enden geschlossen werden, wie in Fig. 3b gezeigt ist.

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Wenn die Temperatur weiter ansteigt und höher wird als der Curiepunkt der auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b, werden diese Elemente ebenfalls paramagnetisch bzw. unmagnetisch. Der Magnetfluß φ-fließt daher nicht über die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b, sondern zwischen den Permanentmagneten und den Reed-Kontaktzungen. Folglich nimmt der magnetische Widerstand für den Magnetfluß φ-ab, so daß dieser ansteigt. Daher wird der Streufluß φ₂ wieder durch den höheren Magnetfluß φ^ an den sich überlappenden Enden der beiden Reed-Kontaktzungen 12, 13 annuliert, so daß der Schalter wie in Fig. 3c gezeigt, wieder offen ist.

Die Veränderung der Magnetflüsse φ-j und φ₂ in Abhängigkeit von den Temperaturen ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur sind T^ und T₂ die Curiepunkte für die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a, 4b bzw. die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b. Aus der die Differenz φ₂ - φ-ι darstellenden Kurve geht hervor, daß der Reed-Schalter zwischen den Curiepunkten T^ und T₂ geschlossen und unterhalb des Curiepunktes T- sowie oberhalb des Curiepunktes T₂ geöffnet ist.

Es ist wohlbekannt, daß der Magnetfluß φ _ zum Schließen eines Reed-Schalters größer ist als der Magnetfluß φ_βΟ zum Öffnen des Schalters. Somit sind bei dem thermomagnetisch betätigten Schalter jeweils die Temperaturen, wo der Reed-Schalter 1 geschlossen und wo er geöffnet wird, in der Nähe jedes Curiepunktes T- , T₂ voneinander verschieden.

Die Permanentmagneten 2, 3, die auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 4a, 4b sowie die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b können auch zylindrisch ausgebildet sein, wie in

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Fig. 5 gezeigt ist. Der Reed-Schalter ist in diese zylindrischen Teile eingesetzt und darin enthalten.

Bei einer anderen, in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird nur ein auf die niedrigere Temperatur ansprechendes ferromagnetisches Element 4 verwendet. Dieses einzelne Element 4 ist innerhalb eines axialen Zwischenraums zwischen den einander gegenüberliegenden verschiedenen Magnetpolen der Permanentmagneten 2, 3 angeordnet. Dieses auf die niedrigere Temperatur ansprechende ferromagnetische Element hat von beiden Permanentmagneten 2, 3 einen Abstand, so daß einander gegenüberliegende Magnetspalte 6a, 6b gebildet sind. Im übrigen ist die Anordnung ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2a.

Bei einer Temperatur unterhalb des Curiepunktes des auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elementes 4 erscheinen die Permanentmagneten 2, 3,dieses Element 4 und die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b als gestreckter Permanentmagnet, wenn die Magnetspalte 6a, 6b vernachlässigt werden. Somit fließt ein Magnetfluß φ., der sich durch die Reihenschaltung der beiden Reed-Kontaktzungen hindurch erstreckt, so daß deren sich überlappende Enden geschlossen werden. Da jedoch die Axialspalte 6a, 6b zwischen dem auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Element 4 und den beiden Permanentmagneten 2, 3 vorhanden sind, ist ein Streufluß Φ2 vorhanden, der sich durch diese Reed-Kontaktzungen in einer Richtung entgegen dem Magnetfluß φ₁ erstreckt. Der Magnetfluß φ-wird also durch den Streufluß φ₂ an den sich überlappenden Enden der Reed-Kontaktzungen 12, 13 annuliert, so daß der Schalter geöffnet ist.

Wenn die Temperatur über den Curiepunkt des auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elements 4 ansteigt

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und höher wird als der Curiepunkt der auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente .5a, 5b, und wenn diese temperaturempfindlichen ferromagnetischen Elemente 4, 5a und 5b"paramagnetisch werden, so sind die Änderungen des Magnetflusses φ^ und des Streuflusses ψ₂ ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 3b und Fig. 3c.

Somit ist der in Fig. 6 gezeigte thermomagnetisch betätigte Schalter unterhalb des Curiepunktes des auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elements 4 und oberhalb des Curiepunktes der auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b geöffnet und zwischen dem niedrigeren und dem höheren Curipeunkt geschlossen,

Bei einer weiteren, in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist ebenfalls nur ein auf die niedrigere Temperatur ansprechendes ferromagnetisches Element 4 vorgesehen, das jedoch in Berührung mit nur einem Permanentmagnet 3 ist, während es mit dem anderen Permanentmagnet 2 einen Magnetspalt 6' bildet. Im übrigen ist die Anordnung ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2a und 6.

Bei einer niedrigeren Temperatur als der Curiepunkt des auf die niedrigere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elements 4 wird der Magentfluß &.,der aus dem Äquivalent eines gestreckten, aus den beiden Permanetmagneten 2, 3 gebildeten Magenten über die sich überlappenden Enden der Reed-Kontaktzungen 12, 13 sowie über die temperaturempfindlichen ferromagnetischen Elemente 4, 5a und 5b fließt, durch den Streufluß φ₂ aufgrund des Vorhandenseins des Magnetspaltes 6' annuliert,.so daß der Reed-Schalter geöffnet ist.

Da das auf die niedrigere Temperatur ansprechende ferroziagne— ■tische Element 4 öei Te=?sr-a-tdrer: oberbau» seizes Cer-iepunx paramagnetisch wird, ist äie Arbeitsweise des Schalters bei

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dieser Ausführungsform im hohen Temperaturbereich die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2a, die anhand der
Fig. 3b und 3c beschrieben wurde.

Bei den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen können die Permanentmagneten 2, 3, das auf die niedrigere Temperatur ansprechende ferromagnetische Element 4 und die auf die höhere Temperatur ansprechenden ferromagnetischen Elemente 5a und 5b als zylindrische Teile ausgebildet sein, die auf den
Reed-Schalter aufgesetzt sind, in gleicher Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 5.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1.)Thermomagnetisch betätigter Schalter mit zwei verschiedenen, vorbestimmten Arbeitspunkten auf einer Temperatur- ■ achse, wobei der Schalter unterhalb des tieferen Arbeitspunktes und oberhalb des höheren Arbeitspunktes geöffnet und zwischen den beiden verschiedenen Arbeitspunkten geschlossen gehalten ist, gekennzeichnet durch: - einen gestreckten Reed- bzw. Schutzgasschalter (1) mit einer Umhüllung (11) und zwei ferromagnetischen Reed-Kontaktelementen (12, 13), die hermetisch in die Umhüllung (11) eingeschlossen sind, wobei ihre freien Enden sich

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überlappen und relativ zueinander Öffnungs- und Schließbewegungen ausführen können;

- zwei erste Magnetelemente (5a, 5b), die aus einer ersten ferromagnetischen Substanz gebildet sind und einen Curiepunkt aufweisen, der dem höheren Arbeitspunkt entspricht, wobei diese ersten Magnetelemente (5a, 5b) entlang dem Reed-Schalter (1) und an dessen einander axial gegenüberliegenden Enden angeordnet sind und ein axialer Zwischenraum dazwischen vorgesehen ist;

- zwei Permanentmagneten (2, 3), die einen Curiepunkt aufweisen, der höher liegt als der Arbeitstemperaturbereich des Schalters, und die längs des Reed-Schalters (1) innerhalb des axialen Zwischenraumes zwischen den ersten Magnetelementen (5a, 5b) jeweils in Berührung mit diesen derart angerodnet sind, daß ein Magnetpol des einen Permanentmagneten (2) einem anderen Magnetpol des anderen Permanentmagneten (3) mit einem axialen Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, wobei jeweils einer der Permanentmagneten (2, 3) über einem Reed-Kontaktelement (12, 13) angeordnet ist, jedoch vor den sich überlappenden Enden dieser Reed-Kontaktelemente endet;

- wenigstens ein zweites Magnetelement (4; 4a, 4b), das aus einer zweiten ferromagnetischen Substanz mit einem zweiten Curiepunkt entsprechend dem unteren Arbeitspunkt gebildet ist und in dem axialen Zwischenraum zwischen den Permanentmagneten (2, 3) mit wenigstens einem axialen Magnetspalt dazwischen angeordnet ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Magnetelemente (4a, 4b) innerhalb des axialen Zwischenraumes zwischen den Permanentmagneten (2, 3) jeweils in Berührung mit diesen angeordnet sind und daß ein Axialspalt dazwischen angeordnet ist.

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3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Magnetelement (4) innerhalb des axialen Zwischenraumes zwischen den entgegengesetzten Magnetpolen der Permanentmagnete (2, 3) angeordnet ist, jedoch im Abstand von diesen Magnetpolen, so daß an seinen einander gegenüberliegenden Enden Axialspalte (6a, 6b) gebildet sind.
4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Magnetelement (4) in Berührung mit dem einen Permanentmagnet (3) angeordnet ist, jedoch von dem anderen Permanentmagnet (2) einen Abstand hat, so daß ein Axialspalt (6¹) dazwischen gebildet ist.

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