DE102008020925B4 - Overcurrent protective device for closing or interrupting a current flow in the event of an overload, as well as methods for interrupting a current flow in the event of an overload - Google Patents
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Abstract
Überstromschutzeinrichtung, aufweisend ein Schaltschloss zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromflusses, einen Auslösehebel (1) zum Betätigen des Schaltschlosses, ein durch Erwärmung krümmbares Bimetallelement (2) sowie einen durch das Bimetallelement (2) bewegbaren Zugbügel (3), wobei der Auslösehebel (1) durch das Bimetallelement (2) nicht bewegt wird, wobei der Zugbügel (3) bei einer Bewegung durch das Bimetallelement (2) durch einen ersten Energiespeicher (4) mit einer ersten Kraft beaufschlagbar ist, wobei die erste Kraft entgegen der Bewegung des Zugbügels (3) durch das Bimetallelement (2) wirkt, und wobei die Überstromschutzeinrichtung einen zweiten Energiespeicher (5) aufweist, über den der Zugbügel (3) mit einer zweiten Kraft beaufschlagbar ist, um den Zugbügel (3) entgegen der ersten Kraft des ersten Energiespeichers (4) zu bewegen und somit den Auslösehebel (1) zu betätigen.Overcurrent protection device, comprising a switch lock for closing or interrupting the flow of current, a release lever (1) for actuating the switch lock, a bimetal element (2) that can be bent by heating and a tension bracket (3) that can be moved through the bimetal element (2), the release lever (1) is not moved by the bimetal element (2), the tension bracket (3) being able to be acted upon by a first energy store (4) with a first force when it moves through the bimetal element (2), the first force opposing the movement of the tension bracket (3 ) acts through the bimetal element (2), and wherein the overcurrent protection device has a second energy storage device (5), via which the tension bracket (3) can be acted upon with a second force, around the tension bracket (3) against the first force of the first energy storage device (4 ) and thus actuate the release lever (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überstromschutzeinrichtung, aufweisend ein Schaltschloss zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromflusses, einen Auslösehebel zum Betatigen des Schaltschlosses, ein durch Erwärmung krümmbares Bimetallelement sowie einen durch das Bimetallelement bewegbaren Zugbügel, der bei einer Bewegung durch das Bimetallelement durch einen ersten Energiespeicher mit einer ersten Kraft beaufschlagbar ist, wobei die erste Kraft entgegen der Bewegung des Zugbügels durch das Bimetallelement wirkt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Betätigung eines Auslösehebels eines Schaltschlosses einer Überstromschutzeinrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses bei einem Überlastfall oder Kurzschlussfall.The present invention relates to an overcurrent protection device, comprising a switching mechanism for closing or interrupting a current flow, a release lever for actuating the switching mechanism, a bimetallic element which can be bent by heating, and a drawbar which can be moved by the bimetallic element and which is moved by the bimetallic element through a first energy store the first force can be acted upon, wherein the first force acts against the movement of the drawbar by the bimetallic element. Furthermore, the invention relates to a method for actuating a release lever of a switching mechanism of an overcurrent protection device for interrupting a current flow in case of overload or short circuit.
Überstromschutzeinrichtungen sind elektrische Schaltgeräte, die einen Stromfluss unterbrechen, wenn der Strom für einen bestimmten Zeitraum eine zuvor festgelegte Stromstärke überschreitet. D. h., Überstromschutzeinrichtungen müssen im Überlastfall oder Kurzschlussfall den Strompfad nach einer gewissen Zeit öffnen und den Stromfluss unterbrechen. Überstromschutzeinrichtungen bewahren dadurch Leitungen, sich selber oder an die Überstromschutzeinrichtungen angeschlossene Lasten bzw. Verbraucher vor einer Beschadigung durch zu starke Erwärmung, die aus dem über einen längeren Zeitraum fließenden Überstrom resultieren würde. Ein Überstrom kann durch eine Überlast oder einen Kurzschluss verursacht werden.Overcurrent protective devices are electrical switching devices that interrupt a current flow when the current exceeds a predetermined current for a certain period of time. In other words, overcurrent protection devices must open the current path after a certain time in case of overload or short-circuit and interrupt the current flow. Overcurrent protection devices thereby protect cables, loads or consumers connected to the overcurrent protection devices from damage due to overheating, which would result from the overcurrent flowing over a relatively long period of time. An overcurrent can be caused by an overload or a short circuit.
Eine Überstromschutzeinrichtung kann je nach Bedarf unterschiedlich reagieren. D. h., die Reaktionszeit zur Auslösung der Überstromschutzeinrichtung ist abhängig von den auftretenden Stromstärken. Im Falle einer Überlast wird der Stromkreis verzogert unterbrochen. Die Auslösezeit liegt dafür im Sekundenbereich, kann aber auch geringer Überlast im Stundenbereich liegen. Andererseits muss bei einem Kurzschluss, wobei ein Strom von mehreren tausend Ampere fließen kann, innerhalb weniger tausendstel Sekunden der Stromfluss unterbrochen werden.An overcurrent protection device can react differently depending on requirements. That is, the reaction time for triggering the overcurrent protection device is dependent on the current levels occurring. In the event of an overload, the circuit is interrupted delayed. The tripping time is within seconds, but may also be less overloaded in the hourly range. On the other hand, in the event of a short circuit, where a current of several thousand amperes can flow, the flow of current must be interrupted within a few thousandths of a second.
Typische Überstromschutzeinrichtungen sind Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter. Überstromschutzeinrichtungen werden in der Regel in der Elektroinstallation eingesetzt.Typical overcurrent protection devices are circuit breakers or circuit breakers. Overcurrent protection devices are generally used in electrical installations.
Überstromschutzeinrichtungen, wie Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter, müssen im Überlastfall ein Schaltschloss entklinken, um den Strompfad zu öffnen. Dazu wird üblicherweise ein Bimetallelement der Überstromschutzeinrichtung durch den Stromfluss erwärmt. Bei einer Erwärmung krümmt sich das Bimetallelement und dessen Bewegung wird auf einen Auslösehebel übertragen. Nach entsprechender Bewegung des Auslösehebels löst sich die Verklinkung und das Schaltschloss geht in die Aus-Stellung. Das Bimetallelement arbeitet in diesem Fall gegen die so genannte Entklinkungskraft des Auslösehebels.Overcurrent protective devices, such as circuit breakers or circuit breakers, must unlatch a switch lock in case of overload to open the current path. For this purpose, usually a bimetallic element of the overcurrent protection device is heated by the current flow. When heated, the bimetal element bends and its movement is transmitted to a trigger lever. After appropriate movement of the release lever releases the latch and the switch lock goes into the off position. The bimetallic element works in this case against the so-called Entklinkungskraft the release lever.
Eine derartige Uberstromschutzeinrichtung ist beispielsweise aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überstromschutzeinrichtung sowie ein Verfahren zum Unterbrechen eines Stromflusses bei einem Überlastfall zu schaffen, die eine besonders sichere Unterbrechung des Stromflusses ermöglichen. Insbesondere soll die Betätigung eines Auslosehebels eines Schaltschlosses der Überstromschutzeinrichtung sicherer und konstanter erfolgen. D. h., die thermische Auslösung soll weniger streuen und konstanter sein.Object of the present invention is to provide an overcurrent protection device and a method for interrupting a current flow in an overload case, which allow a particularly secure interruption of the current flow. In particular, the operation of a Auslosehebels a switching mechanism of the overcurrent protection device should be made safer and more constant. That is, the thermal release should scatter less and be more constant.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Überstromschutzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Betätigung eines Auslösehebels eines Schaltschlosses einer Überstromschutzeinrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses bei einem Uberlastfall mit den Merkmalen gemaß dem unabhängigen Patentanspruch 7 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit der Überstromschutzeinrichtung beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Verfahren, und jeweils umgekehrt.This object is achieved by an overcurrent protection device with the features according to
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Überstromschutzeinrichtung, aufweisend ein Schaltschloss zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromflusses, einen Auslösehebel zum Betätigen des Schaltschlosses, ein durch Erwärmung krümmbares Bimetallelement sowie einen durch das Bimetallelement bewegbaren Zugbügel, der bei einer Bewegung durch das Bimetallelement durch einen ersten Energiespeicher mit einer ersten Kraft beaufschlagbar ist, wobei die erste Kraft entgegen der Bewegung des Zugbügels durch das Bimetallelement wirkt, und bei dem die Überstromschutzeinrichtung einen zweiten Energiespeicher aufweist, über den der Zugbügel mit einer zweiten Kraft beaufschlagbar ist, um den Zugbügel entgegen der ersten Kraft des ersten Energiespeichers zu bewegen und somit den Auslosehebel zu betätigen, gelöst.According to the first aspect of the invention, the object is achieved by an overcurrent protection device, comprising a switching mechanism for closing or interrupting a current flow, a release lever for actuating the switching mechanism, a bimetallic element which can be bent by heating, and a drawbar which can be moved by the bimetallic element can be acted upon by a first energy storage with a first force, wherein the first force acts against the movement of the drawbar by the bimetallic element, and in which the overcurrent protection device has a second energy storage, via which the clamping yoke can be acted upon by a second force to move the clamping yoke against the first force of the first energy storage and thus to actuate the trigger lever, solved.
Kern der Erfindung ist, dass die Überstromschutzeinrichtung einen zweiten Energiespeicher aufweist, über den der Zugbugel mit einer zweiten Kraft beaufschlagbar ist, um den Zugbügel entgegen der ersten Kraft des ersten Energiespeichers zu bewegen und somit den Auslösehebel zu betatigen. Hierdurch kann die Betätigung des Auslösehebel unabhängig von der Kraft des Bimetallelementes erfolgen. D. h., dass Bimetallelement gibt zwar den Anstoß zur Betätigung des Auslösehebels, aber ubt selbst keine Kraft auf den Auslösehebel aus, um die Entklinkung des Schaltschlosses zu bewirken.The core of the invention is that the overcurrent protection device has a second energy storage, via which the Zugbugel can be acted upon by a second force to move the clamping yoke against the first force of the first energy storage and thus to actuate the release lever. As a result, the actuation of the release lever can be independent of the force of the bimetallic element. D. h., That bimetallic element is indeed the impetus to actuate the release lever, but exerts itself no force on the release lever to effect the unlatching of the switch lock.
Ein Energiespeicher im Sinne der Erfindung stellt eine Vorrichtung dar, die eine Kraft auf den Zugbügel der Überstromschutzeinrichtung ausüben kann. Dabei kann der jeweilige Energiespeicher direkt an dem Zugbügel befestigt sein, um diesen zu bewegen. Es ist aber auch denkbar, dass ein Energiespeicher nicht direkt mit dem Zugbügel verbunden ist, um diesen zu bewegen. In den weiteren Ausführungen werden exemplarisch verschiedene Energiespeicher beschrieben.An energy store according to the invention represents a device which can exert a force on the clamping yoke of the overcurrent protection device. In this case, the respective energy store can be attached directly to the clamping yoke to move it. But it is also conceivable that an energy storage is not directly connected to the clamping yoke to move it. In the further embodiments, various energy stores are described by way of example.
Die Überstromschutzeinrichtung weist ein Schaltschloss zum Schließen oder Unterbrechen eines Stromflusses auf. Das Schaltschloss ist durch den Auslösehebel betätigbar. Ferner weist die Überstromschutzeinrichtung ein Bimetallelement auf, welches durch eine Erwärmung aufgrund eines erhöhten Stromflusses krummbar ist. D. h., das Bimetallelement ist derart in der Überstromschutzeinrichtung angeordnet, dass dieses bei einer Verkrümmung aufgrund einer Erwärmung den Zugbügel bewegt. Bei einer Bewegung des Zugbügels wird dieser von dem Bimetallelement entgegen einer Kraft eines ersten Energiespeichers bewegt. D. h., die Kraft des ersten Energiespeichers wirkt der Kraft, die durch das Bimetallelement auf den Zugbugel ausgeubt wird, entgegen. Das Bimetallelement bewegt den Zugbügel nur bis zu einem bestimmten Punkt gegen die definierte Kraft des ersten Energiespeichers. Der Auslösehebel wird durch das Bimetallelement nicht bewegt und somit muss das Bimetall auch nicht die so genannte Entklinkungsarbeit zur Betätigung des Auslosehebels leisten. Ab einem bestimmten Punkt übernimmt ein anderer, zweiter Energiespeicher die Bewegung des Zugbügels und damit auch die Betätigung des Auslösehebels, der wiederum die Entklinkung des Schaltschlosses ermoglicht.The overcurrent protection device has a switching mechanism for closing or interrupting a current flow. The switch lock can be actuated by the release lever. Furthermore, the overcurrent protection device has a bimetal element, which can be bent by heating due to an increased current flow. D. h., The bimetallic element is arranged in the overcurrent protection device that this moves at a distortion due to heating the drawbar. During a movement of the drawbar this is moved by the bimetal against a force of a first energy storage. D. h., The force of the first energy storage counteracts the force that is exerted by the bimetallic element on the Zugbugel. The bimetallic element moves the yoke only up to a certain point against the defined force of the first energy storage. The release lever is not moved by the bimetal and thus the bimetal does not have to do the so-called Entklinkungsarbeit for actuating the Auslosehebels. At a certain point another, second energy storage takes over the movement of the drawbar and thus also the operation of the release lever, which in turn allows the unlatching of the switching mechanism.
Der erste Energiespeicher hat zum einen die Funktion, den Zugbügel in einer Ausgangsposition zu halten, so dass dieser nicht ohne die Kraft des Bimetallelementes bewegbar ist. Zum anderen sorgt die Kraft des ersten Energiespeichers dafür, dass der Zugbügel nach einer Entklinkung des Schaltschlosses in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird, um so ein weiteres Verklinken des Schaltschlosses zu ermöglichen.The first energy storage on the one hand has the function of holding the drawbar in an initial position, so that it is not movable without the force of the bimetal element. On the other hand, the power of the first energy storage ensures that the clamping yoke is moved back to a release latch of the switching mechanism to its original position, so as to allow further latching of the switching mechanism.
Der zweite Energiespeicher greift nicht von alleine an dem Zugbügel an, um diesen zu bewegen, sondern erst nachdem das Bimetallelement eine bestimmte vorgebbare Auslenkung, d. h. Verschiebung und/oder Verschwenkung, des Zugbügels durchgeführt hat. Erreicht der Zugbügel die bestimmte vorgegeben Position übt der zweite Energiespeicher eine Kraft auf den Zugbügel aus, die der ersten Kraft des ersten Energiespeichers entgegenwirkt. Durch die Kraft des zweiten Energiespeichers wird der Zugbügel weiter in die Richtung bewegt, in der das Bimetallelement den Zugbügel bereits bewegt hat. Dabei unterstützt der zweite Energiespeicher zunächst die Bewegung des Zugbugels durch das Bimetallelement, bis er ab einer bestimmten Position des Zugbügels alleine für dessen Bewegung verantwortlich ist, um den Auslösehebel des Schaltschlosses zu betatigen.The second energy storage does not attack by itself on the clamping yoke to move it, but only after the bimetallic a certain predetermined deflection, d. H. Displacement and / or pivoting, has performed the drawbar. When the clamping yoke reaches the predetermined position, the second energy store exerts a force on the clamping yoke, which counteracts the first force of the first energy store. By the force of the second energy storage of the drawbar is further moved in the direction in which the bimetallic element has already moved the drawbar. In this case, the second energy storage initially supports the movement of the Zugbugels by the bimetallic element until it is solely responsible for its movement from a certain position of the drawbar to actuate the release lever of the switching mechanism.
Hierdurch muss das Bimetallelement nicht zusätzlich auch die Entklinkungskraft überwinden, die für die Betätigung des Auslösehebels erforderlich ist. Dieses übernimmt der zweite Energiespeicher ab einem gewissen Zeitpunkt bzw. einer bestimmten Position des Zugbugels. Der Vorteil einer derartig ausgebildeten Überstromschutzeinrichtung ist die besonders sichere Unterbrechung des Stromflusses bei Auftritt einer Überlast. Insbesondere kann die Betätigung des Auslösehebels des Schaltschlosses der Überstromschutzeinrichtung sicherer und konstanter erfolgen. Die thermische Auslösung streut weniger und ist konstanter.As a result, the bimetallic element does not additionally overcome the Entklinkungskraft that is required for the operation of the release lever. This takes over the second energy storage from a certain time or a specific position of Zugbugels. The advantage of such a trained overcurrent protection device is the most secure interruption of the current flow in the event of an overload. In particular, the operation of the release lever of the switching mechanism of the overcurrent protection device can be made safer and more constant. The thermal release scatters less and is more constant.
Ab einer bestimmten Auslenkung des Zugbügels übersteigt die zweite Kraft des zweiten Energiespeichers die erste Kraft des ersten Energiespeichers. Der Zugbügel wird dadurch weiter in Richtung der Bewegung durch das Bimetallelement bewegt und nur durch die durch den zweiten Energiespeicher induzierte Bewegung wird der Auslösehebel betatigt und das Schaltschloss entklinkt.From a certain deflection of the drawbar, the second force of the second energy storage exceeds the first force of the first energy storage. The clamping yoke is thereby moved further in the direction of movement through the bimetallic element and only by the induced by the second energy storage movement of the trigger lever is actuated and unlatches the switching mechanism.
Die Entklinkung des Schaltschlosses ist dadurch nicht mehr so stark von der Krümmung des Bimetallelements abhängig. Dieses gibt lediglich den Anstoß zur Entklinkung des Schaltschlosses. Die Kraft zur Entklinkung, d. h. zur Betätigung des Auslösehebels, übernimmt der zweite Energiespeicher.The unlatching of the switching mechanism is thus not so much dependent on the curvature of the bimetallic element. This gives only the impetus for unlatching the switch lock. The force for unlatching, d. H. for actuating the release lever, takes over the second energy storage.
Die Energiespeicher der Überstromschutzeinrichtung können verschiedenartig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist ein Überstromschutzeinrichtung, bei dem der erste Energiespeicher ein federelastisches Element und bei dem der zweite Energiespeicher ein Permanentmagnet ist. Das Bimetallelement bewegt den Zugbügel nur bis zu einem bestimmten Punkt gegen die Federkraft des ersten Energiespeichers, beispielsweise einer Zugbügelfeder. The energy storage of the overcurrent protection device can be designed in various ways. Particularly preferred is an overcurrent protection device in which the first energy store is a resilient element and in which the second energy store is a permanent magnet. The bimetal moves the yoke only up to a certain point against the spring force of the first energy storage, such as a Zugbügelfeder.
Der Auslösehebel wird durch das Bimetallelement nicht bewegt und somit muss das Bimetallelement auch nicht die Entklinkungsarbeit leisten. Ab einem bestimmten Punkt, d. h. einer bestimmten Position des Zugbügels, übernimmt der zweite Energiespeicher, bevorzugt als Permanentmagnet ausgebildet, die Bewegung des Zugbügels bis zur Betatigung des Auslosehebels. Der Zugbügel ist dabei zumindest teilweise ferromagnetisch ausgebildet. Der Permanentmagnet bewegt im Überlastfall den Zugbügel entgegen der Kraft des federelastischen Elementes, insbesondere der Zugbügelfeder. Ab einer bestimmten Auslenkung ubersteigt die Anziehungskraft des Permanentmagneten die Ruckstellkraft des federelastischen Elementes. Der Zugbügel wird vom Permanentmagneten angezogen und nur durch die durch den Permanentmagneten induzierte Bewegung wird dann der Auslösehebel betatigt und das Schaltschloss entklinkt. D. h., der Zugbügel betätigt allein durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten den Auslösehebel, so dass das Schaltschloss entklinkt wird.The release lever is not moved by the bimetallic element and thus the bimetallic element does not have to perform the unlatching work. From a certain point, d. H. a certain position of the drawbar, takes over the second energy storage, preferably designed as a permanent magnet, the movement of the drawbar to the actuation of the Auslosehebels. The clamping yoke is at least partially ferromagnetic. The permanent magnet moves in case of overload, the clamping yoke against the force of the resilient element, in particular the Zugbügelfeder. From a certain deflection, the attractive force of the permanent magnet exceeds the restoring force of the resilient element. The clamping yoke is attracted to the permanent magnet and only by the movement induced by the permanent magnet movement of the trigger is then actuated and unlocks the switch lock. D. h., The drawbar actuated solely by the force of attraction of the permanent magnet, the release lever, so that the switch lock is unlatched.
Im ausgeschalteten Zustand wird der zweite Energiespeicher, insbesondere im Form eines Permanentmagneten, durch das Schaltschloss in seine Aus-Position wegbewegt, so dass der Zugbügel von dem ersten Energiespeicher, d. h. dem federelastischen Element, wieder in seine Ausgangsposition bewegt werden kann und so ein weiteres Verklinken des Schaltschlosses ermöglicht. Beim Einschalten wird der Permanentmagnet dann wieder in seine Ein-Position bewegt.In the switched-off state, the second energy store, in particular in the form of a permanent magnet, is moved away into its off position by the switching mechanism, so that the clamping yoke is moved away from the first energy store, i. H. the spring-elastic element, can be moved back to its original position and thus allows further latching of the switch lock. When switching on the permanent magnet is then moved back to its on position.
Das federelastische Element kann je nach Lage zu dem Zugbügel als Druck- oder Zugelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das federelastische Element der Überstromschutzeinrichtung zwischen dem Zugbügel und dem zweiten Energiespeicher angeordnet. Hierbei ist das federelastische Element als Druckelement, insbesondere als Druckfeder, ausgebildet. Das federelastische Element kann ferner direkt an dem zweiten Energiespeicher angeordnet sein, insbesondere, wenn dieser in Form eines Permanentmagneten ausgebildet ist.The resilient element may be formed depending on the position of the clamping yoke as a pressure or tension element. Preferably, the resilient element of the overcurrent protection device is arranged between the yoke and the second energy storage. Here, the elastic element is designed as a pressure element, in particular as a compression spring. The spring-elastic element can furthermore be arranged directly on the second energy store, in particular if it is designed in the form of a permanent magnet.
Vorzugsweise ist der Zugbügel der Überstromschutzeinrichtung verschwenk- und/oder verschiebbar gehalten. In der Regel ist der Zugbügel verschiebbar innerhalb der Überstromschutzeinrichtung gelagert.Preferably, the clamping yoke of the overcurrent protection device is kept pivotable and / or displaceable. In general, the clamping yoke is slidably mounted within the overcurrent protection device.
Die Überstromschutzeinrichtung ist vorteilhafterweise als ein Leitungsschutzschalter oder ein Leistungsschalter ausgebildet. Die Uberstromschutzeinrichtung kann zusätzlich zu der Überlast- bzw. Kurzschlussfunktionalitat eine Einrichtung zum Schutz gegen einen Fehlerstrom aufweisen.The overcurrent protection device is advantageously designed as a circuit breaker or a circuit breaker. The overcurrent protection device may have, in addition to the overload or short-circuit functionality, a device for protection against a fault current.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Betätigung eines Auslosehebels eines Schaltschlosses einer Überstromschutzeinrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses bei einem Überlastfall gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Schritt gekennzeichnet ist:
- – ein durch Erwärmung krümmbares Bimetallelement der Überstromschutzeinrichtung wird bei einem Überstrom erwarmt und dadurch verkrümmt;
- – aufgrund der Verkrümmung bewegt das Bimetallelement einen bewegbaren Zugbügel der Überstromschutzeinrichtung entgegen einer ersten Kraft eines ersten Energiespeichers der Uberstromschutzeinrichtung;
- – nach einer bestimmten vorgebbaren Verschiebung des Zugbügels durch das Bimetallelement ubt ein zweiter Energiespeicher der Überstromschutzeinrichtung eine zweite Kraft auf den Zugbügel aus, wobei die zweite Kraft entgegen der ersten Kraft des ersten Energiespeichers wirkt, so dass der Zugbügel weiter entgegen der Richtung der ersten Kraft bewegt wird,
- – nach einer bestimmten weiteren Verschiebung des Zugbügels durch die Kraft des zweiten Energiespeichers betätigt der Zugbügel den Auslösehebel, so dass dieser das Schaltschloss zur Unterbrechung des Stromflusses öffnet.
- - A bimetallic element of the overcurrent protection device which can be bent by heating is heated in an overcurrent and thereby bent;
- - Due to the distortion, the bimetal moves a movable clamping yoke of the overcurrent protection device against a first force of a first energy storage of the overcurrent protection device;
- After a certain predeterminable displacement of the drawbar by the bimetallic element, a second energy storage of the overcurrent protection device exhausts a second force on the drawbar, the second force counteracting the first force of the first energy storage, so that the drawbar continues to move counter to the direction of the first force becomes,
- - After a certain further displacement of the drawbar by the force of the second energy storage of the clamping lever actuates the release lever so that it opens the switch lock to interrupt the flow of current.
Kern des Verfahrens ist, dass nach einer bestimmten vorgebbaren Verschiebung des Zugbügels durch das Bimetallelement, ein zweiter Energiespeicher der Überstromschutzeinrichtung eine zweite Kraft auf den Zugbügel ausübt. Diese zweite Kraft übernimmt die Auslenkung des Zugbügels in die Richtung, in die der Zugbügel bereits durch die Kraft des Bimetallelementes bewegt worden ist.The core of the method is that after a certain predetermined displacement of the drawbar by the bimetallic element, a second energy storage of the overcurrent protection device exerts a second force on the drawbar. This second force takes over the deflection of the drawbar in the direction in which the drawbar has already been moved by the force of the bimetallic element.
Das Bimetallelement muss hierdurch nicht so viel Kraft aufwenden, da es lediglich den Zugbügel bis zu der Position bewegen muss, ab der der zweite Energiespeicher die Bewegung des Zugbugels ubernimmt. Hierdurch können auch schwache Bimetallelemente noch eine ausreichend große Kraft zur Initialisierung der Auslösung der Verklinkung aufbringen. Bei diesem Verfahren muss das Bimetallelement keine Kraft zur Betatigung des Auslösehebels aufbringen, da dies von dem zweiten Energiespeicher, insbesondere in Form eines Permanentmagneten, übernommen wird. Die zweite Kraft des zweiten Energiespeichers, insbesondere des Permanentmagneten, wirkt entgegen der ersten Kraft des ersten Energiespeichers, so dass der Zugbügel weiter entgegen der Richtung der ersten Kraft bewegt werden kann. Das sich aufgrund einer Erwarmung verkrümmende Bimetallelement gibt den Anstoß zur Bewegung des Zugbügels und damit zur Betätigung des Auslösehebels bzw. des Unterbrechens des Stromflusses durch das Schaltschloss.As a result, the bimetallic element does not have to expend so much force, since it only has to move the drawbar to the position at which the second energy store assumes the movement of the tensile bow. As a result, even weak bimetallic elements can still apply a sufficiently large force to initialize the release of the latch. In this method, the bimetallic element does not have to apply any force for actuating the release lever, since this is taken over by the second energy store, in particular in the form of a permanent magnet. The second force of the second Energy storage, in particular of the permanent magnet, counteracts the first force of the first energy storage, so that the drawbar can be further moved against the direction of the first force. The bimetallic element which warps due to heating gives rise to the movement of the drawbar and thus to the actuation of the release lever or the interruption of the flow of current through the switching mechanism.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem zur Durchführung des Verfahrens die Uberstromschutzeinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.A method is preferred in which the overcurrent protection device according to the first aspect of the invention is designed to carry out the method.
Vorzugsweise bewegt das Bimetallelement den bewegbaren Zugbügel entgegen einer Federkraft eines federelastischen Elementes, insbesondere einer Zugbügelfeder, der Überstromschutzeinrichtung Nach der bestimmten vorgebbaren Verschiebung des Zugbügels durch das Bimetallelement, übt ein Permanentmagnet der Überstromschutzeinrichtung die zweite Kraft auf den Zugbügel aus. Aufgrund der Kraft des Permanentmagneten wird der Zugbügel gegen den Auslösehebel geführt, um diesen zu betätigen.Preferably, the bimetallic element moves the movable clamping yoke against a spring force of a spring-elastic element, in particular a Zugbügelfeder, the overcurrent protection device After the specific predetermined displacement of the drawbar by the bimetallic element, a permanent magnet of the overcurrent protection device exerts the second force on the clamping yoke. Due to the force of the permanent magnet, the clamping yoke is guided against the release lever in order to actuate it.
Die Lange der Verschiebung des Zugbügels, ab der der zweite Energiespeicher eine Kraft auf den Zugbügel ausübt, ist uber eine Eingabeeinheit der Überstromschutzeinrichtung variabel bestimmbar. Hierdurch kann die Überstromschutzeinrichtung auf veranderte Bedingungen eingestellt werden. Insbesondere eine Schwankung in der Krümmung des Bimetallelementes kann hierdurch ausgeblichen werden.The length of the displacement of the drawbar, from which the second energy storage exerts a force on the clamping yoke, can be variably determined via an input unit of the overcurrent protection device. As a result, the overcurrent protection device can be set to changed conditions. In particular, a fluctuation in the curvature of the bimetallic element can be bleached thereby.
Der besondere Vorteil der zuvor geschilderten Überstromschutzeinrichtung bzw. des zuvor geschilderten Verfahrens ist, dass nicht das Bimetall die Verklinkung lösen muss. Das hat insbesondere den Vorteil, dass schwache Bimetalle den Zugbugel nur gegen eine definierte Federkraft der Zugbügelfeder bewegen und nicht gegen die teils recht hohe Verklinkungskraft der Verklinkungsfeder arbeiten mussen. Die thermische Auslösung ist nicht mehr von der Verklinkungskraft abhängig, die sich im Laufe der Zeit ändern kann. Somit wird die thermische Auslösung weniger streuen und konstanter bleiben.The particular advantage of the above-described overcurrent protection device or the previously described method is that not the bimetal must solve the latch. This has the particular advantage that weak bimetals move the Zugbugel only against a defined spring force of Zugbügelfeder and do not have to work against the sometimes quite high Verklinkungskraft the Verklinkungsfeder. The thermal release no longer depends on the latching force, which can change over time. Thus, thermal tripping will be less scattered and more consistent.
Die Erfindung wird nun anhand eines nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to a non-exclusive embodiment, with reference to the accompanying drawings. Show it:
In den
In
Erreicht das Bimetallelement
Der Zugbugel
Im ausgeschalteten Zustand wird der Permanentmagnet
Das Bimetallelement
Das Bimetallelement
Durch eine Uberstromschutzeinrichtung mit derartigen Komponenten muss nicht das Bimetallelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Auslösehebel des SchaltschlossesRelease lever of the switch lock
- 22
- Bimetallelementbimetallic
- 33
- ZugbügelBail
- 44
- erster Energiespeicherfirst energy store
- 55
- zweiter Energiespeichersecond energy store
- 66
- Wandelement der ÜberstromschutzeinrichtungWall element of the overcurrent protection device
- 77
- Vorsprung des ZugbügelsProjection of the drawbar
Claims (9)
Priority Applications (1)
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2008
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Patent Citations (1)
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