DE1012360B - Arrangement for switches and relays in multi-phase alternating current circuits with bimetal strips to actuate a triggering device - Google Patents

Arrangement for switches and relays in multi-phase alternating current circuits with bimetal strips to actuate a triggering device

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DE1012360B
DE1012360B DEV9239A DEV0009239A DE1012360B DE 1012360 B DE1012360 B DE 1012360B DE V9239 A DEV9239 A DE V9239A DE V0009239 A DEV0009239 A DE V0009239A DE 1012360 B DE1012360 B DE 1012360B
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bimetal
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Dr Phil Hans Johann
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Voigt and Haeffner AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/223Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with bimetal elements

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bereits eine Schaltvorrichtung mit Bimetallstreifen zum Schutz von Mehrphasen-Wechselstromkreisen bekannt, bei der die Bimetallstreifen mit ihren freien Enden über eine Anzahl von als Auslöseglieder dienenden Querhebeln ein Steuerorgan in Bewegung setzen. Jeder Querhebel ist dabei drehbar an den freien Enden zweier einander benachbarter Streifen angeschlossen und mit einem Fortsatz über die Drehpunkte hinaus versehen, der in jeder Richtung einen Angriff an das Steuerorgan besitzt. Bedingt durch die zweifach gelagerten Querhebel, haben die Bimetallstreifen verschiedene Länge. Diese bekannte Vorrichtung ist für Drehstromkreise durch die Verwendung mindestens zweier Querhebel und verschieden langer Bimetallstreifen in ihrem Aufbau ziemlich kompliziert, und das Auswechseln eines Bimetallstreifens erfordert den Ausbau aller drei Streifen, was recht umständlich ist. Da die Querhebel zur Betätigung des Steuerorgans mit Fortsätzen über die Drehpunkte hinaus versehen sein müssen, hat die Schaltvorrichtung eine beachtliehe Breite, was einen angestrebten gedrängten Aufbau erschwert. Ferner sind vier Lagerstellen für die beiden Querhebel erforderlich. Diese Vielzahl von Lagerstellen bedeutet aber eine gesteigerte Störanfälligkeit des Schalters bzw. einen erheblichen Aufwand an Zeit und Mitteln, um ein gutes Spiel der Lager zu gewährleisten.It is already a switching device with bimetal strips to protect multiphase AC circuits known, in which the bimetal strips with their free ends over a number of as trigger members Serving cross levers set a control element in motion. Each cross lever is rotatable on the free ends of two adjacent strips connected and with an extension over the pivot points addition, which has an attack on the control organ in every direction. Due to the double-bearing cross levers, the bimetal strips have different lengths. This known device is for three-phase circuits through the use of at least two cross levers and of different lengths The bimetal strip is rather complicated in structure and requires the replacement of a bimetal strip the expansion of all three strips, which is quite cumbersome. Since the cross lever to operate the control member must be provided with extensions beyond the pivot points, the switching device has a notable Width, which makes it difficult to achieve a compact structure. There are also four storage locations for the both cross levers required. However, this large number of bearing points means an increased susceptibility to failure of the switch or a considerable investment of time and resources to ensure a good game of the bearings guarantee.

Weiterhin ist noch eine Vorrichtung mit drei Bimetallstreifen gleicher Länge bekannt. Hier besitzen die beiden äußeren Streifen je einen Querhebel, während der mittlere zwei Querhebel besitzt. Diese vier Hebel wirken auf ein gemeinsames Steuerorgan ein und sind derart an den freien Enden der Bimetallstreifen gelagert und mit diesen verbunden, daß beim Zurückbleiben eines oder zweier Streifen eine frühere Betätigung des Steuerorgans stattfindet, als dies bei gleichzeitiger Auslenkung sämtlicher drei Bimetallstreifen der Fall ist. Da an den freien Enden der Bimetallstreifen neben den Querhebeln noch besondere Querstege zur Betätigung dieser Hebel angebracht werden müssen, ist auch diese bekannte Vorrichtung recht kompliziert im Aufbau und daher teuer in der Herstellung. Ferner sind ebenfalls vier Lagerstellen vorhanden, so daß in dieser Hinsicht das gleiche wie für die oben beschriebene Vorrichtung gilt.Furthermore, a device with three bimetallic strips of the same length is known. Own here the two outer strips each have a cross lever, while the middle one has two cross levers. These four Levers act on a common control element and are thus at the free ends of the bimetal strips stored and connected with these, that if one or two strips remain behind, an earlier one Actuation of the control member takes place than this with simultaneous deflection of all three bimetallic strips the case is. There are special ones at the free ends of the bimetal strips next to the cross levers Crossbars must be attached to actuate these levers, this known device is also quite complicated in construction and therefore expensive to manufacture. There are also four storage locations is present, so that in this respect the same applies as for the device described above.

Zweck der Erfindung, die sich auf eine Anordnung für Schalter und Relais in Mehrphasen-Wechselstromkreisen mit auf einen Querhebel einwirkenden Bimetallstreifen zur Betätigung einer Auslösevorrichtung bei symmetrischer Überlastung und zur früheren Betätigung im Falle unsymmetrischer Belastung bezieht, ist es, die obengenannten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung gibt zur Lösung der Aufgabe einen einfachen, nur einen geringen Raum beanspruchenden Anordnung für Schalter und Relais
in Mehrphasen -Wechselstromkreisen
The purpose of the invention, which relates to an arrangement for switches and relays in polyphase alternating current circuits with bimetal strips acting on a transverse lever for actuating a trip device in the event of symmetrical overload and for earlier actuation in the event of asymmetrical loading, is to avoid the above-mentioned disadvantages. To achieve the object, the invention provides a simple arrangement for switches and relays that takes up only a small amount of space
in multi-phase AC circuits

mit Bimetallstreifen
zur Betätigung einer Auslösevorrichtung
with bimetal strips
for actuating a release device

Anmelder:Applicant:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172
Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Hanauer Landstr. 142-172

Dr. phil. Hans Johann, Hochstadt (Kr. Hanau),
ist als Erfinder genannt worden
Dr. phil. Hans Johann, Hochstadt (Kr.Hanau),
has been named as the inventor

Schalter zu schaffen, die Anweisung, die bisher verwendeten zwei bzw. vier Querhebel durch einen einzigen mit nur einer Lagerstelle zu ersetzen und gleich lange Bimetallstreifen zu verwenden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei der mit ihren freien Enden auf den Querhebel der Auslösevorrichtung einwirkenden Bimetallstreifen in Auslöserichtung wirken und ein zwischen den beiden angeordneter und an seinem freien Ende mit dem Querhebel verbundener Bimetallstreifen entgegengesetzte Arbeitsrichtung besitzt. Am zweckmäßigsten wird der Querhebel so ausgebildet, daß er sich auf den beiden äußeren Streifen abstützt. Der mittlere Streifen kann kraftschlüssig mit dem Querhebel verbunden sein, wobei zur kraftschlüssigen Verbindung eine Zugfeder bzw. eine Gestänge mit Druckfeder dient. Auch eine formschlüssige Verbindung ist möglich, wenn der Querhebel selbst elastisch, z. B. eine Blattfeder ist oder der mittlere Einschaltstreifen selbst genügend federt. Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen. Switch to create the instruction, the previously used two or four cross levers by a single one to be replaced with only one bearing point and to use bimetallic strips of the same length. This is according to the invention achieved in that two of the free ends on the transverse lever of the release device acting bimetallic strips act in the release direction and one arranged between the two and opposite bimetallic strips connected to the transverse lever at its free end Direction of work owns. Most expediently, the cross lever is designed so that it is on the two outer strip supports. The middle strip can be positively connected to the transverse lever, wherein a tension spring or a rod with a compression spring is used for a non-positive connection. Also one Positive connection is possible if the cross lever itself is elastic, e.g. B. is a leaf spring or the middle switch-on strip itself is sufficiently springy. Further features of the invention are shown in the drawing and the associated description.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt, und zwar zeigtSeveral exemplary embodiments according to the invention are shown in simplified form in the drawing shown, namely shows

Bild 1 einen über Gestänge und Druckfeder mit dem mittleren Bimetallstreifen verbundenen Querhebel,Fig. 1 a cross lever connected to the middle bimetal strip by means of a linkage and compression spring,

Bild 2 einen über eine Zugfeder mit dem mittleren Bimetallstreifen verbundenen Querhebel undFig. 2 a cross lever connected to the middle bimetallic strip via a tension spring and

Bild 3 einen aus elastischem Material bestehenden Querhebel, der am mittleren Bimetallstreifen drehbar gelagert ist.Fig. 3 a cross lever made of elastic material, which rotates on the middle bimetallic strip is stored.

In Bild 1 a ist der Deutlichkeit halber die Auslösevorrichtung perspektivisch dargestellt, und zwar imIn Figure 1 a, for the sake of clarity, the release device is shown in perspective, namely in

709 588/196709 588/196

Ruhezustand. Die neben dem Bimetallstreifen X, 2j 3 gezeichneten Pfeile deuten ihre Arbeitsrichtung an. Die punktierte Nullinie gibt in sämtlichen Bildern die Ausgangsstellung der unteren Kante des Querhebels 5 an, wenn die Bimetallstreifen ihre Ruhelage einnehmen. Der Querhebel 5 besitzt wärmeisolierende Kuppen 5 α und 5 b, mit denen er auf den Bimetallstreifen 1 und 3 aufliegt, und ist über das Gestänge 4, bestehend aus einer Druckfeder 4 c und einer Zugstange 4 b, die durch eine Bohrung 5 e des Querhebels 5 und durch eine Bohrung 2 α des Streifens 2 hindurchgesteckt ist, mit dem Bimetallstreifen 2 verbunden. An den beiden Enden des Querhebels sind zwei Ansätze 5 c und 5d vorgesehen, die zusammen mit dem Ansatz 4 d des Gestänges 4 auf ein Auslöseorgan 6, das in Lagern 6 a und 6 b drehbar gelagert ist, einwirken können. Selbstverständlich muß der Ouerhebel isolierende Strecken enthalten, um Kurzschlüsse zwischen den Thermogliedern zu vermeiden.Hibernation. The arrows drawn next to the bimetallic strip X, 2j 3 indicate their working direction. The dotted zero line indicates the starting position of the lower edge of the transverse lever 5 in all the images when the bimetallic strips are in their rest position. The cross lever 5 has heat-insulating tips 5 α and 5 b, with which it rests on the bimetallic strips 1 and 3, and is via the linkage 4, consisting of a compression spring 4 c and a pull rod 4 b, which passes through a hole 5 e of the cross lever 5 and is inserted through a bore 2 α of the strip 2, connected to the bimetallic strip 2. Two approaches are 5 c and 5d provided at the two ends of the transverse lever, which can act together with the neck 4 d 4 of the linkage to a trigger element 6, in bearings 6 a and 6 b is mounted rotatably. Of course, the cross lever must contain insulating sections in order to avoid short circuits between the thermal members.

Die Bilder Ib, lc, Id sind in Vorderansicht gezeichnet, und die imBild 1 a verwendetenBezugszeichen werden beibehalten. Die Auswirkung einer gleichmäßigen Erwärmung der Bimetallstreifen (symmetrische Überlastung) ist im Bild 1 b dargestellt. Der mittlere Bimetallstreifen 2 biegt sich in entgegengesetzter Richtung wie die beiden äußeren. Dadurch wird die Druckfeder 4 c stärker gepreßt und deren Kraft über den Querhebel 5 auf die beiden äußeren Bimetalle 1 und 3 übertragen, so daß die Ausbiegung aller drei Streifen verringert wird. Dieser verringerten Ausbiegung ist die Justierung für eine Auslösung bei symmetrischer Überlastung zugrunde zu legen. Bleibt nun beispielsweise bei unsymmetrischer Belastung der mittlere Bimetallstreifen in seiner Bewegung zurück, wie dies Bild 1 c zeigt, so verringert sich seine zurückhaltende Kraft, und die beiden äußeren Bimetallstreifen werden einen größeren Weg machen als im Falle symmetrischer Überlastung. Bleibt dagegen ein äußeres Bimetall in seiner Bewegung zurück (Bildl d), so wird die Druckfeder teilweise entlastet und daher auch die zurückhaltende Kraft auf den anderen äußeren Bimetallstreifen geringer, wodurch seine Bewegung relativ stärker wird. Daher erfolgt bei Zurückbleiben eines beliebigen Bimetallstreifens (unsymmetrische Belastung) stets eine relativ frühere Auslösung als im Falle symmetrischer Überlastung. Die Wirkung kann auch dadurch verstärkt werden, daß der Querhebel langer ist als der Abstand der beiden äußeren Bimetalle und z. B. über abgebogene Ansätze 5 α und 5 6 erst auf ein übliches Auslöseorgan einwirkt. Hierdurch wird eine weiterhin verstärkte Auslösebewegung hervorgerufen, wenn eines der äußeren Bimetalle in seiner Bewegung zurückbleibt. Ebenso kann der Effekt des Zurückbleibens des mittleren Bimetallstreifens 2 noch dadurch erhöht werden, daß in diesem Falle nicht der Querhebel 5, sondern das Verbindungsgestänge 4 zwischen Bimetallstreifen und Querhebel selbst die Auslösung bewirkt (Bild 1 c). Durch die Kraft der beiden äußeren Bimetallstreifen wird nämlich über Querhebel 5 und Druckfeder 4 c das Verbindungsgestänge angehoben, weil der mittlere unbelastete Bimetallstreifen jetzt nachgibt. Dagegen übernehmen im Falle symmetrischer Überlastung (Bild 1 b) die beiden Enden des Querfiebels gleichmäßig und im Falle des Zurückbleibens eines der äußeren Bimetalle (Bild 1 d) das andere äußere oder der diesem zugeordnete Endpunkt des Querhebels die Auslösung.The pictures Ib, lc, Id are drawn in front view, and the reference symbols used in picture 1 a are retained. The effect of even heating of the bimetal strips (symmetrical overload) is shown in Figure 1b. The middle bimetal strip 2 bends in the opposite direction to the two outer ones. As a result, the compression spring 4 c is pressed harder and its force is transmitted via the transverse lever 5 to the two outer bimetals 1 and 3, so that the deflection of all three strips is reduced. This reduced deflection is based on the adjustment for tripping in the event of symmetrical overload. If, for example, the middle bimetallic strip lags behind in its movement with asymmetrical loading, as shown in Figure 1c, its restraining force is reduced and the two outer bimetallic strips will travel a longer way than in the case of symmetrical overload. If, on the other hand, an outer bimetal remains in its movement (Fig. 1 d), the pressure spring is partially relieved and therefore the restraining force on the other outer bimetal strip is also lower, making its movement relatively stronger. Therefore, if any bimetal strip remains (asymmetrical load), tripping always occurs relatively earlier than in the case of symmetrical overload. The effect can also be increased in that the cross lever is longer than the distance between the two outer bimetals and z. B. via bent approaches 5 α and 5 6 only acts on a conventional trigger element. This causes a further increased triggering movement if one of the outer bimetals lags behind in its movement. Likewise, the effect of the central bimetal strip 2 remaining behind can be increased by the fact that in this case it is not the transverse lever 5, but the connecting rod 4 between the bimetal strip and the transverse lever itself that causes the release (Fig. 1 c). Because of the force of the two outer bimetallic strips, the connecting rod is raised via the transverse lever 5 and compression spring 4c because the middle, unloaded bimetallic strip now gives way. On the other hand, in the event of symmetrical overload (Fig. 1 b), the two ends of the transverse lever take over the triggering evenly and in the event of one of the outer bimetals remaining (Fig. 1 d) the other outer or the end point of the transverse lever assigned to it.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung des Querhebels mit dem mittleren Bimetallstreifen zeigt Bild 2 insofern, als an die Stelle des Gestänges eine am BK metallstreifen 2 und am Querhebel 5 befestigte Zugfeder 7 getreten ist. Statt eine Feder zwischen Qt
hebel und mittleren Bimetallstreifen anzuordnen, ki
auch der Querhebel 5 selbst aus elastischem Matern (Blattfeder) hergestellt sein. In diesem Falle wird der:! i Querhebel direkt am mittleren Bimetallstreifen 2 inii ■ einem Lager 8 gelagert. Diese eben beschriebene Aus- ; führungsform ist im Bild 3 dargestellt. f.
Another possibility for connecting the cross lever to the middle bimetallic strip is shown in Figure 2 in that a tension spring 7 attached to the BK metal strip 2 and to the cross lever 5 has taken the place of the linkage. Instead of a feather between Qt
to arrange lever and middle bimetal strip, ki
the transverse lever 5 itself can also be made of elastic matern (leaf spring). In this case the :! i transverse lever mounted directly on the middle bimetal strip 2 inii ■ a bearing 8. This training just described ; type of management is shown in Figure 3. f.

Schließlich kann auch die Biegeelastizität des mittleren Bimetallstreifens die Wirkung einer Druck-, Zug- oder Blattfeder ersetzen, ebenso seine Verwindungselastizität eine besondere drehbare Lagerung des Querhebels entbehrlich machen. In einem -solchen Falle kann der Querhebel mit dem mittleren Bi
streifen formschlüssig z. B. durch Vernietung
bunden sein.
Finally, the flexural elasticity of the middle bimetal strip can also replace the effect of a compression, tension or leaf spring, and its torsional elasticity can also make a special rotatable mounting of the transverse lever unnecessary. In such a case, the cross lever with the middle Bi
strip form-fitting z. B. by riveting
be bound.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung für Schalter und Relais in Mehrphasen-Wechselstromkreisen mit auf einen Querhebel einwirkenden Bimetallstreifen zur Betätigung einer Auslösevorrichtung bei symmetrischer Überlastung und zur früheren Betätigung im Falle unsymmetrischer Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der mit ihren freien Enden auf den Querhebel einwirkende Bimetallstreifen in Auslösecichtung arbeiten und ein zwischen den beiden angeordneter und an seinem freien Ende mit dem Quäthebel verbundener Bimetallstreifen entgegengesetzte Arbeitsrichtung besitzt.1. Arrangement for switches and relays in multi-phase alternating current circuits with bimetal strips acting on a transverse lever for actuating a trip device in the event of symmetrical overload and for earlier actuation in the event of asymmetrical loading, characterized in that two of the bimetal strips acting with their free ends on the transverse lever are in tripping arrangement work and a bimetallic strip arranged between the two and at its free end connected to the Quät lever has opposite working direction. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querhebel auf die beiden äußeren Bimetallstreifen abstützt. ■■■■■''2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the transverse lever on the two supports outer bimetal strips. ■■■■■ '' 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bimetallstreifen kraftschlüssig mit dem Querhebel verbunden ist.3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the middle bimetal strip is positively connected to the cross lever. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekeea* zeichnet, daß zur kraftschlüssigen Verbindung ein Gestänge mit Druckfeder dient (Bild 1).4. Arrangement according to claim 3, characterized by gekeea * shows that a rod with a compression spring is used for a force-fit connection (Fig. 1). 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge und die Druckfeder so ausgebildet sind, daß das Gestänge gleichfalls auf die Auslösevorrichtung einwirken kann, wenn dt mittlere Bimetallstreifen weniger oder nicht ;&- wärmt wird. ,tß i;'5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the linkage and the compression spring are designed so that the linkage can also act on the triggering device when the middle bimetallic strip is less or not; & - is warmed. , tß i ; ' 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur kraftschlüssigen Verbindung eine Zugfeder dient (Bild 2).6. Arrangement according to claim 3, characterized in that a non-positive connection The tension spring is used (Fig. 2). 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querhebel federnd, z. B. als Blattfeder ausgebildet und am mittleren Bimetallstreifen drehbar gelagert ist (Bild 3).7. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transverse lever is resilient, z. B. designed as a leaf spring and rotatably mounted on the middle bimetal strip (Fig. 3). 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querhebel auf einem genügend biege- und verwindungselastischen mittleren Bimetallstreifen formschlüssig befestigt ist. 8. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross lever on form-fittingly attached to a sufficiently flexible and torsionally elastic middle bimetallic strip is. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 837 869;
USA.-Patentschrift Nr. 2 713 623.
Considered publications:
German Patent No. 837 869;
U.S. Patent No. 2,713,623.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 588/196 7.57© 709 588/196 7.57
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US2713623A (en) * 1952-07-18 1955-07-19 Telemecanique Electrique Thermally operated protective devices for polyphase currents

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