DD206022A1 - Schaltmechanismus fuer thermische ueberstromrelais - Google Patents

Abstract

ZIEHL DER ERFINDUNG IST ES, DEN SCHUTZ FUER ELEKTRISCHE MOTOREN GEGEN UEBERBELASTUNG ZU ERHOEHEN, WORAUS DIE AUFGABE RESULTIERT,DEN SCHALTMACHANISMUS BEI THERMISCHEN UEBERSTROMRELAIS DERART ZUVERBESSERN, DASS EINE HOHE SPRUNGPUNKTGENAUIGKEIT ERZIEHLT WIRD. DAS SOLL ERREICHT WERDEN, INDEM DIE KRAFT- UND WEGSTEUERUNG DES SPRUNGPUNKTES SEHR KLEIN GEHALTEN WERDEN, EINE GERINGE BETAETIGUNGSKRAFT FUER DEN SCHALTMECHANISMUS ERFORDERLICH IST UND DIE REIBUNGSKRAEFTE IM SYSTEM VERRRINGERT WERDEN. DIESE AUFGABE WIRD DURCH EINEN SCHALTMECHANISMUS GELOEST, DER AUS EINEM ZWEIARMIG AUGEBILDETEN BETAETIGUNGSSCHIEBER BESTEHT, AN DESSEN GABELENDEN ZWEI WIPPEN GELAGERT SIND, DIE MIT IHREN SCHNEIDENFOERMIG INNEREN STIRNSEITEN AN EINEM UEBERTRAGUNGSSTOESSEL UNTER DER SPANNUNG EINER ZUGFEDER, DIE AN DEN AEUSSEREN ENDSEITENDER WIPPEN EINGEHAENGT IST, ANLIEGEN. DURCH DIE MITTIEGE ANORDNUNG DER WIPPEN AUF DEN GABELENDEN WURDE EINE OPTIMALE LOESUNG ZWISCHEN DEM NOTWENDIGEN HUB DES SYSTEMS UND DER ERFORDERLICHEN KRAFT DER ZUGFEDER GEFUNDEN. DURCH DIE GERINGE FEDERKRAEFTE SIND DIE REIBUNGSVERLUSTE DES SCHALMECHANISMUS AUF EIN MINIMALMASZS HERABGESETZT, SO DASS DIE TEILE DES SPRUNMECHANISMUS AUCH AUS PLASTFORMSTOFF HERGESTELLT WERDEN KOENNEN.

Description

Schaltmechanismus für thermische Qberstromrelais Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltmechanismus, der beim Betätigen durch ein Triebsystem, beispielsweise durch Bimetalle, über ein übertragungssystem in eine Totpunktlage gebracht wird und nach Erreichen eines Sprungpunktes ein Kontaktsystem betätigt.

Eine Anwendung ist bei thermischen Qberstromrelais und ähnlichen thermischen Schaltern möglich.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Sprungsysteme für thermische Qberstromrelais sind in einer Vielzahl von Varianten bekannt«

Bei einem derartigen System nach der DO-PS 93 812 wird zur Erzielung der erforderlichen Federkraft für das Sprungsystem eine Omega-Feder eingesetzt.

Bei einer derartigen Feder nimmt die erforderliche Betätigungskraft bis zum Erreichen des Sprungpunktes zwar ständig ab, d. h., sie geht gegen Null. Doch ist eine Omega-Feder, technologisch bedingt, wesentlich toleranzanfälliger hinsichtlich ihrer Kraftkennlinie als beispielsweise eine Zugfeder,

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Aufgrund des konstruktiven Aufbaus einer Omega-Feder ergeben sich zwei kritische Lagerstellen, an denen Reibungskräfte auftreten, die eine hohe Genauigkeit der Einstellung des Sprungpunktes und damit des Schaltpunktes erschweren. Derartige Streuungen werden noch dadurch verstärkt, daß bei einer Omega-Feder infolge der spezifischen Anordnung relativ hohe Kräfte, besonders in den Endlagen der Feder, auftreten, zum anderen aber'auch fertigungsbedingte Toleranzen zu Kraftschwankungen führen, so daß die Wiederholbarkeit des Schaltpunktes nicht befriedigen kann. Einen ähnlichen Sprungmechanismus zeigt die DE-OS 19 58 417, bei welchen gleichfalls eine Omega-Feder eingesetzt ist, Im C-förmigen Teil dieser Feder sind zwei Wippen gelagert, deren eine an ihrem Ende ein Kontaktstück trägt, wahrend die andere zur Einstellung des Systems, z« B, auf selbsttätige Rückstellung, aber auch der Betätigung dient» Auch bei dieser Lösung treten aufgrund der hohen Federkraft erhöhte Reibungskräfte auf, die in keiner Weise erwünscht sind, denn die Abschaltung eines überlasteten Verbrauchers steht damit in unmittelbaren Zusammenhang, Von den vorstehend beschriebenen Sprungmechanismen unterscheidet sich die Lösung gemäß Dc-AS II· 29 587, die einen elektrischen Schnappschalter mit'zwei unter. Zugfederspannung am Stößel gehalterta Kontaktarme betrifft.

Die Kontaktarme werden durch die Zugfeder im Lagerteil zusammengehalten. 3ei Betätigung des Stößels bewegen sich die Kontaktarme bis zum Sprungpunkt (Totpunktlage), wobei auch hier ein fallender Kraftverlauf, bis zum.Umschnappen des Sprungsystems entsteht,

Die Angriffspunkte der Zugfeder an den Kontaktarmen wurden jedoch so gewählt, daß auch hier eine realativ hohe Zugfederkraft erforderlich ist. Damit erhöhen sich die Reibungskräfte in den Lagerstellen, so daß eine größere Streuung des Sprungverhaltens des Befehlsgerätes zu erwarten ist*

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch eine Verbesserung der Stabilität der Äuslösecharakteristik bei thermischen Oberstromrelais die Sicherheit für elektrische Motoren, die durch thermische Relais gegen Überlastung geschützt werden sollen, zu erhöhen,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sprungmechanismus zu schaffen, der eine hohe Sprungpunktgenauigkeit besitzt. Dabei ist zu gewährleisten, daß an der Betätigungsstelle die Kraft- und Wegstreuungen des Sprungpunktes sehr klein gehalten werden.

Das setzt voraus, daß die Betätigungskraft für den Sprungmechanismus klein gewählt wird, um die Absolutwerte der Kraftstreuungen ebenfalls klein zu halten.

Weiterhin sollen die Kräfte an den Reibstellen auf ein Minimalmaß herabgesetzt werden, um deren Einfluß auf den Sprungpunkt sehr klein zu halten.

Außerdem soll der Einsatz von Plastformstoffen ermöglicht werden, die kleine Kräfte für die vorgesehenen Schneidenlager verlangen.

Oie Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß an. den Gabelenden eines zweiarmig ausgebildeten Betätigungsschiebers zwei Wippen gelagert sind, deren schneidenf ortnig ausgebildete innere Stirnseiten unter Spannung einer Zugfeder an einem SetätigungsstöSel anliegen, wobei die Zugfeder zwischen den äußeren Endseiten der Wippen angeordnet.ist

Durch eine derartige konstruktive Anordnung ist es möglich, die Kraft der Zugfeder auf ein Minimalmaß herabzusetzen

Vorteilhaftsrweise sind die Lagerstellen in den Wippen als verschiebbare Lager ausgebildet.

Ein Optimum zwischen Hub und Federkraft wird dadurch erreicht, daß die Lagerstellen der Gabelenden mittig auf den Wippen vorgesehen sind.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Betätigungsstößel, Betätigungsschieber und die Wippen aus

" Plastformstoff bestehen, was gleichfalls durch die geringen Federkräfte ermöglicht wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Betätigungsschieber ein T-förmiger Ansatz angeformt, welcher ehdseitig mit dem Kontaktsystem in Eingriff steht.

Aus führungs beispie1

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert werden

In der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 die Darstellung des Sprungniechanismus

in einer Vorderansicht mit Kontaktfedern.. Der in Fig. 1 gezeigte Sprungmechanismus besteht aus dem Betätigungsstößel 1, einem zweiarmig ausgebildeten Betätigungsschieber 2, den Wippen 3; 4 und einer Zugfeder 5« Im Betätigungsstößel 1, der durch die Bimetallstreifen über ein übertra§ungssystem betätigt wird, befinden sich zwei gegenüberliegende Schneidenlager, in welchen die Wippen 3; 4 mit ihren schneidenförmig ausgebildeten inneren Stirnseiten 6; 7 unter Spannung der Zugfeder 5 anliegen..Die Wippen 3; 4 sind außerdem auf den 'Gabelenden unverlierbar gelagert. Die Lagerstellen 8; 9 wurden funktionsbedingt als verschiebbare Lager ausgebildet.

Die Lagerstellen S; 9 befinden sich in der Mitte der Wippen 3; 4. Eine derartige Anordnung ist deshalb besonders vorteilhaft, da dadurch ein Optimum zwischen dem notwendigen Hub des Systems und der erforderlichen Kraft der Zugfeder 5 erreicht wird.

Die Zugfeder 5 wird zwischen den äußeren Enden 10; 11 der Wippen 3; 4 eingehängt.

Am Betätigungsschieber 2 befindet sich weiterhin ein T-förmiger Ansatz 12, dessen Nasen 13 zur Betätigung der Schaltglieder 14 dienen.

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Der T-förmige Ansatz 12 am 3etätigungsschieber 2 kann auch als Traverse ausgebildet sein, um beispielsweise Kontaktbrücken zum Schalten von Stromkreisen aufnehmen zu können. Der Betätigungsstößel 1 mit seinen beiden gegenüberliegenden Schneidenlagerstellen ist im Gehäuse verschiebbar angeordnet kann aber auch drehbar gelagert sein, was in Fig. I jedoch nicht dargestellt ist.

Die Wirkungsweise des Schaltmechanismus ist folgende: 3ei Betätigung des BetätigungsstöSels 1 werden die Wippen 3; 4 in die Totpunktlage bewegt, wobei die erforderliche 3etätigungskraft ständig geringer wird. Der Betätigungsschieber 2 ändert zunächst seine Lage nicht. Oie Wippen dreh.en sich in den Lagerstellen 8; 9 der Gabelenden bis zur Erreichung des Sprungpunktes« Nachdem der Sprungpunkt des Systems erreicht ist, springen die Wippen um und der Betätigungsschieber 2 betätigt dabei die Schaltglieder 14. Die günstige Anordnung der Lagerstellen 8; 9 im Zusammenhang mit der Federeinhängung an den Enden der Wippen 3; 4 ermöglicht es, eine Zugfeder mit minimaler Federkraft einzusetzen» Dadurch treten in den Einhängestellen 10; 11 der Zugfeder 5 sowie in den Schneidenlagern des 3etätigungsstößels 1 nur minimale Reibungskräfte auf.

Außerdem können durch die geringe Zugfederkraft alle Teile des Sprungmechanismus aus Plastformstoffen hergestellt werden, da die Abnutzungserscheinungen wegen der kleinen Reibungskräfte unbedeutend sind.

Damit wird ein Sprungsystem mit fallenden! Kraftverlauf realisiert, das-im Sprungpunkt eine geringe Auslösekraft aufweist, dessen Weg- und Kraftstreuungen sehr niedrig sind und mit welchem eine hohe Widerholgenauigkeit des Sprungpunktes erreicht wird.

Dadurch wird auch eine hohe Auslösegenauigkeit des thermischen Oberstromrelais gewährleistet, so daß Motoren bei entsprechender überlastung zuverlässig abgeschaltet werden, ohne daß Materialschäden eintreten können»

Claims (5)

1. Erfindunqsanspruch

   1. Schaltmechanismus für thermische Übe rstrom relais , welcher bei Betätigung durch einen Stößel unter der 'vVirkung einer Feder von einer stabilen Lage in eine zweite umschnappt und dabei ein Kontaktsystem betätigt, gekennzeichnet dadurch, daß an den Gabelenden eines zweiarmig ausgebildeten Betätigungsschiebers (2) zwei Wippen (3; 4) gelagert sind, deren schneidenförmig ausgebildete Stirnseiten (6; 7) unter Spannung einer Zugfeder (5) an einem Betätigungsstößel (1) anliegen, wobei die Zugfeder (5) zwischen den äußeren Sndseiten der Wippen (3; 4) angeordnet ist,
2. 2. Schaltmechanismus nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerstellen (8; 9) in den Wippen (3; 4') als verschiebbare Lager ausgebildet sind»
3. 3. Schaltmechanismus nach Punkt 1-2, gekennzeichnet dadurch, da»3> die Lagerstellen (8; 9) der Gabelenden vorzugsweise mittig auf den Wippen.(3; 4) angeordnet sind.
4. 4. Schaltmechanismus nach Punkt 1 bis 3, g e k e η η zeichnet dadurch, daß SetätigungsstöSel (1), Setätigungsschieber (2) und Wippen (3; 4) aus Plastformstoff bestehen.
5. 5. Schaltmechanismus nach Punkt 1-4, gekennzeichnet, d a d u r c h , daß an dem Setätigungsschieber (2) ein T-förmiger Ansatz (12) angeformt ist, welcher endseitig mit dem Kontaktsystem (14) in Eingriff steht,

   - Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -