IT9021117A1 - Elettromagnete di sgancio a magnete permanente per interruttori automatici - Google Patents

Description

"Elettromagnete di sgancio a magnete permanente per interruttori automatici"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un elettromagnete di sgancio a magnete permanente per interuttori automatici, avente un circuito magnetico sul quale un magnete permanente ed un avvolgimento elettrico inducono rispettivi campi magnetici.

Più in particolare, l'invenzione si riferisce ad un elettromagnete del tipo in cui il circuito magnetico comprende una parte fissa includente un mantello anulare squadrato diviso a "Θ" da un setto il quale chiude, tra sè ed il mantello, da un lato il magnete permanente e dall'altro l'avvolgimento elettrico, ed una parte mobile comprendente un pistoncino assialmente scorrevole nell'avvolgimento e guidato attraverso una apertura nel mantello, il pistoncino essendo mobile tra una posizione rientrata ed una posizione estratta a seconda del campo magnetico indotto dall'avvolgimento.

Nella posizione rientrata, il pistoncino risulta magneticamente accoppiato sia al mantello (attraverso l'apertura, dimensionata in modo da rendere minimo il traferro attorno al pistoncino pur permettendone lo scorrimento) sia al setto; quest'ultimo accoppiamento è ottenuto normalmente tramite una appendice cilindrica formata di pezzo sul setto, avente sezione pari al pistoncino, sulla quale appendice il pistoncino appoggia. La zona di appoggio tra pistoncino ed appendice costituisce una discontiniutà che disturba il campo magnetico; di conseguenza, si fa in modo che tale discontinuità si trovi nella zona centrale dell'avvolgimento dove le linee di flusso magnetico, sostanzialmente rettilinee, risultano perpendicolari alla discontinuità e quindi non soggette a distorsioni.

In questo modo, tuttavia, la realizzazione del setto è particolarmente onerosa, essendo necessario partire da un semilavorato di dimensioni relativamente grosse, asportando una grande quantità di truciolo fino a lasciare l'appendice.

Inoltre, nel montaggio, è impossibile inserire separatamente uno dopo l'altro tutti i pezzi nel mantello da uno dei lati aperti. E' invece necessario almeno accoppiare preventivamente il setto e l'avvolgimento e poi inserire l'insieme nel mantello, se non addirittura inserire i vari pezzi con il mantello aperto (per poi richiuderlo a fine móntaggio). Ciò è causa di un considerevole aggravio dei costi di montaggio.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un elettromagnete del tipo suddetto, il quale superi gli inconvenienti appena citati.

Tale scopo è raggiunto, in accordo con l'invenzione, da un elettromagnete del tipo più sopra definito, caratterizzato dal fatto che il setto è costituito da una piastrina piana, sulla quale il pistoncino appoggia direttamente, nella sua posizione rientrata.

Si è infatti verificato che, eliminando completamente l'appendice sul setto e facendo appoggiare il pistoncino direttamente sul setto, le distorsioni introdotte nel campo magnetico non sono comunque tali da compromettere negativamente il buon funzionamento dell'elettromagnete.

Per contro, in questo modo, il setto è costituito di fatto da una semplicissima piastrina, di costo minimo; inoltre, non essendoci nessuna appendice da inserire nell'avvolgimento, è possibile montare il tutto con il mantello chiuso e inserire separatamente tutti i componenti, uno dopo l'altro, riducendo tempi e costi di montaggio.

In un secondo aspetto, l'invenzione si riferisce ad un metodo per la realizzazione di un elettromagnete del tipo più sopra specificato, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi:

- tranciare uno spezzone di tubo a sezione quadrata di materiale ferromagnetico;

- praticare una apertura in detto spezzone; inserire lateralmente nello spezzone un avvolgimento elettrico, in posizione adiacente all'apertura;

inserire lateralmente nello spezzone una piastrina di materiale ferromagnetico, in contatto con l'avvolgimento;

inserire lateralmente nello spezzone un magnete permanente, in contatto con la piastrina da parte opposta dell'avvolgimento;

- inserire un pistoncino di materiale ferromagnetico ne l l'apertura e nell'avvolgimento.

Questo metodo, reso possibile grazie all'invenzione, è particolarmente apprezzabile perchè semplice ed economico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione di una sua esecuzione preferita, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni, le figg. 1 e 2 sono viste prospettiche di un elettromagnete realizzato in accordo con l'invenzione, in due distinte posizioni operative.

Nelle figure, con 1 è complessivamente indicato un elettromagnete di sgancio a magnete permanente per interruttori automatici.

L'elettrogmanete 1 comprende un mantello 2 anulare squadrato di materiale ferromagnetico il quale è diviso a "Θ''da un setto 3 costituito da una piastrina piana, pure di materiale elettromagnetico; il mantello 2 ed il setto 3 formano la parte fissa di un circuito magnetico.

Il setto 3 definisce nel mantello 2 due cavità 4 e 5, nelle quali,sono rispettivamente alloggiati un magnete permanente 6 ed un avvolgimento elettrico 7; sia il magnete 6 sia l'avvolgimento 7 occupano sostanzialmente la totalità delle rispettive cavità 4 e 5, essendo in contatto sia con il setto 3 sia con il mantello 2.

L'avvolgimento 7 è formato con un cavo elettrico avvolto attorno ad una cavità centrale 8 cilindrica; il cavo elettrico fuoriesce dal mantello 2 attraverso fori 9 e 10 praticati nel mantello 2, su una parete 11 opposta al setto 3.

Sulla stessa parete 11, in posizione corrispondente alla cavità 8 dell'avvolgimento 7, è prevista una apertura 12, avente sostanzialmente le medesime dimensioni della cavità 8 stessa.

Nella cavità 8, attraverso l'apertura 12, è scorrevolmente inserito un pistoncino 13 cilindrico, dimensionato in modo tale che lo spazio tra esso e l'avvolgimento 7 e -soprattutto- l'apertura 12 sia minimo, pur essendo garantita la possibilità di scorrimento relativo. Il pistoncino 13 è di materiale ferromagnetico e forma la parte mobile del citato circuito magnetico.

Il pistoncino 13 sporge esternamente dal mantello 2 ed alla sua estremità sporgente è provvisto di una rondella 14 ad esso solidale; una molla elicoidale 15 è inserita attorno al pistoncino 13, tra la rondella 14 ed il mantello 2. All'estremità opposta, internamente all'elettromagnete 1, il pistoncino 3 è accuratamente lavorato in modo che l'accoppiamento magnetico tra esso ed il setto 3 sia il più possibile perfetto.

Il pistoncino 3 è mobile tra una posizione rientrata (mostrata nella fig. 1), nella quale appoggia direttamente sul setto 3, ed una posizione estratta (fig.

2), nella quale è spostato verso l'esterno del mantello 2.

Nel funzionamento, il pistoncino 13 è normalmente trattenuto nella posizione rientrata dalle forze dovute al campo magnetico indotto dal magnete permanente 6, in contrasto alla molla 15.

Se la corrente circolante nell'avvolgimento 7 subisce una improvvisa variazione superiore ad un valore prefissato, il campo magnetico indotto dall'avvolgimento 7 compensa quello indotto dal magnete 6 e quindi il pistoncino 13 scatta nella posizione estratta, spinto dalla molla 15. Lo spostamento del pistoncino 13 può' essere sfruttato per comandare organi esterni (non illustrati) quali organi di sgancio.

Si noti che, una volta scattato in posizione estratta, il pistoncino 13 non può più essere riportato in posizione rientrata dalla sola azione del magnete permanente 6, poiché si è creato un considerevole traferro tra il pistoncino 13 ed il setto 3; è quindi necessario un intervento meccanico esterno di riarmamento.

L'elettromagnete 1 può essere realizzato in modo particolarmente semplice ed economico ottenendo il mantello 2 per tranciatura da un tubo a sezione quadrata ed inserendo poi lateralmente tutti gli elementi (avvolgimento 7, setto 2, magnete 6); naturalmente, dovrà prima essere praticata l'apertura 12, nella quale alla fine sarà inserito il pistoncino 13.

Risulta quindi evidente il notevole vantaggio economico dovuto all'invenzione, raggiunto sia grazie alla semplicità strutturale del setto 3 e del mantello 2 che di per sè sono più economici, sia grazie alla possibilità di montare gli elementi dell'elettromagnete semplicemente inserendoli lateralmente nel mantello, uno dopo l'altro.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elettromagnete di sgancio a magnete permanente per interruttori automatici, avente un circuito magnetico sul quale un magnete permanente ed un avvolgimento elettrico inducono rispettivi campi magnetici, il circuito magnetico comprendendo una parte fissa includente un mantello anulare squadrato diviso a "Θ" da un setto il quale chiude, tra sè ed il mantello, da un lato il magnete permanente e dall'altro l'avvolgimento elettrico, ed una parte mobile comprendente un pistoncino assialmente scorrevole nell'avvolgimento e guidato attraverso una apertura nel mantello, il pistoncino essendo mobile tra una posizione rientrata ed una posizione estratta a seconda del campo magnetico indotto dall'avvolgimento, caratterizzato dal fatto che il setto è costituito da una piastrina piana, sulla quale il pistoncino appoggia direttamente, nella sua posizione rientrata.
2. 2. Elettromagnete secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi elastici attivi sul pistoncino per trattenerlo preferibilmente nella posizione estratta.
3. 3. Metodo per la realizzazione di un elettromagnete secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: tranciare uno spezzone di tubo a sezione quadrata di materiale ferromagnetico; - praticare una apertura in detto spezzone; inserire lateralmente nello spezzone un avvolgimento elettrico, in posizione adiacente alla apertura; inserire lateralmente nello spezzone una piastrina piana di materiale ferromagnetico, in contatto con l'avvolgimento; inserire lateralmente nello spezzone un magnete permanente in contatto con la piastrina da parte opposta dell'avvolgimento; - inserire un pistoncino di materiale ferromagnetico nell'apertura e nell'avvolgimento.