DE3430927C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektromagnetanordnung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Elektromagnetanordnung ist Gegenstand der
DEP-OS 31 20 041, durch die ein thermisches Sicherheits-Schaltelement
zwischen Elektromagnet-Erregerspule und Magnetkern in einer Öffnung
in der Spulenträgerwandung liegend offenbart ist.
Überhitzungsschutzmaßnahmen gehören zum allgemeinen Stand der Technik. So werden
auch für die Erregerwicklungen von Elektromotoren und Elektromagneten derartige
Schutzmaßnahmen gegen Überhitzung eingesetzt. Dabei können entweder Temperaturschutzschalter
oder Temperaturschutzsicherungen zum Einsatz kommen. Temperaturschutzschalter
unterbrechen lediglich die Stromzufuhr bei über einem eingestellten
Grenzwert liegenden Temperaturen, während Temperaturschutzsicherungen
durch Zerstörung bei Überhitzung eine bleibende Unterbrechung der Erregerstromstrecke
verursachen.
Bei elektromagnetischen Erregerspulen ist die Anwendung derartiger Schutzmaßnahmen
insbesondere dann wichtig, wenn diese lediglich für Kurzzeitbelastungen ausgelegt
sind und die Gefahr von Langzeitbelastungen gegeben ist. Bei Langzeitbelastungen
in diesem Zusammenhang würde eine Überhitzung der Erregerspule zur Zerstörung
der Drahtisolationen und infolgedessen zu Kurzschlüssen führen. Aus diesem
Grunde sind die Überhitzungsschutz-Maßnahmen, sei es Temperaturschutzschalter
oder Temperaturschutzsicherung, in die Erregerspule integriert. Der Ansprechwert
für das Sicherungselement ist derart gewählt, daß die kritische Temperatur zur
Zerstörung der Erregerspule mit Sicherheit nicht erreicht wird.
Wird die Elektromagnetspule derart belastet, daß die kritische Temperatur für das
Temperatursicherungselement und somit die kritische Temperatur für die Elektromagnetanordnung
nicht erreicht werden, jedoch hohe Temperaturen unterhalb dieser
Grenzwerte relativ dauerhaft erzeugt werden, so wird über die Elektromagnetspule
auch deren Umfeld, insbesondere der aus ferromagnetisch leitfähigem Material bestehende
Magnetflußkörper auf hohe Temperaturen aufgeheizt. Insbesondere wenn
dieser in einem Kunststoffgehäuse gehaltert ist, kann dies zu unerwünschten Begleiterscheinungen,
beispielsweise Verschmorungen, führen. Um diesem Umstand entgegenzuwirken,
kann es erforderlich sein, auch in diesem Bereich Überhitzungsschutzmaßnahmen
zu treffen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen und auf dem Stande der
Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektromagnetanordnung mit
Überhitzungsschutz bereitzustellen, durch welchen in einfacher Weise sichergestellt
wird, daß sowohl Überhitzungen in der Erregerspule und Überwärmungen des Umfeldes
der Erregerspule zuverlässig verhindert werden. Besonders Berücksichtigung
finden soll in diesem Zusammenhang der Wunsch nach einfacher Anordnung und
kostengünstiger Erstellung der Anordnung.
Eine Elektromagnetanordnung mit Sicherungsschutz, welche diesen Anforderungen im
vollen Maß genügt, ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gegeben.
Der Temperaturgrenzwert dieses Sicherungsschaltelements wird dabei zwischen den
Grenzwerten für die kritische Temperatur der Erregerspule und der kritischen Temperatur
für das Umfeld sein, wobei dieser Wert insbesondere in der Nähe der kritischen
Temperatur für das Umfeld anzusiedeln sein wird. Bei Belastung der Elektromagnetanordnung
wird nämlich davon auszugehen sein, daß zwischen der Temperatur
der Erregerspule und der Temperatur des Magnetflußkörpers ein Temperaturgefälle
auftritt. Da beide Funktionselemente auf das Sicherungsschaltelement einwirken,
kann den unterschiedlichen Störfällen die zu Überhitzungen führen können,
Rechnung getragen werden. Ist nämlich der Magnetflußkörper relativ kalt, so wird
der Ansprechwert des Sicherungsschaltelements als Mittelwert dann erreicht, wenn
die Temperatur in der Erregerspule in den Bereich eines kritischen Werts ansteigt.
Ist jedoch der Magnetflußkörper auf eine Temperatur erwärmt, welche im Hinblick
auf das Umfeld, z. B. auf ein Kunststoffgehäuse, nicht überschritten werden sollte, so
läßt die darüber hinausgehende Erwärmung der Erregerspule das Sicherungsschaltelement
ansprechen.
Die Anordnung des Sicherungsschaltelements im Spulenträgerkörper ist auch im Hinblick darauf günstig, daß die Erregerspule durch dieses Sicherungsschaltelement nicht
räumlich belastet zu werden braucht. Es ist der Erregerspule nach deren Fertigstellung
zuzuordnen. Auch eine Auswechselung dieses Sicherungsschaltelements ist damit
vereinfacht.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Elektromagnetanordnung
dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungsschaltelement für den Überhitzungsschutz
eine bei Überschreiten des Überhitzungsschutz-Grenzwerts zerstörbare
Temperatursicherung angeordnet ist. Es kann nämlich in vielen Fällen davon ausgegangen
werden, daß bei Erreichen des Temperatur-Ansprechwerts am Sicherungsschaltelement
eine generelle Störung oder eine bleibende Beeinträchtigung der Elektromagnetanordnung
gegeben sind. Für diesen Fall wäre es problematisch, einen
Temperaturschutzschalter einzusetzen, welcher nach Abkühlvorgängen wieder für eine
Betriebsfähigkeit der Elektromagnetanordnung sorgt.
Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand
der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht der Elektromagnetanordnung, teilweise
geschnitten und
Fig. 2 eine schematisierte Draufsicht auf diese Elektromagnetanordnung.
Eine auf dem Spulenkörper 1 aufgebrachte Elektromagnetspule 2 ist auf einem zylindrischen
Kern 3 aus ferromagnetisch gut leitfähigem Material angeordnet. Stirnseitig
vom Spulenträgerkörper 1 und damit von der Elektromagnetspule 2 sind zwei
flachprofilige Schenkel 4 angeordnet, welche zylindrische Durchbrüche aufweisen, in
denen der zylindrische Kern 3 verkeilt ist. Die freien Enden der flachprofiligen
Schenkel 4 ragen in den Bereich eines Dosierventils 5 für Getränkekonzentrate, wie
sie in Geräten zum Mixen von Erfrischungsgetränken Verwendung finden. Ein Teil
des Steuerschiebers 6 dieser Dosiereinrichtung 5 besteht aus ferromagnetisch leitfähigem
Material und ist somit zwischen den freien Enden der flachprofiligen Schenkel
4 als Tauchanker 7 beeinflußbar. Im Bereich der Elektromagnetspule 3 überdecken
die flachprofiligen Schenkel 4 den Querschnitt dieser Elektromagnetspule 3, so daß
die aus dieser stirnseitig austretenden Magnetfelder günstig übernommen werden. In
einer Aussparung des Seitenflansches 8 des Spulenträgerkörpers 1 ist eine Temperaturschutzsicherung
9 derart angebracht, daß sie im thermischen Kontakt zum angrenzenden
flachprofiligen Schenkel 4 des Magnetflußkörpers und zur Elektromagnetspule
3 steht. Über diese Temperaturschutzsicherung 9 wird der Erregerstrom
für die Elektromagnetspule 3 geleitet.
Die Temperaturschutzsicherung 9 kann als Schmelzsicherung ausgebildet sein oder
durch einen Halbleiter realisiert sein, welcher bei Erreichen des nicht zu überschreitenden
Temperaturwerts zerstört wird.
Claims (2)
1. Elektromagnetanordnung mit einer Elektromagnetspule, bei
welcher die Drahtwindungen der Erregerspule durch einen
Spulenträgerkörper getragen und gegenüber einem Magnetflußkörper
aus ferromagnetisch leitfähigem Material isoliert
sind, unter Verwendung eines in den Erregerkreislauf
eingeschalteten Sicherungsschaltelements als Überhitzungsschutz,
wobei das Sicherungs-Schaltelement im
Spulenträgerkörper zwischen der Elektromagnet-Erregerspule
und dem Magnetflußkörper angeordnet ist, und mit
einem Magnetflußkörper, welcher durch die Elektromagnet-
Erregerspule hindurchgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetflußkörper an den Stirnseiten des
Spulenträgerkörpers (1) anliegende flachprofilige
Schenkel (4) umfaßt und daß das Sicherheits-
Schaltelement (9) in einem stirnseitigen Flansch des Spulenträgerkörpers
(1) angeordnet ist und sowohl an der Elektromagnet-Erregerspule
(2) als auch an einem der flachprofiligen Schenkel
(4) thermisch angekoppelt ist.
2. Elektromagnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Sicherungs-Schaltelement (9) für den
Überhitzungsschutz eine bei Überschreiten des Überhitzungsschutz-
Grenzwerts zerstörbare Temperatursicherung
angeordnet ist.
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