DE102007010943B4 - Thermal overload release for a multi-pole electrical switching device - Google Patents
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Abstract
Thermischer Überlastauslöser für ein mehrpoliges elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, einen Motorschutzschalter oder ein Relais, wobei jeder Strombahn (2) mindestens ein auf Temperaturänderungen reagierendes streifenförmiges erstes Bimetallelement (3) zugeordnet ist, welches über ein Übertragungselement (6) mit einer um eine Drehachse (9) schwenkbaren Auslösewelle (10) in Wirkverbindung steht, derart, dass beim Auftreten einer Überlast das entsprechende Bimetallelement (3) das Übertragungselement (6) verschiebt und das Übertragungselement (6) dann auf einen ersten Arm (8) der Auslösewelle (10) wirkt, so dass die Auslösewelle (10) aus einer Ruheposition heraus verschwenkt wird und einen Schaltmechanismus auslöst, wobei die Drehachse der Auslösewelle (10) senkrecht zur Wirkrichtung der einzelnen ersten Bimetallelemente angeordnet ist, wobei es sich bei dem Übertragungselement (6) um ein senkrecht zu seiner Längsachse (7) verschiebbares, streifenförmiges Element handelt, auf welches die einzelnen ersten Bimetallelemente (3) in unterschiedlichen Abschnitten - in Richtung der Längsachse (7) des Übertragungselementes (6) gesehen - jeweils beim Auftreten einer Überlast einwirken und wobei die Längsachse (7) des Übertragungselementes (6) im Wesentlichen parallel zur Drehachse (9) der Auslösewelle (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslösewelle (10) gegen den Druck einer Feder aus einer Ruheposition heraus verschwenkt wird,
dass das Übertragungselement (6) eine Einstelleinrichtung (130) umfasst, mittels der das Übertragungselement (6) in Richtung seiner Längsachse (7) verschiebbar ist,
dass das Übertragungselement (6) mindestens eine die Breite des Übertragungselementes (6) verändernde Steuerkontur (12, 14) aufweist,
dass die Einstelleinrichtung (130) ein zweites Bimetallelement (11) umfasst, welches mit dem Übertragungselement (6) in Eingriff steht, derart, dass bei Änderungen der Umgebungstemperaturen eine Verschiebung des Übertragungselementes (6) in Richtung seiner Längsachse (7) erfolgt, und
dass die Steuerkontur(en) (12) derart gewählt ist (sind), dass durch die axiale Verschiebung des Übertragungselementes (6) eine Temperaturkompensation der durch die Änderung der Umgebungstemperatur bedingten Lageänderungen der ersten Bimetallelemente (3) erfolgt.
Thermal overload release for a multi-pole electrical switching device, in particular a circuit breaker, a motor protection switch or a relay, wherein each current path (2) is associated with at least one responsive to temperature changes strip-shaped first bimetallic element (3), which via a transmission element (6) with a about an axis of rotation (9) pivotable release shaft (10) is in operative connection, such that upon occurrence of an overload, the corresponding bimetallic element (3) displaces the transmission element (6) and the transmission element (6) then on a first arm (8) of the release shaft (10) acts, so that the release shaft (10) is pivoted out of a rest position and triggers a switching mechanism, wherein the axis of rotation of the trip shaft (10) is arranged perpendicular to the effective direction of the individual first bimetallic elements, wherein it is a perpendicular to the transmission element (6) slidable to its longitudinal axis (7), strip is enförmiges element, on which the individual first bimetallic elements (3) in different sections - seen in the direction of the longitudinal axis (7) of the transmission element (6) - each act on the occurrence of an overload and wherein the longitudinal axis (7) of the transmission element (6) in Is arranged substantially parallel to the axis of rotation (9) of the release shaft (10),
characterized,
that the triggering shaft (10) is pivoted out of a rest position against the pressure of a spring,
the transmission element (6) comprises an adjusting device (130) by means of which the transmission element (6) is displaceable in the direction of its longitudinal axis (7),
the transmission element (6) has at least one control contour (12, 14) which changes the width of the transmission element (6),
in that the adjusting device (130) comprises a second bimetallic element (11) which engages with the transmission element (6), such that a displacement of the transmission element (6) takes place in the direction of its longitudinal axis (7) when the ambient temperatures change;
that the control contour (s) (12) is (are) selected such that by the axial displacement of the transmission element (6) a temperature compensation of caused by the change in the ambient temperature changes in position of the first bimetallic elements (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen thermischen Überlastauslöser für ein mehrpoliges elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leistungsschalter, einen Motorschutzschalter oder ein Relais, wobei jeder Strombahn mindestens ein auf Temperaturänderungen reagierendes streifenförmiges erstes Bimetallelement zugeordnet ist, welches über ein Übertragungselement mit einer um eine Drehachse schwenkbaren Auslösewelle in Wirkverbindung steht, derart, dass beim Auftreten einer Überlast das entsprechende Bimetallelement das Übertragungselement verschiebt und das Übertragungselement dann auf einen ersten Arm der Auslösewelle wirkt, so dass die Auslösewelle aus einer Ruheposition heraus verschwenkt wird und einen Schaltmechanismus auslöst, wobei die Drehachse der Auslösewelle senkrecht zur Wirkrichtung der einzelnen ersten Bimetallelemente angeordnet ist, wobei es sich bei dem Übertragungselement um ein senkrecht zu seiner Längsachse verschiebbares, streifenförmiges Element handelt, auf welches die einzelnen ersten Bimetallelemente in unterschiedlichen Abschnitten - in Richtung der Längsachse des Übertragungselementes gesehen - jeweils beim Auftreten einer Überlast einwirken und wobei die Längsachse des Übertragungselementes im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Auslösewelle angeordnet ist.The invention relates to a thermal overload release for a multi-pole electrical switching device, in particular a circuit breaker, a motor protection switch or a relay, wherein each current path is associated with at least one responsive to temperature changes strip-shaped first bimetallic element, which is operatively connected via a transmission element with a pivotable about a rotational axis trip shaft Such that when an overload occurs, the corresponding bimetallic element displaces the transmission element and the transmission element then acts on a first arm of the tripping shaft, so that the tripping shaft is pivoted out of a rest position and triggers a switching mechanism, wherein the axis of rotation of the tripping shaft perpendicular to the effective direction of individual first bimetallic elements is arranged, wherein it is the transmission element is a vertically displaceable to its longitudinal axis, strip-shaped element, au f which the individual first bimetallic elements in different sections - seen in the direction of the longitudinal axis of the transmission element - each act on the occurrence of overload and wherein the longitudinal axis of the transmission element is arranged substantially parallel to the axis of rotation of the trip shaft.
Ein derartiger thermischer Überlastauslöser ist aus der
Aus der
Ein weiterer Überlastauslöser ist aus der
Zur Reduzierung des Einflusses der Konstruktions- und Umgebungsparameter auf die Funktionsweise dieses bekannten thermischen Überlastauslösers wird die relative Lage des jeweiligen Bimetallelementes zur Auslösewelle durch entsprechende Wahl der Position der Stifte individuell festgelegt.To reduce the influence of the design and environmental parameters on the operation of this known thermal overload release, the relative position of the respective bimetallic element to the release shaft is determined by appropriate choice of the position of the pins individually.
Eine Kompensation der Wirkung einer Änderung der Umgebungstemperatur auf die ersten Bimetallelemente ist bei diesem thermischen Auslöser nicht vorgesehen.A compensation of the effect of a change in the ambient temperature on the first bimetallic elements is not provided in this thermal release.
Aus der
Um auch bei Änderungen der Umgebungstemperatur den zugeordneten oder eingestellten Auslösewert einhalten zu können, umfasst dieser bekannte thermische Auslöser ein weiteres, nicht stromdurchflossenes zweites Bimetallelement, welches parallel zu den ersten Bimetallelementen angeordnet und mit einem Schieber verbunden ist. Dieser Schieber ist parallel zu dem streifenförmigen Übertragungselement sowie gegenüber diesem verschiebbar angeordnet und trägt den beispielsweise zur Entklinkung des Schaltschlosses dienenden Schaltmechanismus. Im Falle von Änderungen der Umgebungstemperatur wird bei dem bekannten Überlastauslöser daher der gesamte Schaltmechanismus parallel zu dem streifenförmigen Übertragungselement um den Betrag verschoben, um den sich das erste Bimetallelement aufgrund der Temperaturänderung ausbiegt.In order to comply with the assigned or set trigger value even with changes in the ambient temperature, this known thermal release comprises a further, non-current-carrying second bimetallic element, which is arranged parallel to the first bimetallic elements and connected to a slide. This slide is arranged parallel to the strip-shaped transmission element and with respect to this displaceable and carries the example used for unlatching of the switching mechanism switching mechanism. In the case of changes in the ambient temperature in the known overload release, therefore, the entire switching mechanism is displaced parallel to the strip-shaped transmission element by the amount by which the first bimetallic deflects due to the change in temperature.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen thermischen Überlastauslöser anzugeben, bei dem sich die ersten Bimetallelemente bei Erwärmung in Stromrichtung ausbiegen und der eine wesentlich einfachere Übertragungselement-Anordnung besitzt als vergleichbare bekannte Überlastauslöser.The invention has for its object to provide a thermal overload release, in which bend the first bimetallic elements when heated in the direction of current and has a much simpler transmission element arrangement than comparable known overload triggers.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved by the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, zwischen den Bimetallelementen und der Auslösewelle ein einziges, quer zu seiner Längsachse verschiebbares, streifenförmiges Übertragungselement zu verwenden, auf welches die ersten Bimetallelemente jeweils beim Auftreten einer Überlast einwirken und dessen Längsachse im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Auslösewelle angeordnet ist. The invention is based essentially on the idea to use between the bimetallic elements and the tripping shaft a single, transversely to its longitudinal axis displaceable, strip-shaped transmission element, on which the first bimetal each acting upon the occurrence of an overload and the longitudinal axis substantially parallel to the axis of rotation of the tripping shaft is arranged.
Außerdem weist das Übertragungselement mindestens eine die Breite des Übertragungselementes verändernde Steuerkontur auf, wobei jedem Bimetallelement mindestens eine Steuerkontur zugeordnet ist.. Vorzugsweise wird die Anzahl der jeweils die Breite des Übertragungselementes verändernden Steuerkonturen gleich der Anzahl der ersten Bimetallelemente gewählt.In addition, the transmission element has at least one control contour that changes the width of the transmission element, wherein at least one control contour is assigned to each bimetallic element. Preferably, the number of control contours varying in each case the width of the transmission element is selected equal to the number of first bimetal elements.
Das Übertragungselement umfasst eine Einstelleinrichtung, mittels der das Übertragungselement in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist.The transmission element comprises an adjusting device by means of which the transmission element is displaceable in the direction of its longitudinal axis.
Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen thermischen Überlastauslösers kann auf einfache Weise eine Anpassung des Überlastauslösers an unterschiedliche Nennströme erreicht werden.By such a configuration of the thermal overload release according to the invention, an adaptation of the overload release to different rated currents can be achieved in a simple manner.
Eine Temperaturkompensation der durch die Änderung der Umgebungstemperatur bedingten Lageänderungen der ersten Bimetallelemente wird dadurch erreicht, dass die Einstelleinrichtung ein zweites Bimetallelement auf weist, welches mit dem Übertragungselement in Eingriff steht, derart, dass bei Änderungen der Umgebungstemperaturen eine Verschiebung des Übertragungselementes in Richtung seiner Längsachse und gegebenenfalls auch senkrecht hierzu erfolgt, wobei die Steuerkonturen in diesem Fall derart gewählt werden müssen, dass durch die axiale Verschiebung des Übertragungselementes eine entsprechende Temperaturkompensation erfolgt.A temperature compensation of the change in the ambient temperature caused changes in position of the first bimetallic elements is achieved in that the adjusting device has a second bimetallic element, which is in engagement with the transmission element, such that upon changes in ambient temperatures, a displacement of the transmission element in the direction of its longitudinal axis and optionally also perpendicular thereto, wherein the control contours have to be selected in this case such that a corresponding temperature compensation takes place by the axial displacement of the transmission element.
Selbstverständlich kann bei dem erfindungsgemäßen Überlastauslöser auch vorgesehen sein, dass das auf das Übertragungselement wirkende zweite Bimetallelement mittels eines Einstellelementes verschwenkbar ist, so dass das Übertragungselement sowohl mittels des Einstellelementes als auch durch eine Temperaturänderung axial und gegebenenfalls auch senkrecht zur Längsachse verschiebbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Einstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Überlastauslösers kann erreicht werden, dass sowohl eine Anpassung an unterschiedliche Nennströme als auch eine Temperaturkompensation der durch die Änderung der Umgebungstemperatur bedingten Lageänderungen der ersten Bimetallelemente erreicht wird.Of course, in the overload release according to the invention can also be provided that the force acting on the transmission element second bimetallic element is pivotable by means of an adjustment, so that the transmission element is displaceable both by means of the adjustment and by a temperature change axially and optionally also perpendicular to the longitudinal axis. By such a configuration of the adjustment of the overload release according to the invention can be achieved that both an adaptation to different rated currents and a temperature compensation of the conditional by the change of the ambient temperature changes in position of the first bimetallic elements is achieved.
Schließlich kann durch entsprechende Wahl der den einzelnen ersten Bimetallelementen zugeordneten Steuerkonturen des Übertragungselementes erreicht werden, dass auch der Einfluss von Konstruktions- und sonstigen Umgebungsparametern auf die Funktionsweise des entsprechenden ersten Bimetallelementes berücksichtigt wird.Finally, by appropriate selection of the individual first bimetal elements associated control contours of the transmission element can be achieved that also the influence of design and other environmental parameters on the operation of the corresponding first bimetallic element is taken into account.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Einstelleinrichtung einen mit dem Einstellelement und/oder dem zweiten Bimetallelement verbundenen Mitnehmer, der in eine schlitzförmige Ausnehmung des Übertragungselementes eingreift, derart, dass bei Betätigung des Einstellelementes oder des zweiten Bimetallelementes eine axiale Verschiebung des Übertragungselementes erfolgt.In a preferred embodiment of the invention, the adjusting device comprises a driver connected to the adjusting element and / or the second bimetallic element, which engages in a slot-shaped recess of the transmission element, such that upon actuation of the adjusting element or the second bimetallic an axial displacement of the transmission element takes place.
Damit bei einpoliger oder unsymmetrischer Last in den Phasen das Übertragungselement nicht durch eine leichte Schiefstellung an dem Mitnehmer verkantet, weist der Mitnehmer vorzugsweise eine gerundete Form auf.Thus, in unipolar or unbalanced load in the phases, the transmission element is not tilted by a slight misalignment of the driver, the driver preferably has a rounded shape.
Ferner kann auch ein gerundeter Mitnehmer auf dem Übertragungselement angeordnet sein, der in eine schlitzförmige Ausnehmung des Einstellelementes eingreift.Furthermore, a rounded driver may be arranged on the transmission element, which engages in a slot-shaped recess of the adjusting element.
Zur Erzeugung einer die Breite des streifenförmigen Übertragungselementes verändernden Verlaufes kann das Übertragungselement auf seiner dem jeweiligen ersten Arm der Auslösewelle zugewandten ersten Seite, auf seiner gegenüberliegenden, dem jeweiligen ersten Bimetallelement zugewandten zweiten Seite oder auf beiden Seiten entsprechende Steuerkonturen aufweisen.In order to produce a course which varies the width of the strip-shaped transmission element, the transmission element can have corresponding control contours on its first side facing the respective first arm of the tripping shaft, on its opposite second side facing the respective first bimetallic element, or on both sides.
Vorteilhafterweise sind die Arbeitsbereiche der ersten und zweiten Bimetallelemente derart gewählt, dass die jeweilige Steuerkontur des streifenförmigen Übertragungselementes einen linearen Verlauf in axialer Richtung des Übertragungselementes aufweist.Advantageously, the working areas of the first and second bimetallic elements are selected such that the respective control contour of the strip-shaped transmission element has a linear course in the axial direction of the transmission element.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Überlastauslösers mit vier ersten Bimetallelementen, die über ein streifenförmiges Übertragungselement auf eine Auslösewelle wirken; -
2 eine Draufsicht auf das in1 dargestellte streifenförmige Übertragungselement sowie eine schematische Darstellung der mit dem Übertragungselement in Wirkverbindung stehenden Elemente; -
3 und4 jeweils einen Ausschnitt aus dem in2 dargestellten Übertragungselement bei unterschiedlicher axialer Lage des Übertragungselementes zur Erläuterung seiner Wirkungsweise.
-
1 a perspective view of an overload release according to the invention with four first bimetallic elements, which act on a strip-shaped transmission element on a trip shaft; -
2 a top view of the in1 illustrated strip-shaped transmission element and a schematic representation of the elements operatively connected to the transmission element; -
3 and4 each a section of the in2 illustrated transmission element at different axial position of the transmission element to explain its mode of action.
In
An dem jeweils anderen freien Ende ist den ersten Bimetallelementen
Das Übertragungselement
Fließt nun ein Strom
Da die ersten Bimetallelemente
Zur Verschiebung des streifenförmigen Übertragungselementes
Die Wirkungsweise des zweiten Bimetallelementes
Erfolgt nun eine Änderung der Temperatur der Umgebung, so bewegt sich das Ende des ersten Bimetallelementes
Wie
Um, ähnlich wie von der eingangs angegebenen
Die entsprechenden Steuerkonturen
Wie
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht durch das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.The invention is of course not limited by the embodiment described above.
So kann beispielsweise die erste Steuerkontur
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 :1 :
- ÜberlastauslöserOverload release
- 2 :2:
- Strombahncurrent path
- 3 :3:
- erstes Bimetallelementfirst bimetallic element
- 4 :4:
- Stromschieneconductor rail
- 5 :5:
- Pfeilarrow
- 6 :6:
- Übertragungselementtransmission element
- 7 :7:
- Längsachselongitudinal axis
- 8 :8th :
- erster Armfirst arm
- 9 :9:
- Drehachseaxis of rotation
- 10 :10:
- Auslösewelletripping shaft
- 11 :11:
- zweites Bimetallelementsecond bimetallic element
- 12 :12:
- Bereich, (erste) SteuerkonturArea, (first) control contour
- 13 :13:
- Einstellelementadjustment
- 14 :14:
- (zweite) Steuerkontur(second) control contour
- 15 :15:
- Seitepage
- 16 :16:
- Ankeranchor
- 17 :17:
- zweiter Armsecond arm
- 18 :18:
- erstes Endefirst end
- 19 :19:
- zweites Endesecond end
- 20 :20:
- Mitnehmertakeaway
- 21 :21:
- Ausnehmungrecess
- 100 :100:
- Führungguide
- 130 :130:
- Einstelleinrichtungadjustment
- Yo :Yo:
- Luftspaltair gap
- Y1 :Y1:
- Wegstreckepath
Claims (7)
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Legal Events
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