DE20116792U1 - Adjustment device for a thermal release - Google Patents
Adjustment device for a thermal releaseInfo
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- H—ELECTRICITY
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- Thermally Actuated Switches (AREA)
Description
2001G09849 DE2001G09849 EN
BeschreibungDescription
Justiervorrichtung für einen thermischen AuslöserAdjustment device for a thermal release
Die Erfindung bezieht sich auf eine Justiervorrichtung für einen thermischen Auslöser eines Schaltgerätes, mit einem an einem Bimetallträger ortsfest gehaltenen Bimetall. Unter Schaltgerät werden dabei mechanische oder elektromechanische Schaltgeräte, insbesondere Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter, Relais, Schütze oder dergleichen verstanden.The invention relates to an adjusting device for a thermal release of a switching device, with a bimetal held in place on a bimetal carrier. The term switching device is understood to mean mechanical or electromechanical switching devices, in particular circuit breakers, power switches, relays, contactors or the like.
Ein derartiges Schaltgerät dient zum Verbinden eines Stromkreises mit einem Stromnetz sowie zur manuellen und selbsttätigen Trennung des Stromkreises vom Netz, wenn der Strom einen vorbestimmten Wert überschreitet. So dient beispielsweise ein Leitungsschutzschalter zum Schutz von Leitungen in Installationen und Anlagen gegen Überlast und Kurzschluss. In einem Netz mit Abschaltung durch Überstrom-Schutzorgane verhindert ein solches Schaltgerät im Fehlerfall zusätzlich das Bestehen bleiben zu hoher Berührungsspannungen.Such a switching device is used to connect a circuit to a power network and to manually and automatically disconnect the circuit from the network when the current exceeds a predetermined value. For example, a circuit breaker is used to protect cables in installations and systems against overload and short circuit. In a network with shutdown by overcurrent protection devices, such a switching device also prevents excessive contact voltages from remaining in the event of a fault.
Beim Einschalten des Schaltgerätes oder Schutzschalters wird ein Kraftspeicher, z. B. eine Feder, als Teil eines mechanischen Schaltwerkes oder Schaltschlosses gespannt, die beim Auslösevorgang freigegeben wird und den Schalter betätigt. Dabei umfasst das Schaltgerät einen thermischen Auslöser in Form eines üblicherweise streifenförmigen Bimetalls, der überlastzeitabhängig verzögert auslöst. Der Auslösevorgang wird durch eine thermische Verformung des Bimetallstreifens infolge des über diesen geführten Uberstroms ausgelöst.When the switching device or circuit breaker is switched on, an energy storage device, e.g. a spring, is tensioned as part of a mechanical switching mechanism or switch lock, which is released during the tripping process and operates the switch. The switching device includes a thermal release in the form of a bimetal strip, usually in the form of a strip, which trips with a delay depending on the overload time. The tripping process is triggered by thermal deformation of the bimetal strip as a result of the excess current passed through it.
Dazu beaufschlagt der Bimetallstreifen einen dessen Freiende beabstandet gegenüberliegenden und mit dem Schaltschloss mechanisch gekoppelten Auslösehebel. Somit entklinkt über diesen der Bimetallstreifen das Schaltschloss, während der Kraftspeicher des Schaltschlosses einen beweglichen KontaktTo do this, the bimetal strip acts on a release lever which is located at a distance from its free end and is mechanically coupled to the switch lock. The bimetal strip thus releases the switch lock via this lever, while the switch lock's energy storage device creates a movable contact
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oder Bewegkontakt öffnet, indem dieser von einem Festkontakt abhebt. Zudem umfasst das Schaltgerät üblicherweise zusätzlich einen unverzögert auslösenden magnetischen oder elektromagnetischen Auslöser für hohe Stoß- und Kurzschlussströme. 5or moving contact opens by lifting off a fixed contact. In addition, the switching device usually includes an instantaneous magnetic or electromagnetic release for high surge and short-circuit currents. 5
Der Abstand zwischen dem Freiende des Bimetalls und dem Auslösehebel ist einstellbar zu gestalten, wozu üblicherweise eine Justierschraube vorgesehen ist. Schaltgeräte, bei denen eine solche Justierschraube zur Bimetalljustierung eingesetzt sind, sind beispielsweise aus der DE 1 904 731 Al und aus der EP 0 143 981 Al sowie aus der EP 0 412 953 A3 bekannt. Der Einsatz einer Justierschraube ist allerdings mit entsprechenden Herstellungs- und Fertigungskosten verbunden.The distance between the free end of the bimetal and the release lever can be adjusted, for which purpose an adjusting screw is usually provided. Switching devices in which such an adjusting screw is used for bimetal adjustment are known, for example, from DE 1 904 731 Al and from EP 0 143 981 Al as well as from EP 0 412 953 A3. The use of an adjusting screw, however, is associated with corresponding manufacturing and production costs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine besonders kostengünstige und einfach einstellbare Justiervorrichtung für ein Schaltgerät, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter, anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a particularly cost-effective and easily adjustable adjustment device for a switching device, in particular for a circuit breaker.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1; advantageous embodiments of the invention are each the subject of the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch geeignete Ausgestaltung und Anordnung eines das Bimetall tragenden Bimetallträgers dieser gezielt verformt ist und damit eine einfache und kostengünstige, gegebenenfalls sich selbsttätig einstellende Justiervorrichtung für einen thermischen Auslöser eines Schaltgerätes bereitgestellt werden kann. Der Abstand des Freiendes des Bimetalls zum Auslösehebel ist dabei einerseits durch Verformen, insbesondere durch Verdrillen, gegebenenfalls mittels eines Werkzeugs des Handhabungs- oder Halteschenkels einstell- oder justierbar, bzw. andererseits durch selbsttätiges VerbiegenThe advantages achieved with the invention are in particular that, through a suitable design and arrangement of a bimetal carrier carrying the bimetal, this is deformed in a targeted manner and thus a simple and inexpensive, possibly self-adjusting adjustment device for a thermal release of a switching device can be provided. The distance between the free end of the bimetal and the release lever can be adjusted on the one hand by deformation, in particular by twisting, if necessary using a tool on the handling or holding leg, or on the other hand by automatic bending.
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des Bimetallträgers bei einer alterungsbedingten Gehäusenachschwindung einhaltbar.of the bimetal carrier in the event of age-related housing shrinkage.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Bimetallträger einen parallel zum Bimetall verlaufenden und mit dessen Kontaktende verbundenen Halteschenkel mit einem Fixierende als fixen Befestigungspunkt auf. An diesen vorzugsweise stufenförmig gebogenen Halteschenkel schließt sich einerseits ein als Justierbereich wirksamer Handhabungsschenkel und andererseits über eine Abkröpfung ein zumindest annähernd U-förmiger Fixierschenkel des Bimetallträgers an. Die Stufenkontur des Halteschenkels ermöglicht die Halterung unterschiedlich langer, insbesondere auch indirekt beheizbarer, Bimetalle mittels demselben Bimetallträger. Dadurch kann die Anzahl unterschiedlicher thermischer Auslöser, die für verschiedene Schaltgerätetypen bereitgestellt oder vorgehalten werden müssen, erheblich reduziert und insgesamt besonders gering gehalten werden.In an advantageous embodiment, the bimetal carrier has a holding leg that runs parallel to the bimetal and is connected to its contact end, with a fixing end as a fixed fastening point. This holding leg, which is preferably bent in a step shape, is connected on the one hand to a handling leg that acts as an adjustment area and on the other hand to an at least approximately U-shaped fixing leg of the bimetal carrier via an offset. The stepped contour of the holding leg enables bimetals of different lengths, in particular those that can be heated indirectly, to be held using the same bimetal carrier. This means that the number of different thermal releases that have to be provided or kept in stock for different types of switching devices can be significantly reduced and kept particularly low overall.
Die Einstellung des Abstandes des Bimetalls zum Auslösehebel und damit die Justierung des thermischen Auslösers erfolgt zweckmäßigerweise durch Verdrillen des quer zum Halteschenkel verlaufenden und als Justierbereich des Bimetallträgers wirksamen Handhabungsschenkels. Dazu ist der Handhabungsschenkel vorteilhafterweise lochblechartig ausgebildet. Dabei sind in den Handhabungsschenkel eine Anzahl von Durchgangsöffnungen, vorzugsweise in Form von Rundlochbohrungen eingebracht.The distance between the bimetal and the release lever and thus the adjustment of the thermal release is conveniently carried out by twisting the handling leg, which runs transversely to the holding leg and acts as an adjustment area for the bimetal carrier. For this purpose, the handling leg is advantageously designed like a perforated plate. A number of through holes, preferably in the form of round holes, are made in the handling leg.
Der Handhabungsschenkel des Bimetallträgers kann in einer ortsfesten auch als Drehöffnung wirksamen Gehäuseöffnung oder -kontur lagefixiert sein. Dazu ist der Handhabungsschenkel zweckmäßigerweise im Bereich des Freiendes des Bimetalls positioniert. Alternativ kann der Bimetallträger schlaufenartig geformt sein, wobei sich der Handhabungsschenkel dann stirnseitig am Bimetallträger abstützt. Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise im Bereich des Schlaufenscheitels des Bimetallträgers eine Sollbiegestelle gebildet.The handling leg of the bimetal carrier can be fixed in position in a stationary housing opening or contour that also functions as a rotary opening. For this purpose, the handling leg is expediently positioned in the area of the free end of the bimetal. Alternatively, the bimetal carrier can be shaped like a loop, with the handling leg then being supported on the front side of the bimetal carrier. In this embodiment, a predetermined bending point is preferably formed in the area of the loop apex of the bimetal carrier.
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Dieser zur Bimetalljustierung dienende Mechanismus, bei dem der das Bimetall haltende Bimetallträger über zwei Befestigungspunkte gehäusefest gelagert ist, von denen ein fixer Befestigungspunkt eine stabile Lagerung des Bimetalls - und damit des thermischen Auslösers - gewährleistet und der andere Befestigungspunkt die Einstellmittel zur Justierung des Bimetalls durch Verformung umfasst, ermöglicht eine feineinstellbare und exakte Justierung des thermischen Auslösers.This mechanism used for bimetal adjustment, in which the bimetal carrier holding the bimetal is fixed to the housing via two fastening points, of which one fixed fastening point ensures stable mounting of the bimetal - and thus of the thermal release - and the other fastening point comprises the adjustment means for adjusting the bimetal by deformation, enables finely adjustable and exact adjustment of the thermal release.
Das Schaltgerät weist ein Gehäuse auf, das aus Harnstoff- und/oder Melaminharz-Formmmasse gebildet ist. Die zu der Familie der Duroplaste zählenden Harnstoff- oder Melaminharze eignen sich insbesondere für eine kostenreduzierende Produktion von Massen- und Serienprodukten.The switching device has a housing made of urea and/or melamine resin molding compound. Urea or melamine resins, which belong to the family of thermosets, are particularly suitable for cost-reducing production of mass and series products.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing. In the drawing:
FIG 1 und 2 in Draufsicht bzw. in perspektivischer Darstellung einen in ein Schaltgerät endmontierFIGS 1 and 2 show a top view and a perspective view of a switchgear assembly
ten thermischen Auslöser mit einer Justiervorrichtung mit verdrillbarem Bimetallträger mit kurzem Bimetall,thermal release with an adjusting device with twistable bimetal carrier with short bimetal,
FIG 3 und 4 in Darstellungen gemäß den Figuren 1 bzw. 2 die Justiervorrichtung mit langem Bimetall,FIGS 3 and 4 in representations according to Figures 1 and 2 respectively the adjusting device with long bimetal,
FIG 5a bis 5d unterschiedliche Geometrien eines Handhabungsschenkels der Justiervorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 4,FIGS 5a to 5d show different geometries of a handling leg of the adjusting device according to Figures 1 to 4,
FIG 6 und 7 in einer Seitenansicht bzw. in perspektivischer Darstellung eine Justiervorrichtung mitFIGS 6 and 7 in a side view and in perspective view an adjusting device with
alternativ verformbarem Bimetallträger,alternatively deformable bimetal carrier,
FIG 8 bis 11 Schnittdarstellungen verschiedener VariantenFIG 8 to 11 Sectional views of different variants
des Verformungsmechanismus der Justiervorrichtung, undthe deformation mechanism of the adjustment device, and
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FIG 12 und 13 in Draufsicht bzw. in perspektivischer Darstellung einen in ein Schaltgerät endmontierten thermischen Auslöser mit einer weiteren Justiervorrichtung mit einem Einstellmittel für den Bimetallträger mit kurzem Bimetall.FIGS 12 and 13 show a plan view and a perspective view of a thermal release finally assembled in a switching device with a further adjusting device with an adjusting means for the bimetal carrier with a short bimetal.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen ausschnittsweise ein Schaltgerät bei abgehobenem Gehäusedeckel dessen Gehäuses 2, in dem die wesentlichen Teile eines justierbaren thermischen Auslösers sichtbar dargestellt sind. Der thermische Auslöser umfasst einen Bimetallstreifen 3, dessen Kontaktende 3a mit einem Bimetallträger 4 stoffschlüssig verbunden und somit ortsfest gehalten ist. Der Bimetallträger 4 ist mit einer Anschlussklemme 5 zur Stromführung über das Schaltgerät 1 elektrisch leitend verbunden.Figures 1 to 4 show sections of a switching device with the housing cover of its housing 2 lifted off, in which the essential parts of an adjustable thermal release are shown. The thermal release comprises a bimetal strip 3, the contact end 3a of which is integrally connected to a bimetal carrier 4 and is thus held in place. The bimetal carrier 4 is electrically connected to a connection terminal 5 for conducting current via the switching device 1.
Das Freiende 3b des Bimetalls 3, d. h. die Bimetallspitze, steht einem Auslösehebel 6 beabstandet gegenüber, der mit einem nicht näher dargestellten Schaltwerk oder Schaltschloss in an sich bekannter Art und Weise gekoppelt ist. Dieser Abstand A zwischen der Bimetallspitze 3b und dem Auslösehebel 6 ist durch Verbiegen oder Verformen des Bimetallträgers 4 einstellbar. The free end 3b of the bimetal 3, i.e. the bimetal tip, is spaced from a release lever 6, which is coupled to a switching mechanism or switch lock (not shown in detail) in a manner known per se. This distance A between the bimetal tip 3b and the release lever 6 can be adjusted by bending or deforming the bimetal carrier 4.
Der Bimetallträger 4 ist mehrfach abgekröpft oder abgebogen und zusätzlich stufenartig ausgeformt. Dabei kann auf jeder Stufe Sl, S2 und damit an unterschiedlichen Positionen oder Anschlussstellen des Bimetallträgers 4 ein Bimetall 3 mit dessen Kontaktende 3a fixiert werden. Dadurch sind sowohl ein kurzes Bimetall 3 gemäß den Figuren 1 und 2 als auch ein vergleichsweise langes Bimetall 3 gemäß den Figuren 3 und 4, welches indirekt beheizbar ausgeführt sein kann, an demselbenThe bimetal carrier 4 is bent or bent several times and is also formed in steps. A bimetal 3 can be fixed with its contact end 3a on each step Sl, S2 and thus at different positions or connection points of the bimetal carrier 4. This means that both a short bimetal 3 according to Figures 1 and 2 and a comparatively long bimetal 3 according to Figures 3 and 4, which can be designed to be indirectly heated, can be fixed on the same
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Bimetallträger 3 fixier- oder anbringbar. Somit ist der thermische Auslöser für verschiedene Stromstärken bei optimaler Materialeinsparung auslegbar.Bimetal carrier 3 can be fixed or attached. This means that the thermal release can be designed for different current strengths with optimal material savings.
Der Bimetallträger 4 weist einen Handhabungsschenkel 4a und ein hierzu quer, d.h. zumindest annähernd rechtwinklig verlaufender Halteschenkel 4b auf. Mit diesem Halteschenkel 4b ist das Kontaktende 3a des Bimetalls 3 stoffschlüssig verbunden. Der Halteschenkel 4b geht an einer Biegestelle 8 in einen Fixierschenkel 4c über, der selbst etwa U-förmig gebogen ist. Mit diesem Fixierschenkel 4c wird der Bimetallträger 4 im Gehäuse 2 durch entsprechende Gehäuseaufbauten oder -konturen 9 lagefixiert und mittels einer Anschlussschraube 11 klemmfixiert. Dabei liegt der Halteschenkel 4b über zumindest einen Teil dessen Schenkellänge anlagefrei im Gehäuse 2 ein. Im Bereich der Stufen Sl und S2 sind in den Halteschenkel 4b Sicken 12 eingebracht, so dass bei hoher Formstabilität und ausreichender Trägersteifheit ein relativ dünnes Blechmaterial für den Bimetallträger 4 verwendet werden kann.The bimetal carrier 4 has a handling leg 4a and a holding leg 4b running transversely to it, i.e. at least approximately at a right angle. The contact end 3a of the bimetal 3 is integrally connected to this holding leg 4b. The holding leg 4b merges at a bending point 8 into a fixing leg 4c, which is itself bent approximately U-shaped. With this fixing leg 4c, the bimetal carrier 4 is fixed in position in the housing 2 by corresponding housing structures or contours 9 and clamped by means of a connecting screw 11. The holding leg 4b lies freely in the housing 2 over at least part of its leg length. In the area of the steps Sl and S2, beads 12 are introduced into the holding leg 4b so that a relatively thin sheet material can be used for the bimetal carrier 4 with high dimensional stability and sufficient carrier rigidity.
Der im Bereich des Freiendes 3b des Bimetalls 3 liegende und dort nach außen gerichtete Handhabungsschenkel 4a des Bimetallträgers 4 ist stirnseitig in einer Gehäuseöffnung oder -kontur 13 gehalten und stützt sich dort ab. Der Handhabungsschenkel 4a ist verformbar ausgebildet. Dabei wird zur Bimetalljustierung und damit zur Einstellung des Abstands A zwischen dem Freiende 3b des Bimetalls 3 und dem Auslösehebel 6 mittels eines (nicht dargestellten) Handhabungswerkzeugs der Handhabungsschenkel 4a des Bimetallträgers 4 verdrillt und damit der Bimetallträger 4 verbogen oder verformt. Dadurch verändert sich die Lage des Bimetalls 3 zur Einstellung des Abstands A entsprechend.The handling leg 4a of the bimetal carrier 4, which is located in the area of the free end 3b of the bimetal 3 and points outwards, is held at the front in a housing opening or contour 13 and is supported there. The handling leg 4a is designed to be deformable. In order to adjust the bimetal and thus to set the distance A between the free end 3b of the bimetal 3 and the release lever 6, the handling leg 4a of the bimetal carrier 4 is twisted using a handling tool (not shown), thus bending or deforming the bimetal carrier 4. This changes the position of the bimetal 3 accordingly to adjust the distance A.
So wird bei einer Verdrillung des Handhabungsschenkels 4a das Bimetall 3 und damit dessen Freiende oder Bimetallspitze 3bThus, when the handling leg 4a is twisted, the bimetal 3 and thus its free end or bimetal tip 3b
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in Auslöserichtung D gedreht. Die Justiervorrichtung ist dabei im Wesentlichen durch den lagefixierten Handhabungsschenkel 4b des Bimetallträger 4 mit dem daran gehaltenen Bimetall 3 gebildet.
5rotated in the release direction D. The adjustment device is essentially formed by the position-fixed handling leg 4b of the bimetal carrier 4 with the bimetal 3 held thereon.
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Die Figuren 5a bis 5d zeigen unterschiedliche Geometrien des Handhabungsschenkels 4a des Bimetallträgers 4. Während dieser T-förmig ausgebildete Handhabungsschenkel 4a gemäß Figur 5c prinzipiell aus Vollmaterial gebildet sein kann, sind zweckmäßigerweise entlang der Schenkellängsachse 14 Durchgangsöffnungen 23 in den Handhabungsschenkel 4a und damit in den Justierbereich des Bimetallträgers 4 eingebracht. Diese Durchgangsöffnungen 23 können gemäß den Figuren 5b und 5d als Langlöcher bzw. als rechteckförmige Öffnungen ausgeführt sein. Vorteilhaft sind jedoch eine Anzahl von kreisförmigen Bohrungen 23 gemäß FIG 5a. Bei dieser Geometrie kann nämlich ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Verdrehwinkel und Längenänderung des Handhabungsschenkels 4a realisiert werden. Dadurch wird das gewünschte Ziel in besonders hohem Maße erreicht, bei einem verhältnismäßig großen Verdrehwinkel und einer kleinen Längenänderung ein feinfühliges und genaues Justieren zu ermöglichen.Figures 5a to 5d show different geometries of the handling leg 4a of the bimetal carrier 4. While this T-shaped handling leg 4a according to Figure 5c can in principle be made of solid material, through openings 23 are expediently made along the longitudinal axis of the leg 14 in the handling leg 4a and thus in the adjustment area of the bimetal carrier 4. These through openings 23 can be designed as elongated holes or as rectangular openings according to Figures 5b and 5d. However, a number of circular holes 23 according to FIG 5a are advantageous. With this geometry, a particularly favorable ratio between the angle of rotation and the change in length of the handling leg 4a can be realized. This achieves the desired goal to a particularly high degree of enabling sensitive and precise adjustment with a relatively large angle of rotation and a small change in length.
Bei der Ausführungsform der Justiervorrichtung gemäß den Figuren 6 und 7 ist der Handhabungsschenkel 4a mit einer nasenartigen Kontur 15 versehen, die entlang einer bogenförmigen gehäuse- und damit ortsfesten Gegenkontur 16 geführt werden kann. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Justierung und damit die Einstellung des Abstandes A durch Verbiegen des Handhabungsschenkels 4a in Richtung des Pfeils 17. Dabei bewegt sich der Handhabungsschenkel 4a bei dessen Entlanggleiten über die nasenartige Kontur 15 entlang der bogenförmigen ortsfesten Gegenkontur 16 in Richtung des Pfeils 18, so dass sich die Bimetallspitze 3b wiederum in Auslöserichtung D bewegt. Die Länge des durch den Pfeil 17 symbolisierten Bewe-In the embodiment of the adjusting device according to Figures 6 and 7, the handling leg 4a is provided with a nose-like contour 15, which can be guided along an arcuate housing and thus stationary counter-contour 16. In this embodiment, the adjustment and thus the setting of the distance A is carried out by bending the handling leg 4a in the direction of the arrow 17. The handling leg 4a moves as it slides along the nose-like contour 15 along the arcuate stationary counter-contour 16 in the direction of the arrow 18, so that the bimetal tip 3b again moves in the triggering direction D. The length of the movement symbolized by the arrow 17
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gungsweges des Handhabungsschenkels 4a hängt dabei von der Steigung der bogenförmigen ortsfesten Gegenkontur 16 ab.The travel path of the handling leg 4a depends on the gradient of the arcuate, stationary counter-contour 16.
Bei der Ausführungsform des Bimetallträgers 4 gemäß den Figuren 8 und 9 ist der Handhabungsschenkel 4a wiederum nach innen abgebogen und dabei wiederum unter Bildung einer ersten Knick-/Biegestelle 19' abgekröpft. Die Knick-/Biegestelle 19 &lgr; ist - ebenso wie die Biegestelle 8 - durch eine Bohrung oder Stanzung im Blechmaterial des Bimetallträgers 4 gebildet.In the embodiment of the bimetal carrier 4 according to Figures 8 and 9, the handling leg 4a is again bent inwards and in the process is again bent to form a first bending/kinking point 19'. The bending/kinking point 19λ is - like the bending point 8 - formed by a hole or punching in the sheet material of the bimetal carrier 4.
Freiendseitig ist der Handhabungsschenkel 4a in eine als Drehkontur wirksame Gehäuseaufnahme oder Drehöffnung 20 geführt, die in einer entsprechend positionierten Gehäusekontur in Form zweckmäßigerweise eines domförmigen Gehäuseaufbaus vorgesehen ist. An diesem innerhalb der Drehöffnung 20 liegenden Freiende des Handhabungsschenkels 4a greift das Betätigungswerkzeug zur Bimetalljustierung an.At the free end, the handling leg 4a is guided into a housing receptacle or rotary opening 20 that acts as a rotary contour and is provided in a correspondingly positioned housing contour in the form of a dome-shaped housing structure. The actuating tool for bimetal adjustment engages this free end of the handling leg 4a that lies within the rotary opening 20.
Bei diesen Ausführungsformen wird durch Verdrehen oder Verdrillen des Handhabungsschenkels 4a in Richtung des dargestellten Doppelpfeils 22 der Bimetallträger 4 wiederum verbogen oder verformt und die Lage des Bimetalls 3 zur Einstellung des Abstands A verändert. Dabei erfolgt bei der Ausführungsform gemäß FIG 8 eine aufrollartige Verdrehung des Handhabungsschenkels 4a um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse.In these embodiments, by turning or twisting the handling leg 4a in the direction of the double arrow 22 shown, the bimetal carrier 4 is bent or deformed again and the position of the bimetal 3 is changed to adjust the distance A. In the embodiment according to FIG 8, the handling leg 4a is rolled up and twisted about an axis running perpendicular to the plane of the drawing.
Bei der Ausführungsform gemäß FIG 9 erfolgt eine Verdrillung des Handhabungsschenkels 4a um dessen Schenkelquerachse. Dabei ist der im Bereich der ersten Knick-/Biegestelle 19&lgr; sowie freiendseitig gehaltene oder lagefixierte Handhabungsschenkel 4a mittels eines gabelförmigen Verdreh- oder Handhabungswerkzeugs 24 verdreh- oder verdrillbar, das dazu in die Dreh- oder Justieröffnung 20 eingesetzt und in Pfeilrichtung 22 gedreht wird. Auch hier wird wiederum bei einer Drehung des Handhabungsschenkels 4a in der dargestellten Pfeilrich-In the embodiment according to FIG 9, the handling leg 4a is twisted around its leg transverse axis. The handling leg 4a, which is held in the area of the first bending/bending point 19λ and on the free end or is fixed in position, can be twisted or turned by means of a fork-shaped twisting or handling tool 24, which is inserted into the turning or adjusting opening 20 and rotated in the direction of the arrow 22. Here, too, when the handling leg 4a is rotated in the direction of the arrow shown,
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tung 22 die Bimetallspitze bzw. das Freiende 3b des Bimetalls 3 in Auslöserichtung D gedreht und dadurch die Bimetalljustierung durchgeführt. Bei diesen Ausführungsformen ist die Justiervorrichtung im Wesentlichen durch den Bimetallträger 4 mit dem daran gehaltenen Bimetall 3 und die als Justierkontur wirksame Drehöffnung 20 im Gehäuseaufsatz 21 gebildet.device 22, the bimetal tip or the free end 3b of the bimetal 3 is rotated in the triggering direction D and the bimetal adjustment is thereby carried out. In these embodiments, the adjustment device is essentially formed by the bimetal carrier 4 with the bimetal 3 held thereon and the rotary opening 20 in the housing attachment 21, which acts as an adjustment contour.
Bei der Ausführungsform des thermischen Auslösers gemäß Figur 10 erfolgt eine Justierung des Bimetalls 3 durch eine Art Knickbiegung des Handhabungsschenkels 4a des Bimetallträgers 4 in Richtung des Verformungspfeils 22&lgr;. Dabei ist das Freiende 4a &lgr; des Handhabungsschenkels 4a in einer Gehäuseöffnung 20&lgr; gehalten, so dass im mittleren Bereich 4a&KHgr;&lgr; des Handhabungsschenkels 4a dieser aus- oder eingeknickt werden kann. Auch hierbei wird wiederum bei einer Verformung des Handhabungsschenkels 4a in der dargestellten Pfeilrichtung 22&lgr; die Bimetallspitze bzw. das Freiende 3b des Bimetalls 3 in Auslöserichtung D bewegt und dadurch die Bimetalljustierung durchgeführt. In the embodiment of the thermal release according to Figure 10, the bimetal 3 is adjusted by a kind of bending of the handling leg 4a of the bimetal carrier 4 in the direction of the deformation arrow 22λ . The free end 4aλ of the handling leg 4a is held in a housing opening 20λ so that the handling leg 4a can be bent out or in in the middle area 4aλ of the handling leg 4a. Here too, when the handling leg 4a is deformed in the direction of the arrow 22λ shown , the bimetal tip or the free end 3b of the bimetal 3 is moved in the release direction D and the bimetal adjustment is carried out in this way.
Ferner zeigt Figur 11 eine alternative Ausführungsform, bei der der Halteschenkel 4b des Bimetallträgers 4 unter Bildung einer Schlaufe um eine Gehäusekontur 25 geführt ist. Dabei ist im Bereich des Schaufelscheitels 26 des Bimetallträgers 4 eine Sollbiegestelle 27 in diesen eingebracht. Bei dieser Ausführungsform liegt der Handhabungsschenkel 4a stirnseitig im Übergangsbereich zwischen dem Halteschenkel 4b und dem Fixierschenkel 4c und dabei in der Nähe der Biegestelle 8 des Bimetallträgers 4 an und stützt sich dort ab. Durch Verdrehen oder Verbiegen des Handhabungsschenkels 4a um die Sollbiegestelle 27 in Pfeilrichtung 22&lgr;&lgr; wird wiederum die Bimetallspitze bzw. das Freiende 3b des Bimetalls 3 in Auslöserichtung D gedreht und dadurch die Bimetalljustierung durchgeführt. Furthermore, Figure 11 shows an alternative embodiment in which the holding leg 4b of the bimetal carrier 4 is guided around a housing contour 25 to form a loop. In the area of the blade apex 26 of the bimetal carrier 4, a predetermined bending point 27 is introduced into the bimetal carrier 4. In this embodiment, the handling leg 4a rests on the front side in the transition area between the holding leg 4b and the fixing leg 4c and thereby close to the bending point 8 of the bimetal carrier 4 and is supported there. By twisting or bending the handling leg 4a around the predetermined bending point 27 in the direction of arrow 22 λλ, the bimetal tip or the free end 3b of the bimetal 3 is in turn rotated in the release direction D and the bimetal adjustment is thereby carried out.
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Die Figuren 12 und 13 zeigen eine alternative Ausführungsform des thermischen Auslösers, die sich einerseits von der Ausführungsform des thermischen Auslösers gemäß den Figuren 1 und 2 durch den Einsatz eines Einstellmittels 28 in Form einer Einstellschraube oder alternativ dazu in Form eines stufenweise rastenden Steckstiftes oder dergleichen unterscheidet. Andererseits ist der durch das Einstellmittel 28 justierbare Handhabungsschenkel 4a weitestgehend senkrecht zu diesem angeordnet. Zudem ist der Bimetallträger 4 in der Ausführungsform gemäß den Figuren 12 und 13 im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 nach außen unter Zuhilfenahme einer biegebegünstigenden Bohrung/Ausstanzung an der ersten Knick-/Biegestelle 19 &lgr; abgebogen. Im Anschluss daran ist unter Bildung einer zweiten, durch die Bohrung/Ausstanzung 29 perforierten Knick-/Biegestelle 19&lgr;&lgr; der Bimetallträger 4 abgekröpft. Die Biegestelle 8 ist in gleicher Weise wie die Knick-/Biegestellen 19&lgr;,19&lgr;&Lgr; ausgebildet.Figures 12 and 13 show an alternative embodiment of the thermal release, which differs on the one hand from the embodiment of the thermal release according to Figures 1 and 2 through the use of an adjustment means 28 in the form of an adjustment screw or alternatively in the form of a step-locking pin or the like. On the other hand, the handling leg 4a, which can be adjusted by the adjustment means 28, is arranged as far as possible perpendicular to this. In addition, in the embodiment according to Figures 12 and 13, in contrast to the embodiment according to Figures 1 and 2, the bimetal carrier 4 is bent outwards with the aid of a bending-favoring bore/punch at the first bending/curving point 19 λ . The bimetal carrier 4 is then bent to form a second bending/curving point 19 λλ perforated by the bore/punch 29. The bending point 8 is designed in the same way as the buckling/bending points 19 λ , 19 λ�L .
Im weiteren Verlauf des Bimetallträgers 4 sind im Bereich der Stufen Sl und S2 in den Halteschenkel 4b ebenfalls Sicken 12 eingebracht, so dass bei hoher Formstabilität und ausreichender Trägersteifheit ein relativ dünnes Blechmaterial für den Bimetallträger 4 verwendet werden kann. Sicken 12 und mit Bohrungen/Ausstanzungen 29 versehene Biege- und Knick-/biege -stellen 8 bzw. 19\19&Lgr;&Lgr; können demnach je nach gewünschter Funktionsweise, wie z.B. ein partielle Aussteifen bzw. ein selbsttätiges Nachjustieren in Form einer Ausknickung an Sollbiegestellen, des Bimetallträgers 4 gezielt eingebracht werden.
30Further along the bimetal support 4, in the area of the steps Sl and S2, beads 12 are also introduced into the holding leg 4b, so that a relatively thin sheet material can be used for the bimetal support 4 with high dimensional stability and sufficient support rigidity. Beads 12 and bending and buckling/bending points 8 and 19\19 �Lgr;�Lgr; provided with holes/punches 29 can therefore be introduced in a targeted manner depending on the desired function of the bimetal support 4, such as partial stiffening or automatic readjustment in the form of buckling at predetermined bending points.
30
Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 9 und 10 sowie und 13 kompensiert der zur Bimetalljustierung dienende Mechanismus vorteilhafterweise auch eine praktisch unvermeidliche materialspezifische Gehäusenachschwindung. Typische Materialien sind in aller Regel Kunststoffe, insbesondere Duro- oderIn the embodiments according to Figures 9 and 10 as well as 13, the mechanism used for bimetallic adjustment advantageously also compensates for a practically unavoidable material-specific housing shrinkage. Typical materials are usually plastics, in particular duroplastics or
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Thermoplaste. Ein Duroplast erweist dabei eine besonders gute thermische Stabilität, wobei sich ein Thermoplast durch eine feinere Ausgestaltungsmöglichkeit auszeichnet. Bevorzugt verwendete Duroplaste sind einerseits Harnstoffharz-Formmmassen und andererseits Melaminhar&zgr;-Formmassen.Thermoplastics. A thermoset exhibits particularly good thermal stability, whereas a thermoplastic is characterized by a finer design option. The thermosets used are preferably urea resin molding compounds on the one hand and melamine resin molding compounds on the other.
Ändert sich nämlich auf Grund einer derartigen Gehäusenachschwindung die Position des Auslösehebels 6 in Richtung des Freiendes 3b des Bimetalls 3, so bewirkt diese Gehäusenachschwindung - je nach AusführungsVariante des thermischen Auslösers - auch eine Annäherung der als Justierkontur wirksamen Gehäusekonturen, in denen der Bimetallträger 4 teilweise ein- und/oder anliegt. Die somit auf den Bimetallträger 4 eingeleitete Kraft bewirkt ein selbsttätiges Einknicken und/oder Verbiegen der Knick-/Biegestellen 19x, 19 vx und ggf. der Biegestelle 8 derart, dass der Abstand A konstant bleibt. Dadurch kann ein ungewünschtes vorzeitiges Auslösen des thermischen Auslösers vermieden werden. Durch eine gezielte Änderung der geometrischen Beziehung zwischen der Biegestelle 8 und den Knick-/Biegestellen 19&lgr;,19&lgr;&lgr; kann das Nachführungsverhalten des Bimetallträgers 4 definiert werden.If, due to such housing shrinkage, the position of the release lever 6 changes in the direction of the free end 3b of the bimetal 3, this housing shrinkage - depending on the design variant of the thermal release - also causes the housing contours, which act as an adjustment contour and in which the bimetal carrier 4 partially fits and/or rests, to come closer together. The force thus introduced onto the bimetal carrier 4 causes the bending/kinking points 19 x , 19 vx and possibly the bending point 8 to automatically buckle and/or bend in such a way that the distance A remains constant. This can prevent unwanted premature triggering of the thermal release. The tracking behavior of the bimetal carrier 4 can be defined by a targeted change in the geometric relationship between the bending point 8 and the bending/kinking points 19 λ , 19 λλ .
Die bei kostengünstigen Materialien ggf. auf Grund von Wärmeoder Strahlungseinflüssen auftretenden Alterungsprozesse und die daraus entstehende MaterialZ-Gehäuseschwindungen können somit mit Vorteil auf einfache Weise ausgeglichen werden. Mit der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung wird ein relativ großer Verformungsweg bei gleichzeitig relativ kleiner Längenänderung des zur Justierung verformbaren Bimetallträgers 4 erzielt. Dadurch ist eine besonders empfindliche oder feine Justierung des Bimetalls 3 eines thermischen Auslösers ermöglicht. Die Justiervorrichtung eignet sich dabei auch für eine Kaltjustierung, wobei zusätzliche Justierelemente, beispielsweise in Form einer Schraube oder dgl., entfällt. Dadurch wird eine Kosteneinsparung erzielt, indem zusätzlich auch derThe ageing processes that may occur with inexpensive materials due to heat or radiation influences and the resulting material-Z housing shrinkage can thus advantageously be compensated for in a simple manner. With the adjustment device according to the invention, a relatively large deformation path is achieved with a relatively small change in the length of the bimetal carrier 4 that can be deformed for adjustment. This enables a particularly sensitive or fine adjustment of the bimetal 3 of a thermal release. The adjustment device is also suitable for cold adjustment, whereby additional adjustment elements, for example in the form of a screw or the like, are not required. This achieves cost savings by also allowing the
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Bimetallträger 4 auf relativ einfachen Werkzeugen gefertigt werden kann.Bimetal carrier 4 can be manufactured using relatively simple tools.
Zudem sind kostengünstige Materialien und insbesondere Bimetalle 3 unterschiedlicher Länge verwendbar, was wiederum zu einer erheblichen Kosteneinsparung führt. Mittels dieser Justiervorrichtung ist der eigentliche Justiervorgang zumindest in Grenzen reversibel. Ferner ist der Justiervorgang bei offenem oder geschlossenem Gerätegehäuse 2 durchführbar. Auch ist bei gleichzeitig robuster Lagerung des Bimetalls 3 die Justiervorrichtung und damit der thermische Auslöser besonders unempfindlich gegen Stoßbelastungen.In addition, inexpensive materials and in particular bimetals 3 of different lengths can be used, which in turn leads to considerable cost savings. Using this adjustment device, the actual adjustment process is at least reversible to a certain extent. Furthermore, the adjustment process can be carried out with the device housing 2 open or closed. With the bimetal 3 being mounted in a robust manner, the adjustment device and thus the thermal trigger are particularly insensitive to shock loads.
Die zuvor erläuterte Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:The invention explained above can be summarized as follows:
Um eine besonders kostengünstige und einfach einstellbare Justiervorrichtung für einen thermischen Auslöser eines Schaltgeräts 1, insbesondere eines Leitungsschutzschalters, anzugeben, ist vorgesehen, dass bei dem thermischen Auslöser, mit einem an einem Bimetallträger 4 ortsfest gehaltenen Bimetall 3, dessen Freiende 3b zu einem Auslösehebel 6 beabstandet ist und diesen infolge thermischer Verformung zunehmend in Auslöserichtung D beaufschlagt, der Abstand A zwischen dem Auslösehebel 6 und dem Freiende 3b des Bimetalls 3 durch Verformen des Bimetallträgers 4 einstellbar ist.In order to provide a particularly cost-effective and easily adjustable adjustment device for a thermal release of a switching device 1, in particular a circuit breaker, it is provided that in the thermal release, with a bimetal 3 held stationary on a bimetal carrier 4, the free end 3b of which is spaced from a release lever 6 and increasingly acts on it in the release direction D as a result of thermal deformation, the distance A between the release lever 6 and the free end 3b of the bimetal 3 can be adjusted by deforming the bimetal carrier 4.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10251003A1 (en) * | 2002-11-02 | 2004-05-19 | Abb Patent Gmbh | Adjustable thermal trigger, especially for circuit breaker, has eccentric body connected to trigger strip or carrier whose rotation changes distance between trigger strip and transfer lever trigger point |
-
2001
- 2001-10-15 DE DE20116792U patent/DE20116792U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10251003A1 (en) * | 2002-11-02 | 2004-05-19 | Abb Patent Gmbh | Adjustable thermal trigger, especially for circuit breaker, has eccentric body connected to trigger strip or carrier whose rotation changes distance between trigger strip and transfer lever trigger point |
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| R207 | Utility model specification |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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