DE19530493A1

DE19530493A1 - Thermic actuator arm for fault protection switch

Info

Publication number: DE19530493A1
Application number: DE1995130493
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Dr Wolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-02-20

Abstract

The release uses a bimetallic release arm (1), secured at one side, which is deformed in response to heat. The free end of the release arm cooperates with a rotatable or pivoted spring (3), which holds the release arm in position in its cold state. The release arm and the spring pref. operate together, forming a knee-linkage. The spring is pref. provided by a coil spring secured to a fixed counter-bearing (4) via a pivot coupling.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Auslöser, beispielsweise für Schutzschalter nach Art von Leitungs schutzschaltern, der nach dem Prinzip eines Bimetallauslösers mit einem bei Erwärmung sich ausbiegenden, einseitig einge spannten Auslösearm arbeitet.The invention relates to a thermal release, for example for circuit breakers circuit breakers based on the principle of a bimetallic release with one bending out when heated, one-sided cocked trigger arm works.

Bimetallauslöser sind in der Schutzschalttechnik gängig. Sie werden zur Überwachung von Überströmen im Überlastbereich der Schutzschalter bzw. der zu schützenden Einrichtungen einge setzt, wobei die Erwärmung durch den zu überwachenden Strom den Bimetallstreifen auslenken läßt. Hierbei kann ein Schalt schloß entklinkt werden kann. Bei solchen Anordnungen ist die lineare Auslenkung des Bimetalls mit der Erwärmung nachtei lig. Die Erwärmung, die annähernd proportional zum Stromqua drat ist, führt im Endbereich zu sehr unterschiedlichen Aus lenkungen, die von der Voreinstellung des Bimetallstreifens zudem abhängen. Es ist daher eine sehr genaue Justierung er forderlich, um bei einer bestimmten Erwärmung sicher die Ent klinkung zu erzielen. Trotzdem kann es im Grenzbereich vor kommen, daß der ausgelenkte Bimetallstreifen gerade die Klin ke berührt, aber die Kraft für eine Auslösung der Auslöse klinke nicht ausreicht.Bimetal triggers are common in protective switching technology. she are used to monitor overcurrents in the overload range Circuit breaker or the facilities to be protected sets, the heating by the current to be monitored deflects the bimetallic strip. Here, a circuit lock can be unlatched. In such arrangements, the linear deflection of the bimetal with the heating lig. The warming, which is approximately proportional to the current qua trat leads to very different designs in the end area steering systems by presetting the bimetal strip also depend. It is therefore a very precise adjustment required to ensure that the Ent to achieve latching. Nevertheless, it can occur in the border area come that the deflected bimetallic strip just the clin ke touches, but the force to trigger the trigger jack not sufficient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen thermischen Auslöser zu entwickeln, der je nach Anforderung einfach zu justieren ist oder ohne Justierung auskommt.The invention has for its object a thermal Develop triggers that are simply too depending on the requirement adjust or does without adjustment.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt nach der Erfin dung dadurch, daß am Auslösearm an seinem freien Ende eine derartige Feder bzw. eine Feder derart angreift, daß der Aus lösearm in der Kaltstellung in seiner Position unterstützend gehalten ist. Bei Erwärmung des Auslösearms, wenn sich dieser ausbiegt, hält die Feder das freie Ende zurück, bis es bei spielsweise nach Durchlaufen einer Kniegelenksposition sprungartig unter Unterstützung durch die Feder in eine Warm position übergeht. Der hierbei konstruktiv einstellbare mehr oder weniger stark ausgeprägte Schnappeffekt vermindert Ab weichungen in der Position des Auslösearms in seinem warmen Zustand hinsichtlich der Position, wo die Auslösung erfolgt. Eine Justierung kann daher vergleichsweise gröber sein oder in vielen Anwendungsfällen ganz entfallen.The described task is solved according to the inven dung in that at the trigger arm at its free end such spring or a spring attacks such that the off Low-release in its cold position to support its position is held. When the trigger arm heats up, if this deflects, the spring retains the free end until it stops for example after going through a knee joint position abruptly with the help of the spring in a warm position passes. The more constructively adjustable here or less pronounced snap effect diminishes Ab softening in the position of the release arm in its warm State regarding the position where the release takes place. An adjustment can therefore be comparatively coarse or completely eliminated in many applications.

Es sind Schnapp scheiben aus tellerförmigem Bimetall bekannt, die über ihren Umfang eingespannt sind und mit ihrer Mitte bauchartig auf ein zu bedienendes Element einwirken (EP-A-0 603 663). Durch den einseitig eingespannten Auslösearm, auf dessen freies Ende eine drehbewegliche Feder einwirkt, werden genauere und größere Auslenkungen erzielt, so daß genauere und kleinere Auslöser gefertigt werden können.It's snap disks made of plate-shaped bimetal known above their Are circumferentially clamped and with their middle belly-like act on an element to be operated (EP-A-0 603 663). By the release arm clamped on one side, on its free End acts on a rotating spring, become more accurate and achieved greater deflections, so that more accurate and smaller Triggers can be made.

Eine Drehbeweglichkeit der Feder läßt sich durch eine seit lich entsprechend weiche Feder erzielen oder durch eine dreh beweglich bzw. kippbeweglich gelagerte Feder an ihren Halte rungspunkten, also an einem festen Widerlager und am Ende des Auslösearms, an dem die Feder gehalten ist.The spring can be rotated by one Achieve a correspondingly soft spring or by rotating it movably or tiltably mounted spring on their supports points, i.e. on a fixed abutment and at the end of the Trigger arm on which the spring is held.

Eine einfache Ausführung besteht darin, daß der Auslösearm und die Feder hinsichtlich ihrer Wirkrichtung miteinander die Konfiguration eines Kniegelenkes bilden. Es werden hierbei in einfacher Weise deutlich unterschiedliche Stellungen für den Auslösearm in kaltem und in warmem Zustand bei verlustarmem Übergang erzielt. Hierbei kann die Feder im einfachsten Fall als Druckfeder ausgeführt sein, die an einem festen Gegenla ger drehbeweglich, insbesondere kippfähig, befestigt ist und mit dem nicht eingespannten Ende des Auslösearms drehbeweg lich, insbesondere kippfähig, verbunden ist.A simple version is that the trigger arm and the spring with respect to their direction of action Form the configuration of a knee joint. It will be in easily different positions for the Trigger arm in cold and warm condition with low loss Transition achieved. In the simplest case, the spring can be designed as a compression spring on a fixed counterla ger rotatable, in particular tiltable, attached and with the non-clamped end of the trigger arm Lich, in particular tiltable, is connected.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing will:

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des thermischen Auslö sers veranschaulicht. In Fig. 1 the basic structure of the thermal tripping sers is illustrated.

In Fig. 2 ist in einem Diagramm das prinzipielle Funktionsver halten des thermischen Auslösers dargestellt.In Fig. 2, the basic function of the thermal release is shown in a diagram.

Der thermische Auslöser nach Fig. 1 besteht im Prinzip aus ei nem Auslösearm 1, der an seinem einen Ende in einer Halterung 2 eingespannt ist. Am freien Ende des Auslösearms 1 greift eine Feder 3 an, die in einer Lagerstelle 4 in der Zeichen ebene drehbeweglich gehalten ist. Hierdurch wird der Auslöse arm 1 in seinem kalten Zustand, also in seiner Kaltstellung, unterstützend gehalten. Auslösearm 1 und Feder 3 bilden im Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Wirkrichtung 5 der Feder 3 die Konfiguration eines Kniegelenks. Hierzu sind Auslösearm 1 und Feder 3 durch eine gelenkartige Verbindung 6 miteinan der verbunden. Wenn der Auslösearm 1 bis in einen kritischen Auslösebereich erwärmt wird, biegt er sich gegen die Feder kraft über die Totpunktlage hinweg bei Unterstützung durch die Federkraft bis in die Warmstellung. Hierbei versucht die Federkraft, die Biegung zu verstärken. Die Feder 3 kann als Druckfeder ausgeführt sein, die an einem festen Gegenlager, der Lagerstelle 4, drehbeweglich, insbesondere kippfähig, be festigt ist und mit dem nicht eingespannten Ende des Auslöse arms 1 drehbeweglich, insbesondere kippfähig, verbunden ist. Die gleiche Wirkung erzielt man auch durch eine Zugfeder, die an der Einspannhalterung 2 des Auslösearms 1 drehbeweglich gehalten ist und die mit dem freien Ende des Auslösearms drehbeweglich verbunden ist. Hierbei läßt sich ein noch kür zerer Aufbau des thermischen Auslösers realisieren.The thermal trip device according to Fig. 1 consists in principle of egg nem trigger arm 1, which is clamped at one end in a holder 2. At the free end of the trigger arm 1 engages a spring 3 , which is held in a bearing 4 in the drawing plane rotatably. As a result, the trigger arm 1 is supported in its cold state, that is, in its cold position. Trigger arm 1 and spring 3 form the configuration of a knee joint in the exemplary embodiment with regard to the direction of action 5 of the spring 3 . For this purpose, trigger arm 1 and spring 3 are connected to each other by an articulated connection 6 . If the trigger arm 1 is heated up to a critical trigger area, it bends against the spring force over the dead center position with the assistance of the spring force to the warm position. The spring force tries to intensify the bend. The spring 3 can be designed as a compression spring, which is fixed to a fixed counter bearing, the bearing point 4 , rotatably, in particular tiltable, and is rotatably connected to the non-clamped end of the trigger arms 1 , in particular tiltable. The same effect is also achieved by a tension spring, which is held on the clamping bracket 2 of the trigger arm 1 rotatably and which is rotatably connected to the free end of the trigger arm. Here, an even shorter construction of the thermal release can be realized.

Der Auslösearm 1 greift in seiner Warmposition an einem Aus löseglied 7 an und überführt es in die auslösende Entklin kungsposition.The trigger arm 1 engages in its warm position on a trigger member 7 and transfers it to the triggering release position.

Nach dem veranschaulichten Prinzip lassen sich verschiedenar tige thermische Auslöser bauen.According to the illustrated principle, there are different types build thermal triggers.

Im Diagramm nach Fig. 2 ist auf der Abzisse die Temperatur T aufgetragen und auf der Ordinate der Auslenkungsweg S des Auslösearms. Ein herkömmlicher Auslösearm ohne Feder zeigt eine lineare Kennlinie 8. Ein Auslösearm unter Einwirkung ei ner Feder zeigt eine hystereseartige Kennlinie 9.In the diagram according to FIG. 2, the temperature T is plotted on the abscissa and the deflection path S of the trigger arm on the ordinate. A conventional trigger arm without spring shows a linear characteristic curve 8 . A trigger arm under the influence of a spring shows a hysteresis-like characteristic curve 9 .

Claims

1. Thermal release, for example for circuit breakers in the manner of miniature circuit breakers, which works on the principle of a bimetallic release with a heating element that bends out when heated, one-sided clamped trigger arm ( 1 ), characterized in that the trigger arm ( 1 ) has such a one at its free end rotatable spring ( 3 ) or a spring ( 3 ) engages in such a way that the trigger arm ( 1 ) is held in its supporting position in the cold position.

2. Thermal release according to claim 1, characterized in that the spring ( 3 ) is rotatably or tiltably held.

3. Thermal trigger according to claim 1, characterized in that the trigger arm ( 1 ) and the spring ( 3 ) with respect to their direction of action ( 5 ) together form the configuration of a knee joint.

4. Thermal trigger according to claim 3, characterized in that the spring ( 3 ) is designed as a compression spring which is rotatably, in particular tiltable, fixed to a fixed counter-bearing ( 4 ) and rotatable with the non-clamped end of the release arm ( 1 ) , in particular tiltable, is connected.