Einrichtung mit steuerbarem Magnetkreis. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung mit steuerbarem Magnetkreis. Die Erfindung besteht darin, dass in den Magnet kreis ein magnetischer Leiter mit einem Curie punkt von höchstens 500 C eingeschaltet ist, um die magnetische Widerstandsänderung durch Temperaturänderungen dieses Leiters ztt bewirken.
Die Wärmeänderung kann hierbei vor zugsweise stromabhängig erfolgen, und zwar entweder indirekt, indem der Strom ein dem Curieleiter benachbartes Heizelement durch strömt, oder aber auch, indem der Curieleiter gleichzeitig als elektrischer Leiter verwendet wird.
-Hit besonderem Vorteil wird der ferro- magnetische Teil des Magneten an der für die Einschaltung des Curieleiters bestimmten Stelle mit verbreitertem (Auerschnitt ausge führt. Der Curieleiter erhält zweckmässig in der Richtung des Kraftlinienflusses nur eine sehn geringe Ausdehnung.
In der neueren Zeit sind verschiedene ma gnetische Leiter gefunden worden, deren CuZnepunkt verhältnismässig niedrig liegt, beispielsweise in der Gegend von etwa 100 C. [Tier ztt kommen beispielsweise Legierungen von Eisen-Nickel, von Eisen-Mangan, von Eisen-Nickel-Mangan und von Eisen-Nickel- Chrom im geeigneten Mischungsverhältnis in Betracht.
Von den Legierungen Eisen-Nickel haben beispielsweise solche mit etwa 3011/e Nickelgehalt einen sehr niedrigen Curiepunkt. Mit Hilfe einer eingangs erwähnten ma gnetischen Steuereinrichtung kann eine ähn liche temperaturabhängige Steuerung wie mit Bimetalleinrichtungen hervorgerufen wer den.
Hierbei ist aber der grosse Vorteil er- rnöglicht, dass verhältnismässig hohe Kraft wirkungen ohne jede Zwischenglieder, Ver- klinkungen, Übersetzungen und dergleichen ausgelöst werden können und dass ausserdem dank des Fortfalles derartiger ZwisehengIie- der auch ein besonders rasches (trägheits- loses) Arbeiten ermöglicht wird.
Je nach .den Voraussetzungen des Anwen dungsfalles kann die Anordnung des Curie leiters entweder mit sehr guten oder mit sehr schlechten Kühlungsverhältnissen ausgeführt werden; das erste kommt dann in Betracht, wenn es in erster Linie auf Erfassung schnel ler Temperaturänderungen ankommt, während durch eine gute Wärmeisolation eine Überwa ehung der stationären Betriebswärme möglich ist. Durch geeignete Abstimmung der Küh lung bzw. durch Unterbindung der Kühlung durch geeignet bemessene Wärmeisolierung kann ein gutes Wärmeabbild für irgendein anderes auf Temperatur zu überwachendes Gerät erreicht werden.
Besonders einfache Anordnungen ergeben sich, wenn der Haupt fluss im Magnetkörper durch einen.permanen- ten Magneten aufgedrückt wird. Hierbei empfiehlt es sich, den Magnetkörper mit grossem Kraftlinienquerschnitt auszuführen und den Kraftlinienquerschnitt an den dem Anker zugeordneten Polschuhen unter Auf rechterhaltung eines entsprechenden Streu pfades stark zu verengen, damit dort eine hohe örtliche Kraftliniendichte und damit hohe Haltekraft erreicht werden kann.
Da bei derartigen Anordnungen das Magnetfeld nur eine geringe Fernwirkung hat, werden zur Zurückführung des Ankers zweckmässig besondere Einrichtungen vorgesehen, die die sen in den Bereich der Polschuhe bringen.
Vier Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist mit 1 ein mehrteiliger Eisenkörper eines Magneten bezeichnet, der als Kraftlinienquelle einen permanenten Magneten 2 aufweist. Der Eisen körper ist etwa hufeisenförmig ausgeführt und an einer Stelle verbreiterten Querschnit tes von einem zwischengeschalteten Curie leiter 3 durchsetzt und dann zu Polsehuhen 4 verengt, denen ein Anker 5 gegenübersteht, der beispielsweise unter der Einwirkung einer Zugfeder 6 steht.
Zwischen den Polen unter halb des Curieleiters ist .ein Luftspalt 7 mit verhältnismässig geringer Breite offengelas sen, über den sich ein grosser Teil des Flusses als Streufloss schliesst. Der Leiter 3 ist hier bei unmittelbar in einen elektrischen Strom kreis eingeschaltet und wird durch den Strom erwärmt. Sobald die kritische Temperatur er reicht ist, wird der magnetische Widerstand des Kraftlinienweges im Curieleiter sehr gross, so dass nur noch ein geringer Bruch teil des Flusses über den Anker und die Pol schuhe geht, der Anker also unter der Wir kung .der Feder 6 abgezogen wird.
Mit besonderem Vorteil kann bei einer derartigen Anordnung ausserdem noch eine örtliche Magnetisierung durch einen Steuer strom vorgesehen werden, durch die eine zu sätzliche Beeinflussung des Flusses (unab hängig von der Temperatur) unmittelbar stromabhängig bewirkt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 2 gezeigt. An den Polen 4 ist der Eisen körper 1 von Fenstern 8 durchsetzt, durch welche eine Steuerwicklung 9 hindurch geführt ist. Im übrigen entspricht die Anord- nung im wesentlichen dem Ausführungs beispiel nach Fig. 1, wobei ausserdem das ganze System noch in eine wärmeisolierende Packung 10 eingehüllt ist. Die Steuerwick lung 9 ist hierbei in Reihe mit dem Curie leiter 3 in den Stromkreis geschaltet.
Die Be einflussung des Halteflusses des Magneten durch den Curieleiter erfolgt hierbei in alei- cher Weise wie bei dem vorgenannten Aus führungsbeispiel. Sobald jedoch der Strom (unabhängig von dessen Dauer) eine be stimmte Stromstärke überschreitet, wird durch die Wicklung 9 im Bereich der Fenster 8 eine derartige Flossverteilung hervorgeru fen, dass kein ausreichender Teilfloss mehr zu dem Anker 5 gelangen kann, dieser also gleichfalls von der Feder 6 abgezogen wird.
Wenn das Abfallen des Ankers hierbei gleichzeitig zum Abschalten des Steuer stromes ausgenützt wird, kann hierdurch zu sätzlich der Vorteil erreicht werden, dass der Curieleiter sicher vor Überlastung geschützt ist.
Fig. 3 ist eine ähnliche Anordnung, bei der der Curieleiter 3 nicht unmittelbar durch den Strom durchflossen ist, sondern indirekt durch eine Heizwicklung 11 erwärmt wird, die hierbei durch fensterartige Ausnehmun- gen des Eisenkörpers 1 nahe an dem Curie leiter hindurchgeführt ist und hierbei gleich zeitig die Funktion einer elektrischen, eine örtliche Magnetisierung bewirkenden Steuer wicklung entspreehend der Wicklung 9 nach dem Ausführungsbeispiel Fig. 2 übernimmt.
Bei dieser Anordnung ist auf der andern Seite des als Kraftlinienquelle verwendeten permanenten Magneten 2 ein magnetiseher Nebensehluss 12 angeordnet, der über einen Luftspalt 13 führt., dessen Wirkung - z. B. durch eine einstellbare Brücke 14 - verän dert werden kann. Die Brücke 14 kann bei spielsweise aus einem Block bestehen, der aus zwei durch diamagnetisches Material vonein ander getrennten ferromagnetischen Teilen besteht und um eine senkreehte Achse ver dreht werden kann, so dass der Winkel zwi schen dem diamagnetisehen Spalt und dem Luftspalt geändert wird.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, die Anker und Polschuhe selbst als Kon takte für den zu steuernden Stromkreis zu verwenden, wobei diese zweckmässig an den Stromübergangsstellen mit einem gut leiten den Überzug (Silber) versehen werden. In diesem Falle ist eine elektrische Isolierung der beiden Polschuhe voneinander erforder lich, wozu in einfacher Weise eine dünne Isolierschicht verwendet wird, die etwa par allel mit dem Curieleiter das System des Eisenkörpers durchsetzt.
Unter Umständen kann es weiter zweck mässig sein, die Flussänderung nicht durch Abfallen eines Halteankers zu einem Steuer vorgang auszunützen, sondern elektrisch zu erfassen und auf einen Steuervorgang zu übertragen. Hierzu wird etwa an dem den Polschuhen und Anker entsprechenden Teil der Fluss über einen schmalen Steg geführt, der von einer Induktionswicklung umgeben ist, in der bei den plötzlichen Änderungen des Flusses eine Spannung induziert wird, die ihrerseits den Steuervorgang bewirken kann.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 4 dargestellt. Hierbei ist der Kraftfloss statt über einen Anker über eine die beiden Pole miteinander verbindende Brücke 15 ge führt, um die eine Induktionswicklung 16 an geordnet ist, in der bei den Flossänderungen Spannungen induziert werden, die zur Steue rung von z. B. Relais oder zur Abgabe von Signalen und dergleichen ausgenützt werden können. Bei dieser Anordnung sind :die Curie leiter 3 zweiteilig gemacht und beispielsweise durch vom Hauptstrom durchflossene Heiz- leiter 17 durchsetzt, die wieder mit einer für Schnellauslösung bestimmten Steuerwicklung 9 in Reihe geschaltet sein kann.
Die genannten Curieleiter 3 besitzen alle einen Curiepunkt, der höchstens bei 500 C liegt.