NO140033B - Magnetisk paavirkbar koblingsanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en magnetisk påvirkbar koblingsanordning hvis magnetiske krets består helt eller delvis av et reversibelt, hårdt magnetisk materiale.

Det er tidligere kjent flere typer av slike koblingsanord-ninger. Som eksempel skal nevnes releer som gjør bruk av selvklebende reedkontakter hvor ankrene er fremstilt av et reversibelt, hårdt magnetisk materiale. I tilfeller hvor reedkontaktenes ankre fullstendig består av et reversibelt, hårdt magnetisk materiale langs hele sin lengde, vil den magnetiske lengde til reedkontaktens anker være meget større enn lengden til magnetspolen som er tilforordnet dette. Denne manglende tilpasningen mellom de magnetiske lengder til reedkontaktenes ankre på den ene side og de magne-

tiske spoler på den andre side, kan kompenseres ved å øke driveffekten til magnetspolene. For å eliminere dette forhold er det kjent å tilpasse de magnetiske lengder til reedkontaktens ankre til lengden av magnetspolene ved å utforme ankrene i flere sek-sjoner. Når dette gjøres, fremstilles hvert reedkontaktanker av minst to deler, idet de fjærende og magnetisk sett reversible deler av reedkontaktens ankre anbringes med overlapp i forhold til hverandre inne i en beskyttende omhyllning (reedrøret), hvorpå hver slik hård magnetisk del via en kort flat bladfjær er koblet til en stift som er laget av et materiale egnet for forsegling i glass. På denne måte vil man selvsagt oppnå en god tilpasning av de magnetiske lengder og samtidig vil man få en best mulig forsegling av reedkontakten, men til gjengjeld få andre ulemper ved at det kan oppstå utilsiktede sammenkoblinger eller luftgap i magnet-kretsene, og av denne grunn er ikke disse løsninger ansett for å være fordelaktige. Bortsett fra dette er konstruksjonen av slike reedkontakter vanskelig og kostbar idet det må anbringes fire sveisepunkter inne i hvert beskyttelsesrør, og alle disse sveisepunkter fører med seg de vanlige svakheter ved alle sveiseskjøter

som for eksempel sprøhet innenfor sveiseoinrådet.

Formålet foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en koblingsanordning som er magnetisk påvirkbar og hvor driveffekten som kreves for at kontaktene skal kunne betjenes av pulser redu-seres uten at det er påkrevet å dele ankrene inn i flere deler hvorav minst den ene består av et reversibelt, hårdt magnetisk materiale.

Dette oppnås i henhold til foreliggende oppfinnelse ved å utforme koblingsanordningen i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav.

For å oppnå en ulik fordeling av koersivitetskraften langs aksen til reedkontaktankeret i f.eks. en selvklebende reedkontakt, kan man benytte seg av en inhomogen glødingsprosess (gløding innenfor et temperaturgradient område). Under justeringen av karakteri-stikken for koersivitetskraften er det allerede tatt hensyn til

den følgende påvirkning av koersivitetskraften under forsegling, sveising eller lodding. På denne måten kan fordelingen av koer-sivitetskraf ten langs aksen til reedkontaktens anker tilpasses på en optimal måte til posisjonen for magnetspolene under hensyntagen til endringen av materialet ved forseglingsstedene på grunn av oppvarmingen, og i forhold til de øvrige magnetiske egenskaper innen magnetkretsen, dvs. f.eks. formen til de jernholdige deler som inngår i magnetåket eller skjermen.

På grunn av denne tilpasning vil de beskrevne koblingsanord-ninger kunne fremstilles med en mindre geometrisk utstrekning og dessuten kunne ha en lavere betjeningsenergi.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående beskrivelse av et utførelseseksempel og til de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 viser en reedkontakt som gjør bruk av et hårdt magnetisk materiale i reedkontaktens ankre som er reversible på grunn av to magnetiske spoler, Fig. 2-4 viser tre ulike diagrammer som illustrerer hvordan koersivitetskraften endres langs aksen til reedkontaktens ankre, og Fig. 5 viser et skjema som angir karakteristikken til et materiale som egner seg for bruk i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Figur 1 viser et heftrelé (sperrerelé) med en selvklebende reedkontakt i et beskyttelsesrør 1, hvor de to reedkontaktankre 2 og 3 består av et hårdt, magnetisk materiale og er hermetisk forseglet i røret. Forseglingene mellom metall og glass er indi-

kert ved referansnumrene» 4 og 5. Reedkontaktens ankre 2 og 3 ligger rett overfor hverandre inne i det beskyttende rør 1 med de overlappende kontaktender 6, mens tilkoblingsendene 7 og 8 rager ut av beskyttelsesrøret 1. Hvert reedkontaktanker 2 og 3

er tilforordnet en magnetisk vikling 9 eller 10 som er anbragt ved siden av hverandre på beskyttelsesrøret 1. Ved selvklebende reedkontakter er koersivitetskraften langs aksen til reedkontaktenes ankre 2 og 3 innenfor arealet til magnetviklingene 9 og 10 større enn i området ved tilkoblingsledningene 7, 8, forseglingsstedene 4, 5 og kontaktflatene 6.

Diagrammet i figur 2 viser forløpet av koersivitetskraften Hc langs reedkontaktens anker 2, 3 i tilfeller hvor reedkontaktens ankre på en i og for seg kjent måte er blitt utsatt for en homogen glødningsprosess. Det sees fra diagrammet at den effektive magnetiske lengde til reedkontaktens ankre 2, 3 på ingen måte til-svarer lengden til magnetiseringsviklingene 9, 10. For en puls-påvirket polaritetsreversering av ankrene av et hårdt, magnetisk materiale kreves det derfor at magnetviklingene 9 og 10 får en relativt høy driveffekt.

Figur 3 viser et diagram som fremstiller koersivitetskraften Hc langs aksen til reedkontaktens ankre 2, 3 i tilfeller hvor ankrene tidligere er blitt utsatt for en inhomogen glødingsprosess. Koersivitetskraften Hc er derfor betydelig uregelmessig langs aksen til ankrene 2, 3 og er tilpasset til plasseringen og stør-elsen på magnetiseringsviklingene 9 og 10. Maksimalverdien for koersivitetskraften Hc stemmer overens med posisjonen for den maksimale feltintensitet fra magnetiseringsviklingene 9 og 10.

I denne utførelsen av ankrene 2, 3 kan driveffekten til magneti-seringsspolene 9, 10 reduseres betydelig.

Figur 4 viser en fremstilling av koersivitetskraften Hc slik den forandrer seg langs ankrene 2, 3 i tilfeller hvor den endring i koersivitetskraften som oppstår som følge av forsegling av be-skyttelsesrøret 1 allerede er tatt i betraktning under den forut-gående inhomogene glødingsprosess av reedkontaktens ankre 2, 3. Ved den inhomogene gløding er det oppnådd en koersivitetskraft-karakteristlkk som vist i diagrammet ved den heltrukne kurve 11. Under forseglingen av reedkontaktenes ankre 2, 3 finner"det sted en økning i koersivitetskraften ved forseglingen mellom metall og glass'slik at den endelige reedkontakt vil ha en en koersivitets-kraf t-karakteristikk som ligner kurven 12 som er vist med stiplede linjer på fig. 4. Ved at denne inhomogene glødeprosess tar hensyn til temperaturene som oppstår under forseglingen, er det ikke bare mulig å tilpasse fordelingen av koersivit-cskraften. langs aksen til ankrene 2, 3 til posisjonen for magnetiseringsviklingene 9, 10, men også på en optimal måte å tilpasse formen for komponentene som inngår i magnetkretsen, omfattende det magnetiske åk eller skjermplaten. Fortrinnsvis kan tverrsnittet til ankrene i reedkontakten tilpasses spredefluksfor-delingen såvel som forekomsten av restmagnetisme i materialet.

Som materiale for reedkontaktankeret 2, 3 er det nødvendig å benytte en reversibel, hårdmagnetisk legering hvor koersivitetskraft Hc kan justeres uten påvirkning av dens restinduksjon Br ved hjelp av en glødingsprosess. Fig. 5 viser et eksempel på et slikt materiale i form av en kurve. Glødingstemperaturen i Celsius-grader er avsatt langs abscissen, mens ordinaten representerer målinger som angår både restinduksjonen Br og koersivitetskraften Hc, mens variasjonene i disse verdier på grunn av temperaturpåvirkninger er angitt ved de to kurvene. Diagrammet viser at for det angjeldende materialet kan koersivitetskraften Hc endres betraktelig ved hjelp av en varmepå-virkning, mens restinduksjonen Br bare i ubetydelig grad påvirkes av tilsvarende temperaturendringer.

Claims (4)

1. Magnetisk påvirkbar koblingsanordning hvis magnetiske krets består helt eller delvis av et reversibelt, hårdt magnetisk materiale, karakterisert ved at koersivitetskraften til dette magnetiske materialet, langs en hovedvei for den magnetiske fluks, oppviser betydelige uregelmessigheter innenfor konstruksjonsdeler som mekanisk og materialmessig sett har en homogen utførelse, idet den maksimale koersivitetskraften langs den reversible, hårdmagnetiske delen er nesten, henholdsvis nøyaktig sammenfallende med stedet for den maksimale feltintensiteten til en magnetiseringsspole (for tilfeller med elektromagnetiske reléer) eller for et permanentmagnetfelt (for tilfeller med magnetisk påvirkbare vendere).

2. Magnetisk påvirkbar koblingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tverrsnittet til den reversible, hårdmagnetiske delen, langs hovedveien til magnetfluksen er avpasset til spredefluksens fordeling og samtidig til retningen til remanensmagne-tismen i materialet.

3. Magnetsik påvirkbar koblingsanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det reversible, hårde magnetiske materialet er en legering hvis koersivitetskraft -(Hc) kan justeres ved hjelp av en varmebehandlingsprosess (fig. 5) uten at materialets restinduksjon (Br)■påvirkes nevneverdig.

4. Magnetisk påvirkbar koblingsanordning ifølge ett av kravene 1-3, og bygget opp som et reed-relé omfattende to separate ankre (2, 3) anbragt inne i en tett glassforsegling (4, 5) og omgitt av magneti-seringsviklinger (9, 10) hvor hvert anker er tilknyttet en ytre til-koblingstråd (7, 8), karakterisert ved at koersivi-tetsstyrken (Hc) langs aksen til reedkontaktenes ankre (2, 3) er større innenfor det virksomme området til magnetiseringsviklingene (9, 10) enn innenfor områdene ved tilkoblingsendene (7, 8), glass/metall-forseglingene (4, 5) og kontaktområdet (6) mellom de to ankre (2, 3).