DE730068C - Thermal relays, especially stepping mechanisms - Google Patents

Description

Thermisches Relais, insbesondere Schrittschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Relais, insbesondere thermisches Schrittschaltwerk, bei dem in .an sich bekannter Weise eine beheizte Wärm@ellegierung, deren magnetische Leitfähigkeit bei Erwärmung abnimmt, und ein Magnet, insbesondere ein Dauermagnet, ,entg=egen einer Rückzugskraft einander anziehen. Dabei kann-,entweder der Dauermagnet fest, die Wärmelegierung beweglich, oder umgekehrt. der Dauermagnet beweglich und die Wärmelegierung fest angeordnet sein.Thermal relay, in particular stepping mechanism The invention relates relies on a thermal relay, in particular thermal stepping mechanism which in a manner known per se is a heated heat alloy, whose magnetic Conductivity decreases when heated, and a magnet, especially a permanent magnet, , attract each other against a retraction force. In doing so, either the permanent magnet fixed, the heat alloy movable, or vice versa. the permanent magnet movable and the heat alloy can be fixed.

Die Erfindung hat die Aufgabe, das Arbeiten des Relais von Schwankungen der Raumtemperatur möglichst unabhängig zu machen. ErfindunIgsgemä ß wird die Rückzugskraft nicht durch ein Gewicht oder eine Feder, sondern durch: eine zweite unhe:heizte Wärmelegierung erzeugt, die den Magnet von der beheizten Wärmelegierung bzw. die Beheizte Wärmelegierung von dem Magneten .abzuziehen sucht. Dabei wird ,am besten die beheizte Wärmelegierung in der Verlängerung der Bahn, die der Magnet beim Ansprechen des Relais relativ zu ihr beschreibt, die unbeheizte außerhalb dieser Bahn angeordnet.The invention aims to make the relay work from fluctuations to make the room temperature as independent as possible. According to the invention, the retraction force not by a weight or a spring, but by: a second unhe: heated Heat alloy generated, which the magnet of the heated heat alloy or the Seeks to pull off heated heat alloy from the magnet. Doing so, best the heated heat alloy in the extension of the path, which the magnet when responding the relay describes relative to it, the unheated placed outside this path.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Ein ri!n,gfärmiger Dauermagnet i, der zwischen seinen beiden Polen a ,geschlitzt ist, ist um die Achse 3 schwenkbar gelagert. Im Schwenkweg der Pole a ist eine: Wärm:elegierung ,4 angeordnet, die wärmeleitend bzw. durch einen Kupferstreifen 5 mit einer Heizwicklung 6 verbunden ist. Außerhalb der Bahn der Pole z ist eine zweite urbeheizte Wärmelegie#g ; angeordnet. Der als Anker dienende Magnet i kann Kontakte betätigen oder irgendwelche andere Schaltungen ausführen. Im schaltet er mittels einer Klinke ä ein Klinkenrad 9 fort. Außerdem betätigt er einen Schalter i o zur Steuerung des Heizstromkreises der Wicklung 6, deren eines Ende mit der Anschlußklernme i i und deren anderes Ende mit d°m beweglichen Kontakt 1a des Schalters io verbunden ist, während der feststehende Kontakt 13 mit der .anderen Anschlußklemme 14 in Verbindung steht. Zwischen der Heizwicklung 6 und der Wärmelegierung 7 kann eine Wärmeisolation angeordnet sein.A narrow, gfarmiger permanent magnet i, which is slit between its two poles a, is mounted pivotably about the axis 3. In the pivoting path of the pole a, there is a: heat: elegierung, 4, which is thermally conductive or connected to a heating coil 6 by a copper strip 5. Outside the path of the poles z is a second preheated thermal energy; arranged. Serving as an armature magnet i can actuate contacts or perform any other switching. In he switches a ratchet wheel 9 by means of a pawl. He also actuates a switch io to control the heating circuit of the winding 6, one end of which is connected to the connection terminal ii and the other end to the movable contact 1a of the switch io, while the fixed contact 13 is connected to the other connection terminal 14 in Connection. Thermal insulation can be arranged between the heating coil 6 and the thermal alloy 7.

Die Wirkungsweise des Relais wird an Hand der Fig. z erläutert, in der in Abhängigkeit vom Schwenkweg s des Ankers die ZugkräfteP-1 und P; der beiden Wärmelegierungen aufgetragen sind. Da die Wärmelegierung a im Wege bzw. in der Verlängerung deg Schwenkweges des Magneten i angeordnet ist, steigt die von ihr .ausgeübte Zugkraft P1 etwa hyperbelartig bei Annäherung des Magneten an. Die Wärmelegierung 7, die außerhalb des Magnetweges, und zwar nahezu parallel dazu verläuft, ergibt dagegen eine ZugkraftP7, die etwa dort ihr Maximumill bat, wo die Kanten der Pole a dem Ende der Wärmelegierung 7 gegenüberstehen. Beilm Weiterschwenken des Ankers i nach der Wärmelegierung 7 zu nimmt die Zugkraft P; allmählich ,ab. Die Wärmelegierung 7 ist nach ihrer Größe, Lage und Farm so eingestellt, daß ihre Kurve P; etwa parallel zur Kurve P, der unbeheizten Wärmelegierung 4 verläuft. Bei Beheizung der Wärmelegierung .l geht die Kurve P, in die Kurve P,' über, die unterhalb der Kurve P7 liegt. Ist die Wärmelegierung 4. unbeheizt, dann verschieben sich bei Änderungen der Raumtemperatur die Kurven P" P7 beispielsweise nach Rio, P70-Die Temperaturkoeffizienten der Wärmelegierungen 4. und 7 sind gleich bzw. so aufeinander abgeglichen, daß dabei der Abstand a zwischen den beiden Kurven praktisch unverändert bleibt. ` In der gezeichneten Stellung der Fig. i ist die Legierung 4. zunächst unbeheizt, die Pole 2 des Magneten i haben sich dieser Wärmelegierung genähert, dabei wurde der Schalter io geschlossen und die, Heizwicklung 6 eingeschaltet. Nunmehr wird die Wärmelegierung .l erwärmt. Sobald ihre Kurve P" bis unter die Kurve P7 gesunken ist, schwingt der Magnet i zur Wärmelegierung binüber und öffnet dadurch den Schalter i o. Infolge thermischer Nachwirkung steigt die Temperatur der Legierung 4 trotz abgesich alteter Heizwickluing 6 noch weiter an, bis beispielsweise die Kurve der Legierung d. auf P, gesunken ist.The mode of operation of the relay is explained with reference to FIG which, depending on the pivoting path s of the armature, the tensile forces P-1 and P; of both Heat alloys are applied. Since the heat alloy a in the way or in the extension deg pivoting path of the magnet i, the tensile force exerted by it increases P1 approximately hyperbolic when approaching the magnet. The thermal alloy 7, the on the other hand, results outside of the magnetic path, namely almost parallel to it a tensile force P7, which reached its maximum where the edges of the poles a dem Opposite the end of the heat alloy 7. Beilm pivoting the armature i afterwards the heat alloy 7 increases the tensile force P; gradually, off. The heat alloy 7 is adjusted according to its size, position and farm so that its curve P; roughly parallel to curve P, the unheated heat alloy 4 runs. When heating the heat alloy .l the curve P 'passes over into the curve P', which lies below the curve P7. is the heat alloy 4. unheated, then shift when the room temperature changes the curves P ″ P7, for example according to Rio, P70-The temperature coefficients of the heat alloys 4. and 7 are the same or matched to each other so that the distance a between the two curves remains practically unchanged. `In the position shown by the Fig. I is the alloy 4. initially unheated, the poles 2 of the magnet i have approached this heat alloy, while the switch was closed and the, heating coil 6 switched on. The heat alloy .l is now heated. As soon its curve P ″ has sunk below the curve P7, the magnet i oscillates for heat alloying bin over and thereby opens the switch i o. As a result of thermal aftereffect increases the temperature of the alloy 4 continues to increase in spite of the old heating coil 6 until, for example, the curve of alloy d. to P, has decreased.

Beim Absinken der Temperatur der Wärmelegierung .l steigt die Kurve P.,' wieder an. Sobald sie die Kurve P7 übersteigt, werden die Magnetpole 2 wieder ,an die Wärmelegierung 4 herangezogen und die Heizwicklung 6 eingeschaltet usw. Bei jeder Scliw-ingung des Magneten i schaltet die Klinke S das Rad g uni einen Schritt weiter.When the temperature of the heat alloy .l drops, the curve rises P., 'back on. As soon as it exceeds the curve P7, the magnetic poles become 2 again , used on the heat alloy 4 and the heating coil 6 switched on, etc. With every oscillation of the magnet i, the pawl S switches the wheel g uni on Step further.

Dieses Schrittschaltwerk kann an Stelle der bekannten Laufwerke in Geräten beliebiger Art treten, es kann .aber auch als Hilfsmotor fülr Steuerungen verwendet werden oder als Schaltrelais dienen, wenn man unter Fortlassung des Sehalters io die Klemme 14 unmittelbar mit dem einen Ende der Heizwicklung 6 verbindet.This stepping mechanism can be used in place of the known drives in Devices of any kind, but it can also be used as an auxiliary motor for controls can be used or as a switching relay, if one omits the Sehalters io the terminal 14 connects directly to one end of the heating coil 6.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Arbeitsweise des Relais von Schwankungen der Raumtemperatur weitgehend unabhängig ist. Solche Relais lassen sich klein und billig bauen und beanspruchen sehr wenig Platz. Die sonst zur Erzeugung von Rückzugskräften dienenden Federn, Gegengewichte o.dgl. fallen fort. Gegen magnetische Beeinflussung von außen kann man das Relais durch eine Eisenkapsel schützen.The invention has the advantage that the operation of the relay is largely independent of room temperature fluctuations. Let such relays build small and cheap and take up very little space. The otherwise used to generate springs, counterweights or the like serving for retraction forces. fall away. Against magnetic The relay can be protected from external influences by means of an iron capsule.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Thermisches Relais, insbesondere Schrittschaltwerk_, bei dem eine beheizte Wärmelegierung, deren magnetische Leitfähigkeit bei Erwärmung abnimmt, und ein Magnet, insbesondere Datiermagnet, sich entgegen einer Rückzugskraft einander anziehen und beim Ansprechen des Relais gegeneinander bewegen, gekennzeichnet durch eine zweite unbeheizte Wärm@elegierulng (7, Fig. 1), die durch Zusammenwirken mit dem Magneten (i) die Rückzugskraft .erzeugt. a. Relais nach Anspruch i, dadurch 7ekennze chnet, daß die beheizte W ärmelegierung (4.) in der Verlängerung der Bahn liegt, die der Magnet (i) beim Ansprechen des Relais relativ zu ihr beschreibt, während die unbeheizte WärmeleCierUng (7) außerhalb dieser Bahn angeordnet ist. 3. Relais nach Anspruch i und 2, daduTch gekennzeieh,tiet, daß die Magnetztigskräfte der beiden Wärmelegierungen derartig auf den Ankerweg abgeg@ichen sind, daß ihre auf diesen Weg bezogenen Zugkraftkurven (P1, P;, Fig. a) etwa parallel verlaufen. ,l. Relais nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturkoeffizienten der beid en Wärmelegierungen (..,., 7) gleich bziv. derart abgeglichen sind, daf1) bei Änderung der Raumtemperatur der Abstand (a) der Ztigkraftwegkurvc (P1, P7 bzw. Pl@,, P7;" Fig. 2 ) unverändert bleibt.PATENT CLAIMS: i. Thermal relay, especially stepping mechanism_, in which a heated thermal alloy, the magnetic conductivity of which decreases when heated, and a magnet, in particular a dating magnet, attract each other against a retraction force and move against each other when the relay responds, characterized by a second unheated heat distribution (7 , Fig. 1), which .generates the retraction force through interaction with the magnet (i). a. Relay according to claim i, characterized in that the heated heat alloy (4) lies in the extension of the path which the magnet (i) describes relative to it when the relay responds, while the unheated heat element (7) is outside this path is arranged. 3. Relay according to claim i and 2, daduTch marked, tiet that the magnetic final forces of the two heat alloys are matched to the anchor path in such a way that their tensile force curves (P1, P;, Fig. A) related to this path are approximately parallel. , l. Relay according to Claims i to 3, characterized in that the temperature coefficients of the two heat alloys (..,., 7) are equal to or equal to. are calibrated in such a way that 1) when the room temperature changes, the distance (a) of the Ztigkraftwegkurvc (P1, P7 or Pl @ ,, P7; "Fig. 2) remains unchanged.