DE1588840B2

DE1588840B2 - Thermischer ueberstromausloeser

Info

Publication number: DE1588840B2
Application number: DE19671588840
Authority: DE
Inventors: Otto 5277 Siepen Deissler
Original assignee: Starkstrom-Schaltgerätefabrik E. Spindler & O. Deissler, 5277 Rodt
Priority date: 1967-05-27
Filing date: 1967-05-27
Publication date: 1972-04-13
Also published as: DE6602058U; DE1588840A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Überstrpmapslöser zum Schutz von mehrphasigen Verbrauchern gegen symmetrische und unsymmetrische Überbelastung mit von Heizwicklungen beheizten Bimetallstreifen.

Es sind in der Praxis bereits verschiedenartige Konstruktionen von thermischen Überstromauslösern bekanntgeworden, welche sowohl mit Differentialschutz- als auch mit Raumkompensationseinrichtungen ausgestattet sind. Aus der deutschen Auslege-

Eingriff steht, daß beim Erkalten der Bimetall- ₂₀ schrift 1207 994 ist beispielsweise ein solcher Überstreifen (1, 2, 3) die Haarnadelfeder (13) teilweise Stromauslöser bekanntgeworden,
aus dem Kontaktgehäuse (14) herausziehbar ist. Bei allen diesen bekannten Überstromauslösern ist

2. Thermischer Überstromauslöser nach An- die Kontaktanordnung so gestaltet, daß nach dem sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schie- Auslösen die Wiedereinschaltung der Kontakteinrichber (7, 8, 9), das Kontaktgehäuse (14), die Haar- 25 tung durch Federkraft durchgeführt werden muß. nadelfeder (13) und die zweiten Haken (11) derart Von Nachteil ist jedoch, daß diese Federkraft beim ausgebildet und einander zugeordnet sind, daß die Auslösevorgang überwunden werden muß, und zwar Bewegung der Bimetallstreifen (1, 2, 3) bei sym- zuzüglich der Öffnungskraft des Öffnerkontaktes bzw. metrischer Belastung auf Kontaktgehäuse (14) der Schließkraft des Schließkontaktes, wenn außer und Haarnadelfeder (13), bei unsymmetrischer 30 dem Öffnungskontakt gleichzeitig noch ein Schließ-Belastung nur auf die Haarnadelfeder (13) über- kontakt für Signalzwecke oder sonstige Maßnahmen tragen wird: notwendig ist. Die Bimetallstreifen müssen also mehr

3. Thermischer Überstromauslöser nach An- als das doppelte der notwendigen Kontaktkraft bei sprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslösung aufbringen. Dadurch muß die'Heizdem Kontaktgehäuse (14) ein Haken (18) befestigt 35 wirkung, z.B. eines Bimelallstreifens, verhältnisist, welcher mit einem Raumtemperaturkompen- mäßig groß werden. Hierin ist ein großer Nachteil der sationsstreifen (19) zusammenwirkt, und daß der
Raumtemperaturkompensationsstreifen (19) derart angeordnet ist, daß das Kontaktgehäuse (14)

nach Verschiebung aus der Ruhelage an ihm zur Anlage komm,t und gehalten wird.

4. Thermischer Überstromauslöser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haken (12) jedes Schiebers (7, 8, 9) an "einem Ansatz (20) des Kontaktgehäuses (14) angreift, und daß dieser Ansatz (20) zur Beseitigung eines Differentialschutzes bei unsymmetrischer Belastung abnehmbar gestaltet ist.

5. Thermischer Überstromauslöser nach einem

der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 50 selben überträgt, daß der Schieber mit Haken verzeichnet, daß die im Innern des Kontaktgehäuses sehen ist, von denen ein erster Haken ein verschieb-(14) gelagerte Haarnadelfeder (13) mit einem bares Kontaktgehäuse bei erkalteten Bimetallstreifen Schenkel (136) mit einer einseitig gelagerten in Ruhestellung hält und ein zweiter Haken nach Wippe (22) derart, zusammenwirkt, daß bei Aus- erfolgter Auslösung mit einer in dem Kontaktgehäuse übung einer Kräftwirkung auf diese ein Kontakt 55 angeordneten und in ihm verschiebbaren Haarnadel- (22 b, 25) betätigt wird, und daß eine zweite feder derart in Eingriff steht, daß beim Erkalten der Wippe (21) zu der ersten so angeordnet ist, daß Bimetallstreifen die Haarnadelfeder teilweise aus bei Freigabe der ersten Wippe (22) der Schenkel dem Kontaktgehäuse herausziehbar ist.
(136) auf einen Hebelarm (21a) der Wippe (21) Zur Erläuterung dieses Grundgedankens der Erfin-

schlägt und ein anderer Hebelarm (216) der 60 dung wird folgendes ausgeführt: Die Heizwirkung soll Wippe (21) auf die erste Wippe (22) derart ein- möglichst klein gehalten werden, um dadurch eine wirkt, daß schlagartig der Kontakt (226, 25) öff- größere Genauigkeit beim Auslösen zu erreichen. Zu net und ein anderer Kontakt (22 c, 26) schließt. diesem Zweck ist es günstig, wenn die Heizelemente

6. Thermischer Überstromauslöser nach An- die Kraft, die sie beim Aufheizen erhalten haben, für spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wip- S5 die Wiedereinschaltung des Kontaktes beim Abkühpen(21, 22) je einen V-förmigen Ausschnitt (27, len hervorbringen. Bei gleichen Heizelementen be-28) aufweisen. kannter Ausführung gegenüber der erfindungsgemäßen ·

7. Thermischer Überstromauslöser nach einem Anordnung kann dann für die Heizelemente eine grö-

bekannten Überstromauslöser zu sehen, da die Genauigkeit der Auslösung infolge des großen' Kraftbedarfes sehr darunter leidet.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Überstromauslöser derart zu gestalten, daß die Heizwirkung sehr klein gehalten werden kann, um eine größere Genauigkeit beim Auslösen zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem thermischen Überstromauslöser der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedem Bimetallstreifen ein Schieber zugeordnet ist, der die Bewegung des Bimetallstreifens beim Erwärmen und Erkalten des-

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ßere Kurzschlußstromstärke zugelassen werden, da einen Haken 11 und 12 auf. An diese Schieber 7 bis 9

die Heizelemente mit einer stärkeren Wicklung ver- schließt sich eine Haarnadelfeder 13 an, die in einem

sehen werden können. Kontaktgehäuse 14 gelagert ist, welches seinerseits in

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird Führungen 15 bis 17 verschiebbar gehalten" ist. Das dadurch erzielt, daß die Schieber, das Kontakt- 5 Kontaktgehäuse 14 steht mittels eines weiteren Hagehäuse, die Haarnadelfeder und die zweiten Haken kens 18 in loser Verbindung mit einem Raumtempederart ausgebildet und einander zugeordnet sind, daß raturkompensationsstreifen 19.
die Bewegung der Bimetallstreifen bei symmetrischer Die Schieber 7 bis 9, die von den Bimetallstreifen 1 Belastung auf Kontaktgehäuse und Haarnadelfeder, bis 3 einzeln und unabhängig voneinander verschobei unsymmetrischer Belastung nur auf die Haar- io ben werden, sind so ausgebildet, daß sie beim Ausnadelfeder übertragen .wird. lösen auf die Haarnadelfeder 13 drücken. Ferner

Weiterhin ist es von Vorteil, daß an dem Kontakt- kann sich der leicht bewegliche Haken 11 der Schiegehäuse ein Haken befestigt ist, welcher mit einem ber 7, 8 oder 9 in die verschobene Haarnadelfeder 13 Raumtemperaturkompensationsstreifen zusammen- nach entsprechendre Drehung derselben in dem Konwirkt, und daß der Raumtemperaturkompensations- 15 taktgehäuse 14 einlegen. Der zweite. Haken 12 des streifen derart angeordnet ist, daß das Kontaktgehäuse Schiebers greift hinter einem Vorsprung 20 des Konnach Verschiebung aus der Ruhelage an ihm zur taktgehäuses 14 an., .. .·
Anlage kommt und gehalten wird. An Hand der Fig. 3 bis 6"sei die Wirkungsweise

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin- der zuvor erläuterten Vorrichtung näher erläutert", dung ergibt sich dadurch, daß der erste Haken jedes ao Wie schon dargelegt wurde, befindet sich das Kon-Schiebers an einem Ansatz des Kontaktgehäuses an- taktgehäuse 14 verschiebbar, in den- Führungen 15 greift, und daß dieser Ansatz zur Beseitigung eines bis 17. Die Haken .12, greifen-an dem Ansatz 2Ö Differentialschutzes bei unsymmetrischer Belastung (Fig. 2) des Kontaktgehäuses an und verschieben abnehmbar gestaltet ist Auf diese Weise ist es mög- dieses, wenn alle Bimetallstreifen. 1 bis 3.kalt sind,.in lieh, wahlweise Differentialschutz an dem Überstrom- a₅ die Ruhestellung.- In dieser Stellung hält" der Raumauslöser vorzusehen oder diesen je nach den Ge- temperaturkompensationsstreifen 19, das . Kontaktgebenheiten fortzulassen, nämlich dann, wenn es in gehäuse 14 an einem Haken 18 fest.-Erfolgt nun; eine der Praxis auf Differentialschutz nicht ankommt. . Belastung der Bimetallstreifen 1 ^ bis 3 durch. eirien

In Qiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist Strom, insbesondere durch; einen;Motorstrojn, so b'iees vorteilhaft, daß die im Innern des Kontaktgehäuses 30 gen sich die Bimetallstreifen Jr, bis 3,, die durch die gelagerte Haarnadelfeder mit einem Schenkel mit Heizwicklungen 4 bis 6 erwärmt werden, aus, und einer einseitig gelagerten Wippe derart zusammen- zwar etwa entsprechend F i g. 4. Das Kontaktgehäuse wirkt, daß bei Ausübung einer Kraftwirkung auf diese.. 14 liegt nun an dem Raumtemperaturkompensationsein Kontakt betätigt wird, und daß eine zweite Wippe streifen 19 an und wird dort festgehalten. Fließt ein zu der ersten so angeordnet ist, daß bei Freigabe der ₃₅ unzulässig hoher Strom, so biegen sich die Bimetallersten Wippe der Schenkel auf einen Hebelarm der streifen in die Stellung gemäß Fi g. 5 durch. Dadurch Wippe schlägt und ein anderer Hebelarm der Wippe wird die Haarnadelfeder 13 nach links verschoben, auf die erste Wippe derart einwirkt, daß schlagartig wodurch eine Abschaltung erfolgt. Die Heizwicklunder Kontakt öffnet und ein anderer Kontakt schließt. gen führen nun keinen Strom mehr, so daß die Bi-

In diesem Zusammenhang kann ferner eine Ver- ₄₀ metallstreifen in ihre Ruhelage zurückgehen. Da die

besserung dadurch erzielt werden, daß die Wippen je Haarnadelfeder 13 sich in dem Kontaktgehäuse 14

einen V-förmigen Ausschnitt aufweisen. gedreht hat, liegt sie hinter dem Haken 11. Beim

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Haarnadelfeder Erkalten der Bimetallstreifen 1 bis 3 nehmen nun die

mit einem Schenkel in einer Führung längsverschieb- entsprechenden Haken 11 mittels der Haarnadelfeder

lieh und schwenkbar gehalten ist. ₄₅ 13 das Kontaktgehäuse 14 so lange mit, d. h., sie ver-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an schieben dieses, bis der Raumtemperaturkompensa-Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt tionsstreifen 19 das Kontaktgehäuse 14 an dem Haken

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen thermischen 18 festhält. Die Bimetallstreifen 1 bis 3 erkalten wei-

Überstromauslöser mit Raumtemperaturkompensa- ter und schieben die Haarnadelfeder 13 weiter nach

tion, 50 rechts, bis sie sich wieder in die Ursprungslage ver-

F i g. 2 eine Seitenansicht des Uberstromauslösers drehen kann. Dabei kann sie sich aus dem Haken 11

gemäß F i g. 1, befreien und gleichzeitig die Einschaltung des öff-

Fig. 3 bis 6 verschiedene Schaltstellungen des nungskontaktes und die Ausschaltung eines Schließvereinfacht dargestellten Uberstromauslösers, kontaktes bewirken. Nun ist der Ursprungszustand

Fig. 7 das Kontaktgehäuse des Überstromaus- 55 wieder vorhanden,

lösers im Schnitt und Bleibt ein Bimetallstreifen kalt oder wird nur über

Fig. 8 eine Einzelheit aus dem Kontaktgehäuse in eine oder zwei Heizwicklungen der Strom des Motors

perspektivischer Darstellung. geführt, z. B. bei Ausfall einer Phase des Netzes, so

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 hält der Haken 12 das Kontaktgehäuse 14 fest. Das und 2 sind entsprechend den Phasen drei Bimetall- 60 Kontaktgehäuse 14 kann sich nun nicht bis zum Anstreifen 1 bis 3 vorgesehen, die in üblicher Weise mit schlag an den Raumtemperaturkompensationsstreifen Heizwicklungen 4 bis 6 ausgestattet sind. Die Bi- 19 bewegen, wodurch eine raschere Ausschaltung metallstreifen wirken mit je einem Schieber 7 bis 9 auch bereit bei geringem Strom möglich ist.
zusammen, und zwar sind die Schieber so in einer Auch in dieser Ausschaltstellung fällt die Haarschematisch angedeuteten Führung 10 gehalten, daß 65 nadelfeder 13 durch ihre Drehung in den Haken 11 sie unabhängig voneinander verschiebbar sind. Ge- und durch Erkalten der erwärmten Bimetallstreifen maß Fig. 2 weist jeder Schieber, und zwar in dem geht der thermische Überstromauslöser wieder in dargestellten Ausführungsbeispiel der Schieber 7, je seine Ausgangsstellung zurück.

Der Raumtemperaturkompensationsstreifen 19 bewirkt bei unterschiedlicher Temperatur, daß er das Kontaktgehäuse 14 nach links oder rechts verschiebt und entsprechend bewegen sich auch die Bimetallstreifen, ohne daß die Heizwicklung Strom führt, in gleicher Weise. Dadurch, daß die erkaltenden Bimetallstreifen die Wiedereinschaltung bewirken, brauchen sie bei ihrer Erwärmung nur die Kraft aufzubringen", um die Kraft der Haarnadelfeder und deren Reibung zu überwinden.

F i g. 7 zeigt einen Querschnitt durch das vereinfacht dargestellte Kontaktgehäuse 14, welches in Führungen 15 bis 17 verschiebbar gelagert ist. In dem Kontaktgehäuse 14 befindet sich die Haarnadelfeder 13, die längsverschieblich und um ihren Sehenkel 13 α gehalten ist. Ihr anderer Schenkel 13 b arbeitet mit zwei Wippen 21 und 22 zusammen, die in Drehgelenken 23 bzw. 24 schwenkbar gehalten sind. Die Wippe 22 trägt an ihrem freien Ende 22 a doppelseitig wirkende Kontakte 226, 22 c. Diese wirken wiederum mit Festkontakten 25 bzw. 26 zusammen. Die beiden Wippen 21 und 22 weisen gemäß F i g. 8 auf ihrer Oberseite V-förmige Ausschnitte 27 bzw. 28 oder Schrägflächen auf. Außerdem erhält die Wippe 22 vorteilhafterweise noch eine Leitkante 29.

.Die Wirkungsweise des Kontaktgehäuses 14 ist folgende:"ln normalem Betriebszustand befindet sich das freie Ende des Schenkels 13 b der Haarnadelfeder 13 derart au'f- einer Fläche 22d (Fig. 8) der Wippe 22, daß deren Kontakt 22*6 mit dem Festkontakt 25 gemaß Fi g. 7 in Berührung steht. Wenn nun die Auslösung infolge Ausbiegung eines Bimetallstreifens erfolgt, so wird die Haarnadelfeder 13 in Richtung des Pfeiles 30 (F i g. 8) gegenüber dem Kontaktgehäuse 14 verschoben, so daß das freie Ende des Schenkels 13 b der Haarnadelfeder 13 auf eine Fläche 21 σ der Wippe 21 aufschlägt, so daß diese um ihr Drehgelenk 23 gemäß F i g. 8 entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. gemäß Fi g. 7 im Uhrzeigersinn gedreht wird und mit ihrem Wippenende 21 δ auf die Unterseite der Wippe 22 im Bereich ihres Endes 22 a auftrifft und dieses um das Drehgelenk 24 dreht. Dabei werden die Kontakte 22 b, 25 geöffnet und die Kontakte 22 c, 26 geschlossen, wodurch das Ausschalten eines vor Überstrom zu schützenden elektrischen Gerätes und das Einschalten von Signaleinrichtungen od. dgl. erfolgt. Wenn nun die Bimetallstreifen abkühlen, so wird die Haafnadelfeder 13 wieder entgegen der Pfeilrichtung 30 zurückgezogen. Das freie Ende des Schenkels 13 b der Haamadelfeder 13 ist zuvor in den V-förmigen Ausschnitt 27 gelangt, so daß das Ende des Schenkels 13 b im Bereich dieses V-förmigen Ausschnittes wieder angehoben wird. Bei weiterem Vorrücken gelangt das Ende in den Ausschnitt 28 der Wippe 22 und wird durch Wirkung der Leitkante 29 wieder so weit in Richtung des in Fi g. 8 eingezeichneten Pfeiles verschwenkt, daß es wieder auf der Fläche 22 d der Wippe 22 zu liegen kommt, wodurch die ursprüngliche Schaltstellung wieder erreicht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermischer Überstromauslöser zum Schutz von mehrphasigen Verbrauchern gegen symmetrische und unsymmetrische Überbelastung mit von Heizwicklungen beheizten Bimetallstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bimetallstreifen (1, 2, 3) ein Schieber (7, 8, 9) zugeordnet ist, der die Bewegung des Bimetallstreifen(1;-2, 3) beim Erwärmen.und Erkalten desselben überträgt,, daß der Schieber (7, 8, 9) mit Haken (11, 12) versehen ist, von denen ein erster Haken (12) ein verschiebbares Kontaktgehäuse (14) bei erkalteten Bimetallstreifen (1, 2, 3) in Ruhestellung hält und ein zweiter Haken (11) nach erfolgter Auslösung mit einer in dem Kontaktgehäuse (14) angeordneten und in ihm verschiebbaren Haarnadelfeder (13) derart im

der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haarnadelfeder (13) mit einem Schenkel (13α) in. einer Führung (31) längsverschieblich und "schwenkbar gehalten ist.