DE1538447C3

DE1538447C3 - Thermal overcurrent relay with phase failure protection

Info

Publication number: DE1538447C3
Application number: DE19661538447
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Elektrowerkstaetten Benedikt & Jaeger Wien
Current assignee: Elektrowerkstaetten Benedikt & Jaeger Wien
Priority date: 1965-02-16
Filing date: 1966-02-11
Publication date: 1975-01-30
Also published as: DE1538447B2; DE1538447A1; AT256964B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Überstromrelais mit Phasenausfallschutz zur Überwachung mehrphasiger Stromkreise mit in parallelen Ebenen angeordneten, einseitig eingespannten Bimetallstreifen, welche mit ihren freien Enden in Ausnehmungen zweier übereinander in senkrecht zu den Bimetallstreifen liegenden Ebenen angeordneter, verschiebbarer Schieber eingreifen, durch die über einen schwenkbaren Körper ein Schalter betätigbar ist, welcher Körper an zwei im Bereich der Schieber befindlichen Stellen mit diesen in Eingriff steht, wobei im Verschiebungsbereich eines der Schieber ein einstellbarer Anschlag angeordnet ist.The invention relates to a thermal overcurrent relay with phase failure protection for monitoring multi-phase circuits with bimetallic strips arranged in parallel planes, clamped on one side, which with their free ends in recesses two on top of each other in perpendicular to the bimetal strips Intervene lying planes arranged, displaceable slide, through which a pivotable Body a switch can be actuated, which body is located at two points in the area of the slide is in engagement with these, an adjustable stop being arranged in the displacement area of one of the slides is.

Ein derartiges Überstromrelais ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 177 743 bekannt. Der erwähnte Körper ist mit einem der beiden Schieber in Eingriff, die zugehörige Lagerstelle befindet sich mittig an einer Zunge. In den Körper greift als Energiespeicher eine Feder ein, die nach erfolgter Auslösung durch zusätzlich aufzubringende Energie, d. h. von Hand aus, wieder gespannt werden muß.Such an overcurrent relay is known from German Auslegeschrift 1 177 743. The body mentioned is in engagement with one of the two slides, the associated bearing is located in the middle of one Tongue. A spring acts as an energy store in the body, which after it has been triggered by additionally energy to be applied, d. H. must be tightened again by hand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Überstromrelais der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß ein Betätigungsorgan mit einem Schalter mit Selbstrückstellung auf kleinem Raum unterzubringen ist.The invention is based on the object of providing a thermal overcurrent relay of the type mentioned at the beginning in such a way that an actuator with a switch with self-reset on small Space is to be accommodated.

ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der schwenkbare Körper als unverschiebbares Plättchen mit vier den Eckbereichen eines Vierecks entsprechenden Stellen ausgebildet und an nur einer den Schiebern entfernt liegenden Stelle gelagert ist und die dieser Stelle benachbarte Stelle an dem Schalter mit Selbstriickstellung anliegt und daß die beiden anderen den Eckbereichen entsprechenden Stellen mit je einem der Schieber in Eingriff stehen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird gegenüber dem bekannten Relais der Vorteilerzielt, daß durch den schwenkbaren Körper ein Sprungschalter betätigt wird,-welcher durch Verschieben des Kontaktstückes so eingestellt werden kann, daß er bei Wegfall der Betätigungskraft (z. B. beim Auskühlen der Bimetalle) selbsttätig in seine Ausgangslage zurückspringt und dabei auch den Körper in seine Ausgangslage zurückstellt. Es ist also ein automatischer Betrieb ohne äußere Rückstellkraft möglich.ίο This object is achieved according to the invention by that the pivotable body as an immovable plate with four the corner areas of a square is formed corresponding points and is stored at only one point remote from the slide and the position adjacent to this position is applied to the self-locking switch and that the other two the respective corner areas are in engagement with one of the slides. By the invention Training is achieved over the known relay, the advantage that the pivotable Body a snap switch is operated, -which is set by moving the contact piece can be that when the actuating force is lost (e.g. when the bimetals cool down) automatically into his Jumps back from the starting position and thereby also returns the body to its starting position. So it's a automatic operation possible without external restoring force.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Überlastauslösung, Auslösung durch Phasenstromdifferenz (bzw. Phasenausfall) und automatische Rückstellung in einem Gerät zusammengefaßt werden. Dies wird ermöglicht durch den einfachen und platzsparenden Körper, welcher die verschiedenen Bewegungen der Bimetalle sinnvoll auf ein einziges Kontaktsystem überträgt.Another advantage of the invention is that overload tripping, tripping by phase current difference (or phase failure) and automatic reset can be combined in one device. this is made possible by the simple and space-saving body, which the various movements which transfers bimetals sensibly to a single contact system.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die der gelagerten Stelle benachbarte Stelle des Körpers an einem Betätigungsorgan des Schalters anliegt. Dadurch liegen die Schieber an den Bimetallstreifen spielfrei an. Dabei ist es möglich, daß die gelagerte Stelle und die dieser benachbarte Stelle des Körpers seitlich abstehende Arme aufweist, von denen der eine in eine Lagerstelle eingreift und der andere an dem Schalter anliegt. Durch diese Arme kann eine größere Übersetzung und damit raschere Betätigung des Schalters bewirkt werden.An advantageous further embodiment of the subject matter of the invention consists in that the point of the body adjacent to the stored point on an actuating member of the switch is applied. As a result, the slides rest on the bimetal strip without play. Included it is possible that the supported point and the adjacent point of the body protruding laterally Has arms, one of which engages in a bearing point and the other rests against the switch. By these arms can achieve a greater translation and thus faster actuation of the switch.

Das Betätigungsorgan kann eine Kippfeder sein, welche mit einer Stellschraube gegen die der gelagerten Stelle benachbarte Stelle des Körpers drückbar ist. Dadurch ist eine Einstellung des erforderlichen Druckes auf den Körper von vornherein möglich.The actuating element can be a toggle spring, which with an adjusting screw against that of the mounted Place adjacent part of the body can be pressed. This enables the required pressure to be set on the body from the outset.

Schließlich ist die Vorspannung zwischen dem Körper und der an diesem anliegenden Kippfeder durch Verschiebung eines die gelagerte Stelle des Körpers tragenden Bauteiles veränderbar.Finally, the preload between the body and the toggle spring resting against it is through Displacement of a component supporting the supported point of the body can be changed.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. It demonstrate

F i g. 1 bis 3 das erfindungsgemäß ausgebildete Relais in Vorderansicht bei verschiedenen Stellungen der Bimetallstäbe;F i g. 1 to 3 the relay designed according to the invention in a front view in different positions of the Bimetal rods;

F i g. 4 ein Schnittbild nach der Linie IV-IV der F i g. 3; dieF i g. 4 shows a sectional view along the line IV-IV in FIG. 3; the

Fig. 5 bis 16 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Körpers in verschiedenen Stellungen;Fig. 5 to 16 schematic representations of the invention Body in different positions;

Fig. 17 den erfindungsgemäß gelagerten Körper im Schaubild und17 shows the body mounted according to the invention in Diagram and

F i g. 18 und 19 je eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Körpers und die zugehörigen Schwenkachsen.F i g. 18 and 19 each a schematic representation of the body according to the invention and the associated Swivel axes.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen ein thermisches Überstromrelais, welches drei in einem Gehäuse 1 einseitig eingespannte strombeheizte Bimetallstreifen 2,3,4, zwei mit diesen in Eingriff stehende Schieber 5,6 und einen Schalter 7,8,9, 10 enthält, wobei letzterer aus Schaltstücken 7,8, einem Kontaktkipphebel 9 und einer Kippfeder 10 besteht. Die schraubenförmige Kippfeder 10 io ist einerseits an einer Stellschraube 11 verankert und greift anderseits am Kontaktkipphebel 9 an. Dieser ist in einem Schneidenlager 20, 21 abgestützt und wird je nach Stellung der Kippfeder 10 entweder an das Schaltstück 7 oder an das Schaltstück 8 gedrückt. .'The F i g. 1 to 4 show a thermal overcurrent relay, which has three clamped in a housing 1 on one side electrically heated bimetal strips 2,3,4, two with these engaging slides 5,6 and one Contains switch 7,8,9, 10, the latter being made of contact pieces 7,8, a contact rocker arm 9 and a toggle spring 10 consists. The helical toggle spring 10 io is anchored on the one hand to an adjusting screw 11 and on the other hand engages the contact rocker arm 9. This is supported in a cutter bearing 20, 21 and depending on the position of the toggle spring 10 is either attached to the Contact piece 7 or pressed against the contact piece 8. . '

Zwischen den Schiebern 5,6 und den Schaltern- 7 bis 10 ist ein als Plättchen ausgebildeter Körper 12 eingeschaltet, der (F i g. 4) vier den Eckbereichen eines Vierecks entsprechende Stellen 13, 14, 15, 16 aufweist, von denen nur die eine obere Stelle 13 in einer ortsfesten Lagerstelle 17 untergebracht ist. Der Körper 12 kann in dieser Lagerstelle 17 um die durch die Stellen 13, 14 gebildete Achse oder um eine andere geschwenkt werden. Eine Verschiebung des Körpers 12 in seiner Ebene selbst ist durch die Lagerung nicht möglich.Between the slides 5, 6 and the switches 7 to 10, a body 12 designed as a plate is switched on, which (FIG. 4) has four points 13, 14, 15, 16 corresponding to the corner regions of a square, of which only the one upper point 13 is housed in a stationary bearing point 17. The body 12 can be in this bearing point 17 can be pivoted about the axis formed by the points 13, 14 or another. A displacement of the body 12 in its plane itself is not possible due to the storage.

Wie die drei Bimetallstreifen 2,3,4 mit ihren frei beweglichen Enden in die Schieber 5,6 eingreifen, zeigen die F i g. 1 bis 3. Gemäß F i g. 17 weist der obenliegende Schieber 5 eine Ausnehmung 18 auf, an welcher Stelle der Schieber 5 von einer Ausnehmung 19 des Körpers 12 umfaßt wird. Der andere untere Schieber 6 greift dagegen mit seiner Stirnfläche direkt an der der Lagerstelle 17 diagonal gegenüberliegenden Stelle 16 des Körpers 12 an.How the three bimetallic strips 2,3,4 engage with their freely movable ends in the slide 5,6 show the F i g. 1 to 3. According to FIG. 17, the overhead slide 5 has a recess 18 on which Place the slide 5 is encompassed by a recess 19 of the body 12. The other lower slide 6 on the other hand, engages with its end face directly at the point 16 diagonally opposite the bearing point 17 of the body 12.

Werden alle drei Bimetallstreifen 2,3,4 gemäß F i g. 3 gleichmäßig ausgebogen (symmetrische Strombelastung), so bewegen sich mit ihnen die Schieber 5,6 in Richtung des Körpers 12. Dabei wird dieser um die durch die oberen Stellen 13, 14 gebildete Achse geschwenkt. Eine Betätigung des Schalters 7,8,9, 10 erfolgt dabei nicht.Are all three bimetal strips 2,3,4 according to F i g. 3 evenly bent (symmetrical current load), the slides 5, 6 move with them in the direction of the body 12. This is pivoted about the axis formed by the upper points 13, 14. The switch 7, 8, 9, 10 is not actuated.

Stößt der obere Schieber 5 an einen mit einer Schraube 22 einstellbaren Anschlag 23, so setzt dieser dem Schieber 5 einen Widerstand entgegen, so daß letzterer nicht weiter verschoben werden kann. Kommt es infolge eines unzulässigen Überstromes daher zu einer weiteren Ausbiegung eines oder mehrerer Bimetallstreifen 2,3,4, so wird der Schieber 6 in Richtung des Körpers 12 bewegt und bewirkt dessen Verschwenkung um die durch die Lagerstelle 17 und die Ausnehmung 18 gebildete Achse, so daß die Stelle 14 des Körpers 12 gegen die Kippfeder 10 drückt, die den Kontaktkipphebel 9 in die in Fig.3 gezeigte Lage verschwenkt. Es wird dabei ein Ruhestromkreis unterbrochen und ein Arbeitsstromkreis (z. B. ein Signalstromkreis) geschlossen. Der Anschlag 23 ist ebenfalls ein Bimetallstreifen, der sich bei Änderungen der Raumtemperatur im gleichen Sinne wie die anderen Bimetallstreifen 2,3,4 durchbiegt. Es bleibt daher der Abstand zwischen dem Anschlag 23 und dem Schieber 5 unabhängig von der Raumtemperatur immer annähernd gleich groß.If the upper slide 5 strikes a stop 23 which can be adjusted by means of a screw 22, this stop is set the slide 5 opposes a resistance so that the latter cannot be moved any further. Comes Therefore, as a result of an impermissible overcurrent, one or more bimetal strips will flex further 2,3,4, the slide 6 is in the direction of the body 12 moves and causes its pivoting about the through the bearing point 17 and the recess 18 formed axis, so that the point 14 of the body 12 presses against the rocker spring 10, which the contact rocker arm 9 pivoted into the position shown in FIG. A closed circuit is interrupted and a working circuit (e.g. a signal circuit) closed. The stop 23 is also a bimetal strip that changes when the room temperature changes bends in the same way as the other bimetal strips 2,3,4. The distance therefore remains between the stop 23 and the slide 5, regardless of the room temperature, always approximately same size.

Wird gemäß F i g. 2 der obere Schieber 5 von vornherein durch einen kaltbleibenden Bimetallstreifen 2 zurückgehalten (Ausfall einer Phase) und werden die beiden anderen Bimetallstreifen 3,4 in Richtung des Körpers 12 ausgebogen, so nehmen sie den unteren Schieber 6 mit, der an dem Körper 12 (Fi g. 17 unten rechts) angreift und dessen Verschwenkung um die Achse Lagerstelle 17/Ausnehmung 18 bewirkt: Durch Andrücken der Stelle 14 auf die Kippfeder 10 wird der Kontaktkipphebel 9 auf das Schaltstück 8 bewegt. Wieder wird der Ruhestromkreis unterbrochen und der Arbeitsstromkreis geschlossen.If according to FIG. 2 the upper slide 5 from the outset by a cold bimetallic strip 2 held back (failure of a phase) and the other two bimetal strips 3.4 in the direction of the Body 12 bent out, so they take the lower slide 6 with them, which is attached to the body 12 (Fi g. 17 below right) attacks and causes its pivoting about the axis bearing 17 / recess 18: Through When the point 14 is pressed onto the toggle spring 10, the contact toggle lever 9 is moved onto the contact piece 8. Again the closed circuit is interrupted and the working circuit is closed.

Aus den F i g. l· bis 3 ist ersichtlich, daß die Schieber 5 und 6 mit Ausnehmungen 24, 25, 26 bzw. 27, 28 versehen sind, in die die Bimetallstreifen 2,3,4 eingreifen. From the F i g. l · to 3 it can be seen that the slide 5 and 6 are provided with recesses 24, 25, 26 and 27, 28, respectively, into which the bimetallic strips 2, 3, 4 engage.

Die F i g. 5 und 6 zeigen schematisch in Richtung eines Pfeils (Fig. 1) den Körper 12 in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht, wobei die Enden der Schieber 5,6 und ein Betätigungsorgan 29 des Schalters in der Draufsicht bzw. Seitenansicht dargestellt sind. Die in F i g. 6 gezeigte gegenüber den Schiebern 5,6 senkrechte Lage des Körpers 12 bringt dessen Ausgangslage bei der üblichen Raumtemperatur von z. B. 20° C zum Ausdruck. Ist die Raumtemperatur höher als 20° C, so werden sich die Bimetallstreifen 2, 3,4 in Pfeilrichtung gemäß F i g. 7 durchbiegen und die Schieber 5,6 in der gleichen Richtung verschieben. Es erfolgt keine Betätigung des Betätigungsorgans 29 für den Schalter, weil der Körper 12 nur um die Achse der Stellen a bis d geschwenkt wird.The F i g. 5 and 6 show schematically in the direction of an arrow (Fig. 1) the body 12 in front view, top view and side view, the ends of the slide 5, 6 and an actuating member 29 of the switch being shown in top view and side view, respectively. The in F i g. 6 shown relative to the slides 5,6 vertical position of the body 12 brings its starting position at the usual room temperature of z. B. 20 ° C expressed. If the room temperature is higher than 20 ° C., the bimetallic strips 2, 3, 4 will move in the direction of the arrow according to FIG. Bend 7 and move the slides 5, 6 in the same direction. There is no actuation of the actuator 29 for the switch because the body 12 is pivoted only about the axis of the points a to d.

Fällt die Raumtemperatur z. B. unter 20° C, so werden die Bimetallstreifen!,3,4 in Richtung des Pfeiles in F i g. 8 ausgebogen und mit ihnen die Schieber 5,6 verschoben. Der Körper 12 nimmt daher die in F i g. 8 gezeigte Lage ein und wird nur um die Achse a bis d geschwenkt, wenn beide Schieber 5,6 bei einer Durchbiegung aller Bimetallstäbe 2, 3,4 in einer Richtung am Körper 12 an den Stellen b, c angreifen.If the room temperature falls e.g. B. below 20 ° C, the bimetallic strips!, 3, 4 in the direction of the arrow in F i g. 8 bent out and moved with them the slide 5.6. The body 12 therefore takes the steps shown in FIG. 8 is a position shown and is only pivoted about the axis a to d when both slides 5, 6 with a deflection of all bimetallic rods 2, 3, 4 in one direction on the body 12 at the points b, c attack.

Die F i g. 9 und 10 zeigen den Körper 12 in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht für den Fall, daß ein Bimetallstreifen kalt bleibt und die anderen beiden Bimetallstreifen sich ausdehnen. Dabei hält nämlich der eine Schieber 5 den Körper 12 an der Stelle b zurück, wogegen der andere Schieber 6 den Körper 12 an der Stelle c in Richtung des Pfeiles gemäß F i g. 10 bewegt. An der Stelle d wird daher der Körper 12 das Betätigungsorgan 29 des Schalters betätigen. Dieser Auslösevorgang ist unabhängig davon, ob die Raumtemperatur über (F i g. 11) oder unter (F i g. 12) dem üblichen Wert liegt.The F i g. 9 and 10 show the body 12 in front, plan and side views in the event that one bimetal strip remains cold and the other two bimetal strips expand. This is because one slide 5 holds the body 12 back at point b , while the other slide 6 holds the body 12 at point c in the direction of the arrow according to FIG. 10 moves. At the point d , the body 12 will therefore actuate the actuator 29 of the switch. This triggering process is independent of whether the room temperature is above (Fig. 11) or below (Fig. 12) the usual value.

Die F i g. 13 und 14 veranschaulichen den Körper 12 in Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht, und zwar in einer Stellung, in der die Bimetallstreifen 2, 3,4 bereits ausgebogen werden und hierauf ein Bimetallstreifen kalt geworden ist. Bei ausgebogenen Bimetallstreifen wurde der Körper 12 um die Achse der Stellen a bis d geschwenkt. Beim Abkühlen eines der Bimetallstreifen erfolgt eine Verschiebung des Schiebers 5 in Richtung des Pfeils gemäß F i g. 14, so daß der Körper 12 um die Achse der Stellen a bis c geschwenkt und das Betätigungsorgan 29 des Schalters an der Stelle d in Pfeilrichtung betätigt wird. Auch diese Auslösung des Schalters erfolgt unabhängig davon, ob die Raumtemperatur über 20°C (F i g. 15) oder unter 20°C (F i g. 16) liegt.The F i g. 13 and 14 illustrate the body 12 in a front view, top view and side view, specifically in a position in which the bimetallic strips 2, 3, 4 are already bent and a bimetallic strip has then become cold. In the case of bent bimetal strips, the body 12 was pivoted about the axis of the points a to d. When one of the bimetal strips cools, the slide 5 is displaced in the direction of the arrow according to FIG. 14, so that the body 12 is pivoted about the axis of the points a to c and the actuator 29 of the switch is actuated at the point d in the direction of the arrow. This triggering of the switch also takes place regardless of whether the room temperature is above 20 ° C. (FIG. 15) or below 20 ° C. (FIG. 16).

Durch Verlängerung oder Verkürzung der an den Stellen 13, 14 angeordneten Arme am Körper 12 gemäß Fig. 17 wird erreicht, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Stellen a, b, c, d in der gewünschten Art festgelegt werden kann. Dabei kann der Schieber 6 an einer anderen Stelle, wie mit strichpunktierten Linien angedeutet ist, am Körper 12 angreifen. Ein die Lagerstelle 17 tragender Bauteil 30 kann in den Rieh-By lengthening or shortening the arms arranged at the points 13, 14 on the body 12 according to FIG. 17, it is achieved that the transmission ratio between the points a, b, c, d can be determined in the desired manner. The slide 6 can act on the body 12 at another point, as indicated by dash-dotted lines. A component 30 carrying the bearing point 17 can be inserted into the

tungen der Pfeile gemäß F i g. 17 verschoben und festgelegt werden, wodurch eine Änderung der Vorspannung zwischen dem Körper 12 und der Kippfeder 10 erreicht wird.functions of the arrows according to FIG. 17 can be moved and fixed, thereby changing the preload between the body 12 and the toggle spring 10 is achieved.

Die Fig. 18 und 19 veranschaulichen schließlich die Möglichkeit, die Bewegung der Stellend (Fig. 19) oder c (F i g. 18) durch eine Verlängerung der Stellen a, b oder c auf den Weg der Stelle dzu übersetzen.Finally, FIGS. 18 and 19 illustrate the possibility of translating the movement of the positions (FIG. 19) or c (FIG. 18) onto the path of position d by lengthening positions a, b or c.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Thermal overcurrent relay with phase failure protection for monitoring multiphase circuits with bimetallic strips arranged in parallel planes, clamped on one side, which engage with their free ends in recesses of two displaceable slides arranged one above the other in perpendicular to the bimetallic strips, through which a switch via a pivotable body can be actuated which body is in engagement with the latter at two points in the region of the slide, an adjustable stop being arranged in the displacement region of one of the slide, characterized in that the pivotable body (12) is a non-displaceable plate with four corner regions of a square corresponding points formed and at only one point (13; a) located away from the slides (5, 6) and the point (14; d) adjacent to this point (13 ;; /) rests on the switch with self-resetting and that the the other two corner areas n corresponding positions (15, 16; b, c) each engage one of the slides (5, 6).

2. Overcurrent relay according to claim 1, characterized in that that the position (14; ei) of the body (12) adjacent to the stored position (13;, -;) an actuator (29) of the switch is applied.

3. Overcurrent relay according to claim 2, characterized in that the supported point (13) and the this adjacent point (14) of the body (12) has laterally protruding arms, one of which engages in a bearing point (17) and the other rests against the switch.

4. Overcurrent relay according to claim 2, characterized in that the actuating member (29) is a toggle spring (10) which with an adjusting screw (11) against the point (13; a) adjacent to the point (14; d) of the body ( 12) can be pressed.

5. Overcurrent relay according to claim 4, characterized in that the bias voltage between the body (12) and the toggle spring (10) resting against it by displacement of a bearing point (13; a; bearing point 17) of the body (12) supporting component ( 30) is changeable (Fig. 17).