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Elektrothermische Überlastungs Schutzeinrichtung für mehrphasige Elektrogeräte
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Siejeweils einemEnde amGeräterahmen befestigten beiden Bimetallglieder unterschiedliche Längen und ein unterschiedliches Auslenkungsausmass besitzen, wobei die freien Enden der Bimetallglieder eine gegen- sinnige Bewegung ausführen und mit stabförmigen Übertragungsgliedern zusammenwirken, die an den En- den der Arme eines Doppelhebels angeordnet sind, der über Gelenke mit einem Ende einer durch eine
Zugfeder belasteten, aus einem länglichen, flachen Metallband gebildeten Ausschalttraverse drehbar ver- bunden ist, deren anderes Ende mittels einer Schneidenlagerung auf dem Geräterahmen abgestützt ist und mittels einesDaumens die Kontaktanordnung betätigt.
Dadurch wird ein sicheres Abschalten des zu schüt- zenden Gerätes sowohl bei symmetrischer Überlastung als auch bei unsymmetrischer Überlastung, insbe- sondere Unterbrechung einer Phase, erreicht, wobei die Ansprechzeiten der erfindungsgemässen Überla- stungsschutzeinrichtung für beide Überlastungsfälle für sich getrennt wahlbar sind.
Gemäss einer bevorzugten erfindungsgemässenAusgestaltung sind die den niedrigerenDehnungskoeffi- zienten aufweisenden Seiten der Bimetallglieder einander zugekehrt. Die gegensinnige Bewegung der freien Enden der beiden Bimetallglieder erfolgt somit im Sinne einer Annäherung. Selbstverständlich ist auch die Umkehrung dieser Anordnung bzw. Bewegung im Rahmen der Erfindung möglich.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes für dreiphasige Elektrogeräte dargestellt. Es zeigen die Fig. la einen Quer- und die Fig. 1b einen Längsschnitt durch die in Ruhestel- lung befindliche Schutzeinrichtung, die Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Variante der erfindungsge- mässen Schutzeinrichtung, bei welcher die Bimetallglieder aus U-förmig gebogenen Bändern bestehen, die Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schutzeinrichtung im Falle der symmetrischen Überlastung, die Fig. 4 einen Querschnitt durch die Schutzeinrichtung im Falle der unsymmetrischen Überlastung durch Unter- brechung einer Zuleitung und die Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Variante der erfindungsge- mässen Schutzeinrichtung für beschleunigtes Ausschalten bei Überströmen.
Die Schutzeinrichtung (Fig. la, lb) hat für jede zu sichernde Zuleitung einen Auslöser, der aus zwei Bimetallgliedern l, 2 besteht, welche in der Form von länglichen geraden Bändern, von Paketen von Bändern oder Bändern, die in Spiralen gedreht sind, gebildet sind. Diese Bimetallglieder 1, 2 sind auf einem Geräterahmen oder in einem Kasten 3 so befestigt, dass ihre freien Enden eine gegensinnige Bewegung ausführen. Auf freie Enden der Bimetallglieder l, 2 liegen die an den Enden der Arme des Doppelhebels 6 angeordneten stabförmigen Übertragungsglieder 4,5 an ; dieser Doppelhebel 6 ist als längliches flaches Band ausgebildet und für alle zu sichernden Zuleitungen gemeinsam.
Dieser Hebel 6 ist mittels der Gelenke 8 mit der gemeinsamen Ausschalttraverse 9 drehbar verbunden und diese ist mittels der Prismen 10 in den Schneidenlagern 11 des Geräterahmens 3 gelagert. Der Doppelhebel 6 und die Ausschalttraverse 9 werden durch die Federn 7 mit den freien Enden der Bimetallglieder 1, 2 in Berührung gehalten.
Eine andere Ausführung des erfindungsgemässen Auslösers, bei welchem die freien Enden der Bimetallglieder ebenfalls eine gegensinnige Bewegung ausführen, ist in der Fig. 2 dargestellt. Das flache Bimetallband ist U-förmig gebogen und am Scheitel der Krümmung durch einen Verbindungsteil 13 amGe- räterahmen befestigt. Auf den freien Enden der Bimetalle 1, 2 liegen wieder die an den Armen des Doppelhebels 6 angeordneten stabförmigen Übertragungsglieder 4,5. Der Doppelhebel 6 überträgt die Funktionsbewegungen der freien Enden der Bimetalle über die Schalttraverse 9 auf den Schaltmechanismus.
In den Fig. 1 und 2 ist die Schutzeinrichtung in Ruhelage ohne Belastung dargestellt. Die Bimetallbän- der 1, 2 sind nicht verbogen und der Schaltmechanismus bzw. die Kontaktanordnung 12 ist eingeschaltet.
Bei einer normalen symmetrischen Belastung weisen die Bimetallbänder eine Durchbiegung auf, deren Grösse zwar eine Lageänderung der Ausschalttraverse 9 hervorruft, aber es kommt noch nicht zum Ausschalten des Schaltmechanismus 12. Das Bimetall 1 hat z. B. eine grosse Zeitkonstante und dann direkt oder indirekt durch den Strom des zu sichernden Gerätes erwärmt werden. Das Bimetall 2 hat eine kleine Zeitkonstante und es ist wieder möglich, es direkt oder indirekt zu erwärmen. Die beiden Bimetalle sind so konstruiert, dass die Verbiegung des Bimetalls 1 grösser ist als die des Bimetalls 2 bei ein und demselben Strom des zu sichernden Gerätes.
Bei einer symmetrischen Überlastung (Fig. 3) steigt der Strom über den Nennwert. Durch die Wirkung der grösseren Lageänderung des Bimetalls l dreht sich der Doppelhebel 6 in den Lagern 8 ein wenig und ausserdem verschieben sich die Gelenke 8 nach oben, wodurch eine Schwenkung der Ausschalttraverse 9 um die Schneidenlager 11 erfolgt. Diese Lageänderung der Ausschalttraverse 9 hat zur Folge, dass über den Daumen 16 die Kontaktanordnung 12 ausgeschaltet wird. Beim Abkühlen kehren die Bimetalle wieder
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Die Lage der Schutzeinrichtung bei einer unsymmetrischen Überlastung, d. h. bei der Unterbrechung einer Zuleitung des dreiphasigen Gerätes, ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Auslöser in den stromdurch- flossenen Phasen weisen etwa dieselben Verbiegungen wie bei der symmetrischen Belastung auf. In der unterbrochenen Phase (Phasen) kehren die Bimetalle in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei der Doppelhebel 6 mit dem stabförmigen Übertragungsglied 4 auf den gebogenen Bimetallen 1 anliegen bleibt, während das stabförmige Übertragungsglied 5 durch die Rückbewegung der abkühlenden Bimetalle 2 in der unterbrochenen Phase (Phasen) angehoben wird.
Schon eine kleine Rückbewegung der Bimetalle 2 hebt den
Doppelhebel 6 und dadurch auch die Ausschalttraverse 9, wobei sich beide in den Gelenken 8 und in der
Schneidenlagerung 10,11 soweit drehen, bis es zum Öffnen der Kontaktanordnung 12 kommt.
Bei den zu sichernden Geräten, bei denen grosse Überströme entstehen können, ist es angebracht, das
Ausschalten der Schutzeinrichtung zu beschleunigen, um eine Beschädigung der Einschalt- und Schutz- geräte zu vermeiden. Ein Beispiel für die Konstruktion der erfindungsgemässen Schutzeinrichtung für be- schleunigtes Ausschalten ist in der Fig. 5 dargestellt.
Die Schutzeinrichtung ist so ausgeführt, dass der mit dem kürzeren Bimetall 2 zusammenarbeitende
Arm des Doppelhebels 6 verlängert ist, durch welche Verlängerung 14 die Bewegung des Hebels 6 nur bis zu einer gewissen Lage der Bimetalle gestattet wird, nämlich so lange, bis der Arm 14 auf den am Ge- räterahmen 3 angebrachten Anschlag 15 aufliegt. Eine weitere Verbiegung der Bimetalle 2 verlängert so- mit den Ausschaltweg des Doppelhebels 6 nicht mehr. Der Doppelhebel 6 ist dann durch das Bimetall 1 gehoben und die Ausschalttraverse 9 dreht sich in den Lagern 11 so weit, bis die Kontaktanordnung 12 ge- öffnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
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zu sichernde Phase einen aus zwei Bimetallgliedern bestehenden Auslöser aufweist, wobei die Bimetallglieder aus zwei länglichen flachen Bändern hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mit je- weils einem Ende am Geräterahmen (3) befestigten beiden Bimetallglieder (1, 2) unterschiedliche Längen und
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unterschiedliches Auslenkungsausmass besitzen, wobei die freien Enden der Bimetallglieder (l,Enden der Arme eines Doppelhebels (6) angeordnet sind, der über Gelenke (8) mit einem Ende einer durch eine Zugfeder (7) belasteten, aus einem länglichen, flachenMetallbandgebildetenAusschalttraverse (9) drehbar verbunden ist, deren anderes Ende mittels einer Schneidenlagerung (10, 11) auf dem Geräterahmen (3)
abgestützt ist und mittels eines Daumens (16) die Kontaktanordnung (12) betätigt.