DE2608595C3

DE2608595C3 - Thermal overcurrent release device

Info

Publication number: DE2608595C3
Application number: DE19762608595
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hazemeijer BV
Current assignee: Hazemeijer BV
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1979-06-21
Also published as: FR2303368A1; NL7502602A; DE2608595B2; DE2608595A1; NL156264B; FR2303368B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische Überstromauslösevorrichtung mit Temperaturkompensation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Auslösevorrichtung ist aus der CH-PS 75 143 bekannt.The invention relates to a thermal overcurrent release device with temperature compensation according to the preamble of claim 1. Such a release device is from CH-PS 75 143 known.

Die Temperatur eines mit der hier beschriebenen Vorrichtung zu schützenden Verbrauchers hängt von der Umgebungstemperatur sowie von der zusätzlichen Temperaturerhöhung infolge des ihn durchfließenden elektrischen Stromes ab. Sie darf gewöhnlich einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur ist also die maximal zulässige Temperaturerhöhung infolge des Stromdurclv ganges niedriger als bei einer relativ niedrigen Umgebungstemperatun Der Einfluß der Umgebungstemperatur wird bei der aus der CH-PS 1 75 143 bekannten Überstromauslösevorrichtung, bei der der Kompensations-Bimetallstreifen auf der den Schalter auslösenden Bedienungswelle befestigt und der Uberstrom-Bimetallstreifen mit ihm über eine um die Bedienungswelle frei drehbare Schaltbrücke gekoppelt ist, durch diese Kopplung kompensiert, wozu die Ausweichungen der Bimetallstreifen unter Einfluß der Umgebungstemperatur dieselbe Richtung haben müssen. Wenn die Umgebungstemperatur höher als eine vorgegebene Nenntemperatur wie zum Beispiel 20⁰C ist, öffnet die Überstromauslösevorrichtung dei zugehörigen schützenden Schalter bei einer niedrigeren Stromstärke als bei der Nennumgebungstemperatur. Da die bekannte Vorrichtung aber eine vollständige Temperaturkompensation durchführen soll, öffnet sich der Schalter bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Nennwertes erst bei einer höheren Stromstärke als bei der Nennumgebungstemperatur. Wenn die bekannte Auslösevorrichtung in einer Umgebung angeordnet ist, deren Temperatur niedriger ist als die Umgebungstemperatur des zu schützenden Verbrauchers, läßt sie außerdem eine größere Stromstärke zu, als aufgrund der Umgebungstemperatur des zu schützenden Verbrauchers an sich zulässig wäre.The temperature of a consumer to be protected with the device described here depends on the ambient temperature and on the additional temperature increase as a result of the electrical current flowing through it. Usually it must not exceed a certain value. At a relatively high ambient temperature, the maximum permissible temperature increase due to the current flow rate is lower than at a relatively low ambient temperature Triggering operating shaft attached and the overcurrent bimetallic strip is coupled with it via a switching bridge freely rotatable around the operating shaft, compensated by this coupling, for which the deviations of the bimetal strips under the influence of the ambient temperature must have the same direction. If the ambient temperature is higher than a predetermined nominal temperature such as 20 ⁰ C, the overcurrent release device opens the associated protective switch at a lower current than the nominal ambient temperature. However, since the known device is intended to carry out a complete temperature compensation, the switch opens at ambient temperatures below the nominal value only at a higher current than at the nominal ambient temperature. If the known tripping device is arranged in an environment whose temperature is lower than the ambient temperature of the consumer to be protected, it also allows a greater current than would be permissible per se based on the ambient temperature of the consumer to be protected.

Eine vollständige Kompensation des Temperatureinflusses wird auch bei einer aus der CH-PS 21 14 715 bekannten thermischen Überstromauslösevorrichtung herbeigeführt, bei v/elcher eine frei drehbare Schaltbrücke Kompensai'ions- und Überstrom-Bimetallstreifen koppelt, die senkrecht zueinander verlaufende Oberflächen haben und an ihren Enden mit der Schaltbrücke zusammenwirkende, abgeschrägte Plattenelemente tragen. Der Kompensations-Bimetallstreifen verläuft parallel zur Drehachse der Schaltbrücke.A complete compensation of the temperature influence is also possible with one from CH-PS 21 14 715 known thermal overcurrent release device brought about a freely rotatable switching bridge at v / elcher Compensation and overcurrent bimetal strips couples, which have perpendicular surfaces and at their ends with the Switching bridge carry cooperating, beveled plate elements. The compensation bimetal strip runs parallel to the axis of rotation of the switching bridge.

Aus dem DE-GM 19 52 099 ist ein thermischer Überstromauslöser bekannt, dessen zur Temperaturkompensation dienender Bimetallstreifen am einen Ende mit einer Vorspannungsfeder verbunden ist, deren Spannung abhängig von der Umgebungstemperatur dafür sorgt, daß der maximal zugelassene Strom bei hohen Temperaturen etwa die gliche Größe hat wie bei normaler Umgebungstemperatur. Bei unnormal tiefer Umgebungstemperatur öffnet die bekannte Vorrichtung den Schalter aber unter Umständen erst bei einem unzulässig hohen Strom. Das freie Ende des vom Verbraucherstrom durchflossenen Bimetallstreifens der bekannten Vorrichtung trägt einen Vorsprung in Form einer Einstellschraube zur Betätigung einer Schalterauslösestange. From DE-GM 19 52 099 a thermal overcurrent release is known, its temperature compensation Serving bimetal strip is connected at one end to a preload spring, the Voltage dependent on the ambient temperature ensures that the maximum permitted current at at high temperatures is about the same size as at normal ambient temperature. At abnormal However, under certain circumstances, the known device only opens the switch when the ambient temperature is low an impermissibly high current. The free end of the bimetal strip through which the consumer current flows known device carries a projection in the form of an adjusting screw for actuating a switch trip rod.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überstromauslösevorrichtung zu schaffen, die sowohl bei einen gegebenen Nennwert überschreitender als auch bei den Nennwert unterschreitender Umgebungstemperatur den Schalter bei geringerer Stromstärke öffnet als bei dem gegebenen Nennwert und im Falle zu hoher Umgebungstemperaturen mit Teilkompensation, bei zu tiefen Umgebungstemperaturen dagegen mit Überkompensation arbeitet.The invention is based on the object of creating an overcurrent release device that has both Ambient temperature exceeding and falling below a given nominal value the switch opens at a lower current than at the given nominal value and in the case of closed high ambient temperatures with partial compensation, but with too low ambient temperatures with Overcompensation works.

Diese Aufgabe wird bei einer Überstromauslösevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst.This object is achieved according to the invention in an overcurrent release device of the type mentioned at the beginning solved by the characterizing features of claim I.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der zu schützende Verbraucher auch dann vor zu hohen Strömen geschützt und rechtzeitig abgeschaltet wird, Wenn die Umgebungstemperatur der Überstromauslösevorrichtung unnormal niedrig ist. Auch wenn die Auslösevorrichtung in einer relativ kalten Umgebung angeordnet ist, während sich der zu schützende Verbraucher in einer relativ hohen Umgebungstemperatur befindet, öffnet sieThe invention has the advantage that the to be protected Consumers are also protected from excessive currents and switched off in good time, if the Ambient temperature of the overcurrent release device is abnormally low. Even if the trigger device is arranged in a relatively cold environment, while the consumer to be protected is in a If the ambient temperature is relatively high, it opens

don schützenden Schalter bei einer niedrigeren Stromstärke als bei der Nennumgebungstemperatur von zum Beispiel 20⁰C.Don protective switch at a lower amperage than at the nominal ambient temperature of, for example, 20 ⁰ C.

Die Unteransprüche betreffen konstruktiv zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird das erläuterte Kompensationsverhalten weiter gefördert, da die Winkelstellung der die Schaltbrücke bildenden Platte bei unnormalen Umgebungstemperaturen mit der Breite des Kopfes des Bimetallstreifenendes schräger und somit der Bewegungsspielraum kleiner wird. Mit der Größe des Kopfes läßt sich also die Temperaturkompensation entsprechend den jeweiligen Anforderungen einstellen.The subclaims relate to constructively expedient ones Refinements of the invention. This is explained by the development according to claim 4 Compensation behavior further promoted, since the angular position of the plate forming the switching bridge at abnormal ambient temperatures, the width of the head of the bimetallic strip end is inclined and thus the freedom of movement becomes smaller. With the size of the head, the temperature compensation can be adjusted according to the respective requirements to adjust.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are described in more detail with reference to the drawing explained. It shows

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Überstromauslösevorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 5 is a perspective view of a first embodiment of an overcurrent release device according to the invention,

Fie.2 Stirnansichten der Überstromauslösevorrichtung gemäß Fig. 1 bei verschiedenen Tempere türen,Fie. 2 front views of the overcurrent release device according to Fig. 1 at different Tempere doors,

F i g. 3 bis 5 Ansichten entsprechend F i g. 2 von drei weiteren Ausführungsformen der thermischen Überstromauslösevorrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 3 to 5 views corresponding to FIG. 2 out of three further embodiments of the thermal overcurrent release device according to the invention.

Die in F i g. 1 vereinfacht dargestellte thermische Überstromauslösevorrichtung erhält einen Überstrom-Bimetallstreifen 3, der an einem Halterungsteil 5 angeschraubt oder in einem nicht dargestellten Gehäuse eingeklemmt ist.The in F i g. 1, a simplified thermal overcurrent release device has an overcurrent bimetallic strip 3, which is screwed to a mounting part 5 or in a housing, not shown is jammed.

Ein mit 1 bezeichneter Kompensations-Bimetallstreifen ist z. B. durch Schrauben an einem Bügel 6 befestigt, der seinerseits an einer drehbaren Auslösewelle 4 montiert ist. Der Überstrom-Bimetallstreifen 3 liegt im Stromkreis eines zu schützenden Verbrauchers und verläuft im wesentlichen senkrecht zur Achse der Auslösewelle 4, während der Kompensations-Bimetallstreifen 1 parallel zur Achse der Welle verläuft Die Bimetallstreifen liegen in beabstandeten Ebenen und sind an ihr^n freien, beweglichen Enden jeweils mit einem stiftartigen Vorsprung 7 bzw. 8 versehen. Die Vorsprünge verlaufen senkrecht zu den jeweiligen Bimetallstreifen und liegen nahezu in einer zur drehbaren Auslösewelle 4 parallelen Ebene.A compensation bimetallic strip labeled 1 is z. B. fastened by screws to a bracket 6, which in turn is attached to a rotatable release shaft 4 is mounted. The overcurrent bimetal strip 3 is in the circuit of a consumer to be protected and runs essentially perpendicular to the axis of the trip shaft 4, while the compensation bimetal strip 1 runs parallel to the axis of the shaft The bimetallic strips lie in spaced planes and are each provided with a pin-like projection 7 and 8 at their ^ n free, movable ends. the Projections run perpendicular to the respective bimetal strips and are almost in one to the rotatable trip shaft 4 parallel plane.

Zwischen dem Kompensations-Bimetallstreifen 1 und dem Übentrom-Bimetallstreifen 3 it eine Kopplung in Form einer zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Enden der Vorsprünge 7 und 8 liegenden Schaltbrücke 2 vorgesehen. Die Schaltbrücke hat einen um die Auslösewelle 4 drehbaren und auf ihr gelagerten plattenförmigen Körper, dessen eine Seite normalerweise beispielsweise am Vorsprung 7 anliegt, was durch eine nicht dargestellte schwache Feder oder eine bezüglich der Drehachse unsymmetrische Ausbildung des Körpers der Schaltbrücke 2 erreicht werden kann.Between the compensation bimetallic strip 1 and the overflow bimetallic strip 3 there is a coupling in Shape of a lying between the spaced apart ends of the projections 7 and 8 Switching bridge 2 provided. The switching bridge has one that can be rotated around the release shaft 4 and is mounted on it plate-shaped body, one side of which normally rests against the projection 7, for example, which is caused by a weak spring, not shown, or a construction which is asymmetrical with respect to the axis of rotation of the body of the switching bridge 2 can be achieved.

Der Überstrom-Bimetallstreifen 3 wird vom Strom des zu überwachenden Verbrauchers durchflossen und erwärmt; gleichzeitig sind er und der Kompensations-Bimetallstreifen 1 den Einflüssen der Umgebungstemperaturausgesetzt. The overcurrent bimetallic strip 3 is traversed by the current of the consumer to be monitored and warmed up; at the same time, it and the compensation bimetal strip 1 are exposed to the influences of the ambient temperature.

Die beschriebene thermische Überstromauslösevorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Erwärmung durch den den Überstrom-Bimetallstreifen 3 durchfließenden Strom bewirkt, daß sich das freie Ende dieses Bimetallstreifens nach oben biegt, bis schließlich der Vorsprung 8 an der Schaltbrücke 2 anliegt. Steigt der den Uberstrom-Bimeia Umreifen 3 durchfließende Strom noch weiter an, biegt sich dieser Bimetallstreifen noch weiter nach oben durch, so daß der Vorsprung 8 dann die Schaltbrücke 2 in Bewegung setzt Die sich dabei u,n die Welle 4 drehende Schaltbrücke 2 nimmt über den Vorsprung 7 den Kompensations-Bimetallstreifen 1 mit, wodurch die Auslösewelle 4 gedreht wird. Die Verdrehung der Auslösewelle 4 bewirkt dann schließlich mittels einer Klinkenanordnung ein öffnen eines nicht dargestellten Schalters im Stromkreis des zu schützenden Verbrauchers.The thermal overcurrent release device described works as follows: The heating through the overcurrent bimetallic strip 3 flowing through Current causes the free end of this bimetal strip to bend upwards until finally the Projection 8 rests on the switching bridge 2. The rising Current flowing through the overcurrent Bimeia Strapping 3 even further, this bimetallic strip bends even further upwards, so that the projection 8 then the switching bridge 2 sets in motion The switching bridge 2, which rotates the shaft 4, takes over the Projection 7 with the compensation bimetallic strip 1, whereby the trip shaft 4 is rotated. The rotation of the release shaft 4 then finally causes it by means of a latch arrangement to open a switch, not shown, in the circuit of the to be protected Consumer.

Die Stromstärke, bei der der Abschaltbefehl bzw. die Auslösung auftreten, wird durch den Abstand zwischen den freien Enden der Vorsprünge 7 und 8 abzüglich der Dicke der Schaltbrücke 2 bestimmt Diese Bauteile sind in bezug aufeinander derart angeordnet daß die Abschaltstromstärke bei der Nennumgebungstemperatur von z. B. 20° durch den gegenseitigen Abstand der freien Enden der Bimetallstreifen abzüglich der geraden (kürzesten) Querschnittsdicke der Schaltbrücke 2 bestimmt wird.The current strength at which the switch-off command or the trip occurs is determined by the distance between The free ends of the projections 7 and 8 minus the thickness of the switching bridge 2 are determined. These components are arranged in relation to one another in such a way that the breaking current strength at the nominal ambient temperature from Z. B. 20 ° by the mutual distance between the free ends of the bimetal strips minus the straight (shortest) cross-sectional thickness of the switching bridge 2 is determined.

Wenn die Umgebungstemperatur, höher ist als die Nennumgebungstemperatur von 20°, biegen sich sowohl der Überstrom-Bimetallstreifen 3 als auch der Kompensations-Bimetallstreifen 1 um die gleiche Strecke nach oben, so daß sich die Schaltbrücke 2 schräg stellt Die Stromstärke, bei der der Abschaltbefehl auftritt wird nun durch den gegenseitigen Abstand der freien Enden der Vorsprünge der Bimetallstreifen abzüglich der schrägen Querschnittsdicke der Schaltbrücke bestimmt. Da der Abstand zwischen den Enden der Vorsprünge der Bimetallelemente für jede Umgebungstemperatur gleich ist die schräge Querschnittsdikke der Schaltbrücke jedoch größer ist als die gerade Querschnittsdicke, wird die Stromstärke, bei der die Abschaltung eintritt, einen niedrigeren Wert haben als bei der Nennumgebungstemperatur von z. B. 20⁰C.If the ambient temperature is higher than the nominal ambient temperature of 20 °, both the overcurrent bimetal strip 3 and the compensation bimetal strip 1 bend the same distance upwards, so that the switching bridge 2 is inclined occurs is now determined by the mutual distance between the free ends of the projections of the bimetal strips minus the inclined cross-sectional thickness of the switching bridge. Since the distance between the ends of the projections of the bimetal elements is the same for every ambient temperature, the inclined cross-sectional thickness of the switching bridge is greater than the straight cross-sectional thickness, the current at which the shutdown occurs will have a lower value than at the nominal ambient temperature of z. B. 20 ⁰ C.

Wenn andererseits die Umgebungstemperatur niedriger ist als die Nennumgebungstemperatur von 20⁰C. biegen sich die Enden der Bimetallelemente um dieselbe Strecke in der entgegengesetzten Richtung, also nach unten (Fig. 2) rechts), und auch in diesem Falle stellt sich die Schaltbrücke 2 schräg, aber nun in der entgegengesetzten Richtung. Wie im Falle der über 20⁰C liegenden Umgebungstemperatur wird nun auch hier die Stromstärke, bei der die Abschaltung eintritt, niedriger sein als bei der Nennumgebungstemperatur, weil auch hier wieder die Schaltbrücke zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Bimetallelemente schräg steht.On the other hand, the ambient temperature is lower than the nominal ambient temperature of 20 ⁰ C., the ends of the bimetallic elements to the same route turn in the opposite direction, ie downwards (Fig. 2) on the right), and also in this case, the switching bridge 2 obliquely , but now in the opposite direction. As in the case of the ^{ambient temperature above 20 °} C., the current intensity at which the disconnection occurs will now also be lower than at the nominal ambient temperature, because here, too, the switching bridge between the opposite ends of the bimetal elements is inclined.

Der oben geschilderte Effekt läßt sich durch die in den F i g. 3. 4 und 5 dargestellten Weiterbildungen der Überstromauslösevorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 noch vergrößern. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist das .reie Ende des zum Kompensations-Bimetallstreifen 3 gehörenden Vorsprunges mit einem breiten, flächigen Kopf versehen. Dd nun nicht das freie Ende eines Stiftes, sondern die einander abgewandten Seiten des verbreiterten, ebenen Kopfes des Vorsprunges an der Schaltbrücke 2 anliegen, wenn die Umgebungstemperatür niedriger oder höher ist als die Nennumgebungstemperatur, wird der erwähnte Kompensationseffekt vergrößert.The effect described above can be achieved by the in FIGS. 3. 4 and 5 illustrated developments of the Overcurrent release device according to FIG. 1 and 2 enlarge. In the embodiment according to FIG. 3 is the .reie end of the compensation bimetallic strip 3 belonging projection with a wide, flat Head provided. Dd not now the free end of a pen, but the opposite sides of the widened, flat head of the projection on the Switching bridge 2 is present when the ambient temperature is lower or higher than the nominal ambient temperature, the mentioned compensation effect is increased.

In entsprechender Weise können der Vorsprung des Überstrom-Bimetallstreifens 1 oder die Vorsprünge beider BimetallstHfen mit einem verbreiterten Kopf versehen sein, wie es in den F ί g. 4 bzw. 5 dargestellt ist.In a corresponding manner, the projection of the overcurrent bimetal strip 1 or the projections both bimetallic connectors should be provided with a widened head, as shown in Figs. 4 and 5 respectively.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Thermal overcurrent release device with temperature compensation for a switch, which an overcurrent bimetallic strip firmly clamped at one end, which is connected to both of these flowing through current and is influenced by the ambient temperature, as well as at least contains a compensation bimetal strip that is only influenced by the ambient temperature, one end is non-rotatably connected to the release shaft and to the overflow bimetallic strip is coupled via a switching bridge located between the free ends of the bimetal strips, whereby the bimetal strips give way in the same direction under the influence of the temperature, characterized in that the • switching bridge (2) as a parallel plate with a thickness is formed, which is a substantial proportion of the clear AL-tandes between the free ends (Projection «7, 8) of the upstream bimetal strip (3) and the compensation bimetal strip (1) represents, and that the mutual arrangement of the bimetallic strips and the plate is chosen such, that at normal ambient temperature the connecting line of the free ends (projections 7, 8) of the Bimetal strip is directed normal to the plate, while at all of the normal ambient temperature deviating temperature values includes an angle with the plate normal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the compensating bimetal strip (1) extends in a direction parallel to Drenachse the switching bridge (2) direction and connected via a rigid yoke (6) with the tripping shaft ().

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the free ends of the bimetal strips are provided with a projection (7, 8) running perpendicular to the plane thereof.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the end of at least one of the Projections (7, 8) is designed as a widened head.

5. Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the release shaft (4) * 5 the switching bridge (2) penetrates in a hole.