CN102217022A - 具有可旋转支承的操纵杠杆的电的过电流继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电的过电流继电器，其包括可以在两个稳定的开关状态之间速动转换的速动开关机构(5)、在过电流情况下引起速动开关机构速动转换的操纵杠杆(7)以及主双金属和补偿双金属(11)。它特征在于，补偿双金属、与补偿双金属连接的联结部件(8)和可摆动地支承在联结部件处的操纵杠杆形成预制的可安装到过电流继电器中的组件(14)，组件(14)可以围绕固定在罩壳处的旋转点(10)摆动，其中通过补偿双金属的弯曲或摆动可改变操纵杠杆的旋转点(9)相对于速动开关机构的位置。

Description

具有可旋转支承的操纵杠杆的电的过电流继电器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电的过电流继电器，其包括可以在两个稳定的开关状态之间速动转换的速动开关机构、在过电流情况下引起速动开关机构速动转换的操纵杠杆以及主双金属和补偿双金属。

背景技术

对于这种过电流继电器，在罩壳中包括所有对于功能必要的组件和构件：尤其用于主电流路径的联接端子(Anschlussklemme)；用于(多个)辅助电流路径的联接端子；在主电流路径中的主热双金属；至少一个用于打开或闭合辅助电流路径的触头(Kontaktstelle)；用于至少一个触头在两个开关状态之间转换的速动开关机构；操纵杠杆，其在相应操纵时以确定的脱扣行程摆动并且由此利用其操纵端作用于速动开关机构的操纵点，使得由此引起速动开关机构速动转换；以及滑块机构，其将主热双金属的弯曲传递到操纵杠杆上。

这种过电流继电器的功能如下。由于在主电流路径中的电流的电热，主热双金属弯曲。如果电流超过确定的临界值，则弯曲足够严重，以便通过滑块机构的联结使操纵杠杆如此多地摆动，使得操纵杠杆可以引起速动开关机构速动转换。

例如在文件DE 299 17 173 U1中示出这种过载继电器。

为了可以将设备调整到不同的额定电流强度，在这种设备中存在调整装置，其或者直接作用于操纵杠杆或者作用于速动开关机构并且改变在操纵杠杆的静止位置中操纵杠杆的操纵端到速动开关机构的操纵点的距离。该距离也称为开关距离。如果开关距离更大，则然后主热双金属必须进一步弯曲，以便克服开关距离并且使脱扣杠杆与速动开关机构的操纵点接触，反之亦然。

在这种过电流继电器中此外设有温度补偿装置。在设备加热时，例如由于环境温度的升高，主热双金属即已经弯曲并且由此开关距离减小。这是不希望的，这是因为开关距离应该尽可能保持与环境温度无关。为了平衡，通常设有补偿双金属。该补偿双金属在环境温度变化时弯曲并且同时如此作用于操纵杠杆，使得补偿主热双金属的效应。在温度升高时补偿双金属即会将操纵杠杆的操纵端推离操纵点而由此补偿由于主热双金属的作用而产生的开关距离的减小。补偿双金属单独支承在罩壳中。通过补偿双金属-调节装置，补偿双金属在设备制造时由此被带到所需的位置，以便可以取决于调整的脱扣电流获得希望的补偿效应。

在热过载继电器中即实现三个功能。第一功能是热调节，意即开关距离的调节，使得遵循所有根据适用于各自应用的标准或步骤所要求的脱扣特性曲线。第二功能涉及补偿，意即，确保(Sicherstellung)也在低环境温度或高环境温度时还满足或遵循脱扣特性曲线，例如大约在-25℃至+70℃之间的环境温度范围中。第三功能涉及在确定的电流间隔中实现电流调整可能性，使得可以实现对各自的马达额定电流的匹配。目前已知的热继电器的解决方案为了确保这三个功能具有许多零件，通常单个部件在7至12个之间。

因此在已知的这种设备中构件的机械结构总体上是复杂的，在制造时必须花费高费用，以便使操纵杠杆、调整装置、补偿双金属以及调节装置的相互位置及其到速动开关机构的协调如此精确地执行，使得保证可重复的和可靠的功能。

发明内容

本发明的目的是，提供具有简化的机械结构的这种过电流继电器，其制造起来更简单。

该目的根据本发明通过权利要求1的特征实现。

因此本发明特征在于，补偿双金属、与补偿双金属连接的联结部件和可摆动地支承在联结部件处的操纵杠杆形成预制的可安装到过电流继电器中的组件，该组件可以围绕固定在罩壳处的旋转点摆动，其中通过补偿双金属的弯曲或摆动可改变操纵杠杆的旋转点相对于速动开关机构的位置。

根据本发明补偿双金属如此集成到组件中，即，补偿双金属同时承担杠杆功能。补偿双金属如此集成到由仅仅三个部件组成的组件中，使得该组件在三个部件相互连接以后成为不可丢失的组件，通过它以适合的方式可以实现上述全部三个功能。因此本发明提供在合理的装配中操作良好的、独立的组件以实现三个功能热调节、补偿和电流调整。

本发明的优点在于，由此提供由仅仅三个部件组成的组合组件，其可预制并且作为预制的单元在装配时可安装到设备中并且其联合多个功能。联合在组合组件中的功能是通过操纵杠杆来操纵速动开关机构、调整脱扣电流以及温度补偿。操纵杠杆和补偿双金属联结到联结部件处。由此使补偿双金属成为调整机构的部分。不仅电流调整而且温度补偿调节现在都通过补偿双金属实现。只须将该组合组件在制造时精确地对准其在罩壳中的位置，以便不仅可以实现脱扣电流调整的精确定位而且可以实现温度补偿调节的精确定位。

根据一个有利的实施例形式，联结部件具有带有用于补偿双金属的止挡件的第二臂并且操纵杠杆具有保持凸起部，其将补偿双金属压到止挡件上。

根据本发明的电的过电流继电器的另一有利的实施例形式，存在调整装置，其用于使补偿双金属围绕固定在罩壳处的旋转点摆动。

根据本发明的电的过电流继电器的另一有利的实施例形式，联结部件具有第一支承臂以及第二支承臂，在第一支承臂处支承操纵杠杆的旋转点，在第二支承臂处联结部件固定在罩壳处并且被可摆动地支承。

根据本发明的电的过电流继电器的另一有利的实施例形式，第一和第二支承臂彼此在相反方向上延伸。

根据本发明的电的过电流继电器的另一有利的实施例形式，操纵杠杆是双臂杠杆，在其第一端处作用有与主双金属联结的滑块并且由此可以使操纵杠杆摆动，并且其第二端在摆动时与开关杠杆共同作用以速动转换开关杠杆。

根据本发明的电的过电流继电器的另一有利的实施例形式，开关杠杆可摆动地支承在与罩壳固定地连接的切口支承中，并且在切口支承上方可通过操纵杠杆的第二端作用的拉力弹簧与端部作用，其中在操纵杠杆通过其第二端摆动时引起拉力弹簧作用的开关杠杆的速动转换。

在从属权利要求中给出本发明的另外的有利的设计方案和改进方案。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例，根据附图应详细解释和描述本发明以及本发明的另外的有利的设计方案和改进方案以及本发明的另外的优点。

唯一的附图示意性示出根据本发明的过电流继电器1的局部视图。

具体实施方式

过载继电器1具有罩壳2。罩壳2包括所有对于过载继电器的功能必需的组件和构件：尤其用于主电流路径的联接端子；用于(多个)辅助电流路径的联接端子；在主电流路径中的一个主热双金属或三个主热双金属；至少一个用于打开或闭合辅助电流路径的触头；用于至少一个触头在两个开关状态之间转换的速动开关机构；操纵杠杆，其在相应操纵时以确定的脱扣行程摆动并且由此利用其操纵端作用于速动开关机构的操纵点，使得由此引起速动开关机构速动转换；滑块机构，其将(多个)主热双金属的弯曲传递到操纵杠杆上。

原理上已知过电流继电器的功能。由于在主电流路径中的电流的电热，主热双金属弯曲。如果电流超过确定的临界值，则弯曲足够严重，以便通过滑块机构的联结使操纵杠杆如此多地摆动，使得操纵杠杆可以引起速动开关机构速动转换。

为了调整脱扣电流强度，调整装置通常直接作用于操纵杠杆或作用于速动开关机构，由此可改变在操纵杠杆的静止位置中操纵杠杆的操纵端到速动开关机构的操纵点的距离。该距离也称为开关距离。如果开关距离更大，则主热双金属必须进一步弯曲，以便克服开关距离并且使脱扣杠杆与速动开关机构的操纵点接触，反之亦然。

在已知的过电流继电器中此外设有温度补偿装置。在设备加热时，例如由于环境温度升高主热双金属即已经弯曲并且由此开关距离减少。这是不希望的，这是因为开关距离应尽可能保持与环境温度无关。为了平衡，通常设有补偿双金属。在环境温度变化时该补偿双金属弯曲并且同时如此作用于操纵杠杆，使得补偿主热双金属的效应。在温度升高时补偿双金属即会将操纵杠杆的操纵端推离操纵点而由此补偿由于主热双金属的作用而产生的开关距离的减小。通过调节装置在设备制造时同时将开关距离带到所需的位置，以便以与调整的脱扣电流有关的方式遵循脱扣特性曲线，其由适用于各自应用的标准所要求。此外热继电器具有电流调整螺栓，通过它在给定的电流间隔中继电器的始动电流(Ansprechstrom)可以调整到待保护马达的各马达额定电流。通过调整电流调整螺栓同样改变开关距离。在根据本发明的装置中偏心螺栓13用作电流调整螺栓，如下面还进一步所解释。

在附图的图示中为了清晰未示出联接端子、主热双金属和滑块机构。

在罩壳2中布置两个辅助触头3、4。这里是双触头，其各具有静接触件31、32或41、42，它们可以通过安装在各接触桥33或43处的活动接触件36、37或46、47桥接，由此可以打开或闭合辅助电流路径35或45。在所示的开关状态中触头3打开并且触头4闭合。同样未示出另外的零部件，例如接触压簧，其在这种设备中通常存在。

借助于速动开关机构5实现两个触头的转换。为此切口支承51与罩壳2固定连接。在切口支承(Schneidenlager)51上利用开关杠杆的支承凸起部53支撑开关杠杆52。这里它是双臂杠杆，其第一臂54承载接触桥33而其第二臂55承载接触桥43。通过倾翻，开关杠杆52可以在触头3或4的打开与闭合之间转换。

在切口支承51上方用作速动元件的拉力弹簧6作用在支承凸起部53的突出部54上，拉力弹簧6在切口支承51下方利用其另一端以固定在罩壳处的方式固定。切口支承的开关杠杆52由拉力弹簧6如此作用，即，开关杠杆52占据两个稳定的倾翻位置中的一个，在其中或者第一触头3或者第二触头4闭合。通过操纵杠杆7的操纵端71引起拉力弹簧作用的开关杠杆52从在附图中所示的第一稳定的倾翻位置速动转换到第二稳定的倾翻位置，然后在第二稳定的倾翻位置中触头4打开而触头3闭合。操纵端在操纵点72处碰到拉力弹簧6并且顺时针向下压拉力弹簧6，直到达到并克服死点并且然后拉力弹簧在继续的进程中牵引开关杠杆到第二稳定的倾翻位置。利用其它的这里未示出的复位器件实现开关杠杆复位到第一稳定的倾翻位置。

当然，速动开关机构的所示的实施例形式不是唯一可想到的、对于实现本发明所考虑的形式。尤其也能够利用简单触头或者利用倾翻杠杆的其它设计方案实现根据本发明的过载继电器。操纵点也可以直接在开关杠杆处，根据结构设计方案，速动开关机构的所有可想到的结构设计方案根据本发明应包括在内。

操纵杠杆7具有T形双臂杠杆的形式，其具有横臂，在其自由端处作用点73用于这里未示出的滑块机构，滑块机构与这里同样未示出的主热双金属建立连接。通过力箭头S表示滑块机构的作用。

已经提及的操纵端71位于横臂的第二自由端处。

短的纵向接片(Laengssteg)74利用其自由端75可摆动地在两个燕尾形突出部82、83之间支承在联结部件8的第一支承臂81的自由端处。自由端75一定程度上形成第一铰链支承(Scharnierlager)9的轴颈(Lagerwaltz)并且扣住在两个燕尾形的突出部82、83之间并且如同铰链一样可摆动地保持在那里。

在第一支承臂81的延长部中，在其另一侧上联结部件8具有第二支承臂84。该支承臂具有支承耳孔85，利用支承耳孔85第二支承臂84在第二支承10中可旋转地支承在固定在罩壳处的支承销处。因此通过联结部件8围绕第二支承部10的摆动，操纵杠杆7的第一铰链支承部9也摆动。

第一保持臂86从两个支承臂81、84以直角伸出。该固定臂在其自由端处具有止挡棱边87，补偿双金属11靠在其上。该补偿双金属是纵向延伸的板条，在止挡棱边87处的定位部111位于其下半部。在其下部的自由端处板条具有螺纹孔112，调节螺栓12的螺纹接合到螺纹孔中。调节螺栓12的头部121可旋转地保持在第二保持臂87的自由端88处的保持开口89中。调节螺栓12的保持部可以如此设计，即，调节螺栓利用在其端头121处的槽在通过两个叉形的燕尾在第二保持臂87的自由端88处形成的缝隙中被可旋转地引导。

因此调节螺栓12的旋转改变补偿双金属11的自由端到联结部件8的第二保持臂87的自由端88的距离。

在操纵杠杆7处成形有保持凸起部76，其向下指向止挡棱边87的方向。保持凸起部在其自由端处具有倒圆77。保持凸起部实施成如此长，使得它利用其倒圆77可以将补偿双金属11压向止挡棱边87。当操纵杠杆7卡入在第一铰链支承9处时，因此补偿双金属11通过调节螺栓12和止挡棱边处的夹紧支承固定地与联结部件8连接。以这种方式操纵杠杆7、联结部件8和补偿双金属11形成整体的组件14，其可以预制并且作为整体的组件14安装到罩壳2中并且在第二支承部10处可摆动地与罩壳2连接。

调整装置13与罩壳2固定地联结，其作用于补偿热双金属11的第二自由端113。这里它是偏心螺栓，其在利用其偏心凸起部131旋转时可以使补偿热双金属11相对于罩壳2围绕第二支承点10摆动。

限位弹簧(Fesselfeder)15利用其自由端逆时针地作用组件14，其中限位弹簧的自由端以固定在罩壳处的方式铰接。由此，补偿双金属11的自由端113总是压靠偏心螺栓13的偏心凸起部131。组件14占据限定的静止位置，其旋转位置可以通过在偏心螺栓13处的旋转而改变。限位弹簧当然也可以作用在组件14处的其它位置处。重要的只是，与具体的实现形式无关地给出组件14的任意一种限位形式。就此而言在附图中所示的作为螺旋扭力弹簧的限位弹簧的位置和设计只是示例性的示例。

如果例如偏心螺栓13从如图所示的位置出发继续顺时针地旋转，则限位弹簧15使组件14由于偏心凸起部131减小的半径逆时针摆动。由此使操纵杠杆7在联结部件8处的支承部9也逆时针地摆动，操纵杠杆7的旋转点相对于切口支承51的位置如此改变，即，操纵端71与操纵点72之间的距离更大。如果偏心螺栓13从如图所示的位置出发逆时针摆动，则组件14通过偏心凸起部131的更大半径继续顺时针摆动，克服限位弹簧的力。支承部9顺时针摆动，操纵杠杆7的旋转点相对于切口支承51的位置如此改变，即，操纵杠杆71与操纵点72之间的距离更小，并且甚至拉力弹簧已经被压向死点位置的方向一段距离。

现在应解释组件14与速动开关机构5共同作用的功能。如果滑块机构作用于作用点73处并且在箭头方向S上在操纵杠杆7处牵引，然后操纵杠杆围绕其在第一铰链支承9中的旋转点顺时针摆动。操纵端71压到拉力弹簧6处的操纵点72上并且按压拉力弹簧越过死点位置，使得速动开关机构5速动转换。

如上面所解释的，如何可以通过偏心螺栓13的旋转改变开关距离。如果过载继电器只有在高的过电流时才应接通，如果即主热双金属弯曲较多，则它要求大的开关距离，偏心螺栓13应顺时针调整。与此相反，如果在低的过电流时应已经实现接通，如果主热双金属只弯曲较小的一段，则偏心螺栓13应逆时针调整。在应用根据本发明的组件14时通过偏心螺栓即可以调整过载继电器的电流灵敏度。

补偿双金属以及对此温度补偿的功能如下。如果例如环境温度或罩壳内部温度升高，则补偿热双金属11顺时针在箭头方向U上弯曲。补偿双金属通过调节螺栓12与组件14固定地连接并且通过保持凸起部76固定保持在止挡棱边87处。可以仅补偿双金属在止挡棱边87与靠在偏心螺栓13处的自由端113之间的该部分弯曲。由此在补偿双金属11的自由端113与偏心螺栓之间产生距离。由于利用限位弹簧15的限位，组件14总是压靠偏心螺栓13的偏心凸起部131，并且因此逆时针围绕第二支承点10摆动。由此开关杠杆7的旋转点9相对于切口支承51的位置如此改变，即，抵消开关距离的减小，如同该位置通过主热双金属在箭头方向S上的作用所追求的那样。

调节螺栓12的旋转引起补偿双金属11围绕止挡棱边87摆动，其中组件14同样围绕第二支承部10摆动并由此调整开关距离。为了该调节，在通过偏心螺栓调整脱扣电流时应确保对于该电流脱扣，与补偿双金属的制造误差或材料偏差无关。在每个设备中单独实现该调节，在每个设备中通过调节螺栓12单独调整关于利用偏心螺栓13调整的额定电流强度的正确的开关距离。

根据本发明的组件14(其包括在唯一的、可预制的组件中相互连接的操纵杠杆7、联结部件8和补偿双金属11，)允许即利用只一个唯一的组件执行三个功能，调节、脱扣电流调整和温度补偿。这由此实现，即，补偿双金属的旋转或弯曲由于与联结部件8的固定联结导致操纵杠杆的旋转点9相对于速动开关机构的切口支承51的摆动。在设备制造时还只须将组件14在罩壳中精确地对准，然后自动实现对于温度补偿和脱扣状态的调节的精确定位。

附图标记清单

1 过载继电器

2 罩壳

3 辅助触头

4 辅助触头

5 速动开关机构

6 拉力弹簧

7 操纵杠杆

8 联结部件

9 第一铰链支承

10 第二支承

11 补偿双金属

12 调节螺栓

偏心螺栓，

13 调整装置

14 组件

15 限位弹簧

31 静接触件

32 静接触件

33 接触桥

35 辅助电流路径

36 活动接触件

37 活动接触件

41 静接触件

42 静接触件

43 接触桥

45 辅助电流路径

46 活动接触件

47 活动接触件

51 切口支承

52 开关杠杆

53 支承凸起部

71 操纵端

72 操纵点

73 作用点

74 短的纵向接片

75 自由端

76 保持凸起部

77 倒圆

81 第一支承臂

82 燕尾形的突出部

83 燕尾形的突出部

84 第二支承臂

85 支承耳孔

86 第一保持臂

87 止挡棱边

87 第二保持臂

88 自由端

89 保持开口

111 定位部

112 螺纹孔

113 第二自由端

121 螺栓头

131 偏心凸起部

Claims (8)

1.一种电的过电流继电器，其包括能够在两个稳定的开关状态之间速动转换的速动开关机构、在过电流情况下引起所述速动开关机构速动转换的操纵杠杆以及主双金属和补偿双金属，其特征在于，所述补偿双金属、与所述补偿双金属连接的联结部件和可摆动地支承在所述联结部件处的所述操纵杠杆形成预制的可安装到所述过电流继电器中的组件，所述组件能够围绕固定在罩壳处的旋转点摆动，其中通过所述补偿双金属的弯曲或摆动能够改变所述操纵杠杆的旋转点相对于所述速动开关机构的位置。

2.根据权利要求1所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述联结部件具有第一臂，并且所述补偿双金属通过调节螺栓与所述联结部件的第一臂联结。

3.根据权利要求2所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述联结部件具有带有用于所述补偿双金属的止挡件的第二臂，并且所述操纵杠杆具有保持凸起部，所述保持凸起部将所述补偿双金属压到止挡件上。

4.根据权利要求3所述的电的过电流继电器，其特征在于，设有调整装置，其用于使所述补偿双金属围绕所述固定在罩壳处的旋转点摆动。

5.根据权利要求1所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述联结部件具有第一支承臂以及第二支承臂，在所述第一支承臂处支承所述操纵杠杆的旋转点，在所述第二支承臂处所述联结部件固定在罩壳处并且被可摆动地支承。

6.根据权利要求5所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述第一和第二支承臂彼此在相反方向上延伸。

7.根据权利要求1所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述操纵杠杆是双臂杠杆，在其第一端处作用有与所述主双金属联结的滑块并且由此能够使所述操纵杠杆摆动，并且其第二端在摆动时与开关杠杆共同作用以速动转换所述开关杠杆。

8.根据权利要求7所述的电的过电流继电器，其特征在于，所述开关杠杆可摆动地支承在与所述罩壳固定地连接的切口支承中，并且在所述切口支承上方能够通过所述操纵杠杆的第二端作用的拉力弹簧与端部作用，其中在所述操纵杠杆通过其第二端摆动时引起拉力弹簧作用的所述开关杠杆的速动转换。

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