DE3401901A1

DE3401901A1 - Thermisches ueberstromrelais mit justierexzenter

Info

Publication number: DE3401901A1
Application number: DE19843401901
Authority: DE
Inventors: Friedrich 6900 Heidelberg Wink; Rudolf Zwilling
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1984-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1985-08-01
Also published as: FR2558641A1

Description

Thermisches Überstromrelais mit Justierexzenter

Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrpoliges in einem geteilten Gehäuse angeordnetes thermisches Überstromrelais mit einem von einem oder mehreren in Phase liegenden Auslöse-Bimetallen betätigten Auslöseschieber, der kamm- oder leiterartig ausgebildet in einer im Gehäuse hierfür vorgesehenen Führung gleitet.

Derartige Überstromrelais werden eingesetzt zum Schutz elektrischer Komponenten, z.B. Elektromotoren, vor Überlastung infolge unzulässig hoher Stromaufnahme.

Die in Phase liegenden Auslöse-Bimetalle erwärmen sich durch den jeweils fließenden Strom und lenken dementsprechend aus ihrer Ruhelage aus. Diese Lageänderung überträgt sich unmittelbar auf den ständig anliegenden Auslöseschieber, der hierbei eine Translationsbewegung ausführt, bis er den Auslösepunkt im Schaltmechanismus, mit dem er ständig im Eingriff steht, erreicht hat.

Bei Erreichen des Auslösepunkts wird ein Schaltmechanismus ausgelöst und der Stromfluß unterbrochen.

Aus der CH-PS 483 113 ist ein mehrpoliges thermisches Überstromrelais bekannt, das in einem geteilten Gehäuse angeordnet einen von Auslöse-Bimetallen betätigten Auslöseschieber und einen mit diesem im Eingriff stehen den Schaltmechanismus aufweist.

Wie bereits ausgeführt, ist jeder Auslenkung der Bimetalle entsprechend einer jeweils zurückgelegten Wegstrecke des Auslöseschiebers ein bestimmter Wert der Stromstärke zuzuordnen. Dieser Zusammenhang gilt, so lange die geometrischen Bedingungen gleich bleiben, d.h.

so lange sich die Lage des Auslöseschiebers in Bezug auf die Führung im Gehäuse bzw. auf die Bimetalle nicht verändert und keine zusätzlichen Kräfte wirksam werden, wird bei dem festgelegten Wert des Überstromes ausgelöst und der Strom unterbrochen.

Bei dem bekannten thermischen Überstromrelais kann es infolge ungünstigen Zusammentreffens von Toleranzen bzw. durch verschleißbedingte Maßabweichungen des Herstellwerkzeuges und damit der Werkstücke zu unzulässig großem Spiel des Auslöseschiebers kommen und dessen Kippen, Verkanten oder Klemmen zur Folge haben. Eine solche Störung führt zwangsläufig zu einer Verfälschung der Auslösecharakteristik des Überstromrelais, d.h., daß erst bei unzulässig hoher Stromstärke ausgelöst wird.

Zur Erreichung einer maximalen Auslösegenauigkeit ist es daher notwendig, die von den Bimetallen betätigten Auslöseschieber mit einem minimalen und gleichbleibenden Spiel im Gehäuse zu führen. Dies wird bekannterweise dadurch erreicht, daß aus einem Sortiment unterschied-

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lieh in der Höhe abgestufter Auslösesohieber der nach einem Meßvorgang als zutreffend ermittelte ausgewählt und in das Gehäuse eingesetzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Bevorratung unterschiedlicher Auslöseschieber zu vermeiden und durch Einsatz geeigneter Mittel den Justiervorgang zu vereinfachen.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Danach werden zwei Justierelemente im Abstand zueinander so angeordnet, daß mit ihrer Hilfe eine exakte Einstellung des Höhenspiels des Auslöseschiebers durch Anheben oder Absenken des einen oder des anderen Endes oder beider Enden möglich ist.

Eine konkrete Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist nachstehend beschrieben.

Hierbei werden zwei stiftförmige, zylindrische Justierelemente vorgesehen, die zu ihrer Lagerung in entsprechende Gehäuseausnehmungen so eingesetzt werden, daß sie von außen zugänglich die Korrektur des Höhenspiels der Auslöseschieber durch eine exzentrische Ausformung ermöglichen. Der Exzenter ist hierbei evolventenartig ausgebildet, so daß er den Auslöseschieber stets tangiert, und alle zulässigen auftretenden Toleranzpaarungen ausgeglichen werden können.

In dem Bereich, der die Gehäusewand durchdringt, können die Justierelemente wenigstens eine auf der Zylinderfläche axial verlaufende schneidenartige Ausformung aufweisen, die zur spielfreien Lagerung der Justierelemente in der Gehäusebohrung dient, wobei zum Aus-

gleich vorhandener Toleranzen die Schneidenhöhe von der nach außen weisenden Stirnfläche zum Exzenter hin abnimmt, so daß eine konische Rotätionskontur entsteht. Die Fixierung der Justierelemente nach dem Einstellvorgang kann mittels Klebstoff oder Sicherungslacke erfolgen.

Die Justierung erfolgt durch kraft- oder formschlüssigen Angriff eines Justierwerkzeuges, z.B. eines Schraubendrehers, in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung oder Anformung auf der nach außen weisenden Stirnfläche des Justierelementes»

Ausführungsbeispiele der Erfindung in vorteilhafter Gestaltung sind den Zeichnungen zu entnehmen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Gehäusehälfte eines dreipoligen Überstromrelais mit Phasenausfallschutz in der Ausführung mit zwei stiftförmigen Justierelementen; nicht gezeigt ist die andere Gehäusehälfte mit dem Schaltmechanismus;

Fig. 2 einen Teilschnitt X aus Fig. 1, aus dem die

Gestaltung und Einbaulage des Justierelementes ersichtlich ist,

In Figur 1 und 2 ist ein Gehäuse 10 mit rechteckigem Querschnitt schematisch dargestellt, in das zur Seite und nach unten durch die Gehäusewand 12 begrenzt ein geteilter Auslöseschieber 14, 16 so eingesetzt ist, daß

g er von zur Trennung dreier Auslösebimetalle 18 mit Heizleiter 20 vorgesehenen Gehäusestegen 22 in axialer Richtung geführt ist. Dieser Auslöseschieber ist zusammengesetzt aus zwei kongruenten Teilen 14, 16, die eine Leiste 13, 17 aufweisen, an der kammartig je drei Stege 42, 44 angeformt sind, wobei beide Teile 14, 16 spiegelverkehrt zueinander angeordnet sind, so daß jeweils die freien Enden der Stege 42, 44 auf der Umseite des gegenüberliegenden Teiles 14 oder 16, an der die Stege 42, 44 angeformt sind, gleitend in Richtung der Leistenlängsachse beweglich sind. Dabei wird ihre Relativbewegung zueinander von einem sie verbindenden Übertragungsbügel 45 begrenzt, der in zwei Gelenken der Bohrung 46 und dem Langloch 48, das dem Wegausgleich dient, befestigt ist. Die dargestellten freien Enden der Auslösebimetalle 18 liegen stets an den Stegen 42, 44 an. Unterfangen wird der Auslöseschieber 14 von zwei in hierfür vorgesehene Ausnehmungen 24, 26 in der Gehäusewand 12 und einer jeweils gegenüber im Abstand befindlichen Ausformung 28 drehbar eingesetzten stiftförmigen

_2g Teilen 30, mit einem Lagerzapfen 36, die mittels einem im mittleren Bereich der Stiftlänge angeordneten evolventenartigen Exzenter 32 als Justierelemente dienen. Die Höhenbegrenzung der Schieberbewegung erfolgt durch eine nicht dargestellte Zwischenplatte, die das

3Q Gehäuseunterteil 10 vom nicht dargestellten Gehäuseoberteil trennt und bei der Montage bündig abschließend zwischengelegt wird.

An dem in der Ausnehmung 24 geführten zylindrischen Ende 34 sind in dem von der Gehäusewand 12 umgriffenen

Bereich 34 auf der Mantelfläche diametral gegenüberliegend zwei schneidenartige in axialer Richtung verlaufende Ausformungen 38 angeordnet, deren Höhe zum Exzenter 32 hin abnimmt, so daß sich eine konische g Rotationskontur ergibt. Damit ist ein Ausgleich für gewisse Toleranzen der Gehäusebohrung 24 gegeben und eine eindeutige unveränderliche Lagerung der Justierstifte 30.

In die Stirnfläche des nach außen weisenden Endes des Justierstiftes 30 ist eine schlitzförmige Vertiefung 40 mit Rechteckprofil eingelassen, die zum Eingriff eines nicht gezeigten Werkzeuges dient.

Selbstverständlich kann die vorgesehene Justiervorrichtung auch bei Überstromrelais mit einteiligem Auslöseschieber eingesetzt werden. Für die Gestaltung und die Funktionsweise ist dies ohne Belang.

Für alle dargestellten Beispiele gilt das eingangs erwähnte Funktionsprinzip, d.h., daß die Auslösebimetalle 18 bei eingeschaltetem Strom von diesem entweder direkt (konduktiv) oder indirekt (Beheizung durch Widerstandsdraht 20) erwärmt und in Pfeilrichtung B ausge-

lenkt werden, wobei die stets anliegenden Stege 42, 44, des Auslöseschiebers 14, 16 horizontal geführt die gleiche Bewegung erfahren.

Diese Bewegung wird von dem Übertragungsbügel 45, der in der Ausführung Überstromrelais mit Phasenausfallschutz die beiden Teile 14, 16 des geteilten Auslöseschiebers 14, 16 über die Gelenke 46, 48 miteinander verbindet, auf den Schaltmechanismus in der anderen Gehäusehälfte übertragen, was zum Abschalten des Stromes führt.

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Bei dieser Bewegung kann es infolge zu großen Höhenspiels A zu einem Kippen des Auslöseschiebers 14, 16 kommen, wodurch zusätzliche Kräfte, die von dem Auslösebimetall 18 überwunden werden müssen, auftreten. Mit Hilfe der in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Justierstifte 30 ist es möglich, unzulässig großes Spiel auszugleichen. Hierzu werden die Justierstifte 30 jeweils in die vorgesehene Gehäuseausnehmung 24, 26 von außen eingesetzt, so daß sie /ihrer Längsachse quer zur Schieberlängsachse liegen.

Durch Drehen der Justierelemente mit Hilfe eines an die nach außen weisende Gehäuseausnehmung bzw. -ausformung angepaßten Werkzeuges (hier nicht dargestellt) wird das von den Fertigungstoleranzen abhängige Höhenspiel des Auslöseschiebers 14, 16 auf das zulässige Maß A eingestellt. Dies geschieht dadurch, daß der evolventenartige exzentrische Nocken 32 in dem Bereich des Justierelementes, der den Auslöseschieber tangiert, vorgesehen ist, dessen Höhenunterschied zwischen größtem und kleinstem Radius wenigstens dem der größten zulässigen auftretenden Toleranzpaarungen entspricht.

Claims

507/84 -:-- '$-' ■'■■ '■ ■'

Ansprüche

- oder mehrpoliges in einem geteilten Gehäuse angeordnetes thermisches Überstromrelais mit einem von einem oder mehreren in Phase liegenden Auslöse-Bimetallen betätigten Auslöseschieber, der kamm- oder leiterartig ausgebildet in einer im Gehäuse hierfür vorgesehenen Führung gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenspiel des Auslöseschiebers ( 14, 16) mittels zweier im Abstand zueinander angeordneter Justierelemente (30) einstellbar ist.

2. Thermisches Überstromrelais nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente Zylinderstifte (30) mit exzentrischer Ausformung (32) im mittleren Bereich der Stiftlänge sind.

3. Thermisches Überstromrelais nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente in hierfür vorgesehene Gehäuseausnehmungen ( 24, 26) eingesetzt und von außen zugänglich sind.

4. Thermisches Überstromrelais nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente an dem die Gehäusewand durchdringenden Ende (34) wenigstens eine auf dem Umfang in axialer Richtung sich in Richtung zum Exzenter 32 hin verjüngende schneidenartige Anformung (38) aufweisen, so daß sich eine konische Rotationskontur ergibt.

5. Thermisches Überstromrelais nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente (30,

46) an ihrer nach außen weisenden Stirnfläche eine Ausnehmung (40) oder Anformung aufweisen, an die kraft- oder formschlüssig ein Justierwerkzeug angreift, das nach dem Justiervorgang entfernbar ist.