DE445655C

DE445655C - Thermal protection device for electrical machines and apparatus with electromagnetic release

Info

Publication number: DE445655C
Application number: DEC35577D
Authority: DE
Original assignee: CALOR ELEK ZITAETSGESELLSCHAFT; OTTO DREYER DIPL ING
Current assignee: CALOR ELEK ZITAETSGESELLSCHAFT; OTTO DREYER DIPL ING
Publication date: 1927-06-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeschutzvorrichtung für Elektromotoren und andere elektrische Stromkreise, wobei ein vom Strom des zu schützenden Apparates beeinflußter elektromagnetischer Auslöser in an sich bekannter Weise durch eine Lötstelle oder ähnliche Wärmesicherung so lange gesperrt gehalten wird, bis eine bestimmte Temperatur überschritten ist. Ziel der ErfindungThe invention relates to a thermal protection device for electric motors and other electrical circuits, one of which is influenced by the current of the apparatus to be protected electromagnetic release in a manner known per se through a solder joint or similar thermal fuse is kept locked until a certain temperature is exceeded. Object of the invention

to ist es, die Schutzvorrichtung so auszubilden^ daß trotz Ansprechens der Lötstelle, d. h. trotz Erreichung der Grenztemperatur, ein weiterer Betrieb des Motors mit verminderter imd daher für den Motor unschädlicher Stromstärke möglich ist.to is to train the protective device in such a way that despite the soldering point responding, i. H. despite Reaching the limit temperature, further operation of the engine with reduced imd therefore for the motor harmless amperage is possible.

Zu diesem Zweck ist die Wicklung des Auslöseankers bzw. dieser selbst so ausgebildet, daß er bei einer um einen gewissen Betrag unterhalb des normalen Betriebsstromes liegenden Belastung nicht anspricht, während er gleichzeitig mit einem Zeitrelais verbunden ist, damit kurzzeitige Überlastungen, die z. B. beim Anlassen unvermeidlich sind, erfolgen können, ohne daß ein Abschalten des Stromkreises stattfindet. Um dabei eine genaue Anpassung an die zulässige Stromstärke und den Erwärmungszustand der Maschine zu ermöglichen, wirkt der durch die Lötstelle gesperrte und mit einem Zeitrelais verbundene Auslöser in seiner Endstellung vorteilhaft nicht unmittelbar auf den Ausschaltmechanismus ein, sondern löst nur die Verblockung für einen zweiten Magnetanker aus, dessen Wicklung der verminderten zulässigen Stromstärke angepaßt ist, und welcher zweckmäßig seinerseits noch durch eine zweite Lötstelle mit etwas höherem Schmelzpunkt verblockt sein kann. Die Herabsetzung der Dauerstromstärke, bei welcher der zweite Auslöseanker angezogen wird, hat dabei in dem Maße zu erfolgen, daß die durch wiederholtes Anlassen und andere kurzzeitige Überlastungen erzeugten Wärmemengen kompensiert werden, was je nach der Art des Betriebes vielleicht bei etwa 90 Prozent des normalen Dauerstromes zutreffen könnte.For this purpose, the winding of the tripping armature or this itself is designed in such a way that that he is at a by a certain amount below the normal operating current lying load does not respond, while it is connected to a timing relay at the same time is, so that short-term overloads that z. B. are inevitable when starting, take place can without the circuit being switched off. To be precise To allow adaptation to the permissible current strength and the heating state of the machine, the release, which is blocked by the soldering point and connected to a time relay, has an advantageous effect in its end position does not directly affect the disconnection mechanism, but only releases the lock for a second armature, the winding of which has the reduced permissible amperage is adapted, and which in turn is expedient by a second solder joint slightly higher melting point can be blocked. The reduction in the continuous current, at which the second release anchor is tightened, must be done to the extent that the repeated starting and other short-term overloads generated amounts of heat are compensated, what depending on the type of operation, perhaps at around 90 percent of the normal continuous current could apply.

' Um das Anziehen und Wiederabfallen des Auslöseankers auf einen engen Strombereich begrenzen zu können, empfiehlt es sich, im Hinblick auf die Tatsache, daß zum Ansprechen des Ankers bekanntlich wesentlich mehr Strom erforderlich ist als zum Festhalten, den auf das Zeitrelais einwirkenden Auslösemagneten mit einer Gegenwicklung zu versehen, welche nach erfolgtem Ansprechen des Ankers das Magnetfeld so weit schwächt, daß bei Ünterschreitung des Grenzstromes der Anker sofort wieder abfällt.'To put on and fall off the To be able to limit the tripping armature to a narrow current range, it is advisable to use the With regard to the fact that, as is well known, much more is required to respond to the armature Current is required than to hold the triggering magnet acting on the timing relay to be provided with a counter-winding, which after the armature has responded the magnetic field weakens so much that if the limit current is exceeded, the armature falls off again immediately.

Durch die vorerwähnte Ausbildung läßt sich, abgesehen von der durch den meist ohnehin vorhandenen Höchststromschalter bewirkten sofortigen Abschaltung bei übermäßiger Stromsteigerung, erreichen, daß bei Überschreitung einer bestimmten Grenztemperatur schon bei nur geringer Erhöhung des normalen Dauerbetriebsstromes beispielsweise um 50 Prozent eine selbsttätige Abschaltung des Motors stattfindet, und daß aber trotzdem eine weitere Benutzung des erwärmten Motors mit einer unterhalb der normalen Stromstärke liegenden Belastung noch möglich ist und auch in diesem Falle kurzzeitige Überlastungen, wie sie z. B. beim Anlassen unvermeidlich sind, ertragen werden, ohne daß eine Abschaltung stattfindet. Durch diesen Umstand, weleher insbesondere für Motoren mit aussetzendem Betrieb, wie z. B. bei Fahr- und Hebezeugen, von Wichtigkeit ist, wird eine bisher unerreicht weitgehende Ausnutzung der Motoren ermöglicht, ohne daß diese gefährdet werden.Through the aforementioned training, apart from the mostly Anyhow existing high current switch caused immediate shutdown in case of excessive Current increase, achieve that when a certain limit temperature is exceeded even with only a slight increase in the normal continuous operating current, for example by 50 percent an automatic shutdown of the engine takes place, and that nevertheless Another use of the heated motor with a current below normal lying load is still possible and also in this case short-term overloads, how they z. B. are inevitable when starting, can be endured without a shutdown takes place. Due to this fact, especially for engines with misfiring Operation, such as B. in vehicles and hoists, is important, so far Unmatched extensive utilization of the engines is possible without endangering them will.

Schließlich empfiehlt es sich noch, für die zur Sperrung der Auslöser benutzte Wärmesicherung eine Lötstelle zu nehmen, deren Schmelzpunkt zwischen 75 und 100⁰C liegt, d. h. bei einer Temperatur, die mit der zulässigen Grenztemperatur für die Wicklung elektrischer Maschinen möglichst genau übereinstimmt. Dadurch wird erreicht, daß die Schutzvorrichtung mit zunehmender Raumtemperatur im gleichen Maße empfindlicher wird, im Gegensatz zu solchen Schutzvorrich-Finally, it is also advisable to use a soldering point for the thermal fuse used to block the release, the melting point of which is between 75 and 100 ^° C., ie at a temperature that corresponds as closely as possible to the permissible limit temperature for the winding of electrical machines. This ensures that the protective device becomes more sensitive to the same extent as the room temperature increases, in contrast to such protective devices.

tungen, die mit Hitzdrähten oder anderen, erst bei höherer Temperatur wirksam werdenden Materialien arbeiten und deshalb von der Raumtemperatur weniger abhängig sind. Auf der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:with hot wires or others that only become effective at higher temperatures Materials work and are therefore less dependent on the room temperature. In the drawing, the invention is in two exemplary embodiments shown, namely show:

Abb. ι eine insbesondere für elektrische Bahnen verwendbare Schutzvorrichtung mit ίο selbsttätiger Wiederinstandsetzung der Lötstelle in einem senkrechten Schnitt,Fig. Ι a protective device that can be used in particular for electric railways ίο automatic repair of the solder joint in a vertical cut,

Abb. 2 die rechte Hälfte derselben Vorrichtung von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt,Fig. 2 the right half of the same device seen from the side, partially in Cut,

Abb. 3 eine Ausführungsform der Schutzvorrichtung mit Wiederinstandsetzung durch einen Druckknopf in senkrechtem Schnitt,Fig. 3 shows an embodiment of the protective device with repair through a push button in a vertical section,

Abb. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Abb. 3,Fig. 4 is a plan view of the device according to Fig. 3,

Abb. S ein Schaltbild zur Vorrichtung nach Abb. 3 und 4.Fig. S is a circuit diagram for the device according to Figs. 3 and 4.

Bei dem in Abb. 1 und 2 dargestellten Beispiel ist 1 eine Heizspule, 2 und 3 dagegen je eine Magnetspule. Sämtliche drei Spulen sind nintereinandergeschaltet und werden vom Betriebsstrom des zu schützenden Motors durchflossen. In der Heizspule 1 sind zwei Wärmesicherungen angeordnet, welche in einer in der Mitte durch eine Trennwand unterteilten Hülse 9 auswechselbar gehalten sind. Die obere Wärmesicherung besteht aus einem kleinen Zylinder 4, in welchem der an der Stange 5 befestigte Kolben 6 durch eine beispielsweise bei 75⁰ C schmelzende Legierung festgelötet ist und unter Wirkung einer Druckfeder 7 steht, die bestrebt ist, den Kolben 6 mit der Stange 5 in der gezeichneten Hochlage zu halten. Die untere Wärmesicherung ist sinngemäß ausgebildet, wobei darauf Rücksicht genommen ist, daß ein Austritt des Lötmetalls nach unten nicht stattfinden kann. Bei dieser zweiten Lötstelle ist zweckmäßig eine Legierung verwendet, deren Schmelzpunkt um einige Grade höher, z.B. bei 80⁰C, liegt.In the example shown in Figs. 1 and 2, 1 is a heating coil, while 2 and 3 are each a magnetic coil. All three coils are connected in series and the operating current of the motor to be protected flows through them. In the heating coil 1, two thermal fuses are arranged, which are held exchangeably in a sleeve 9 which is divided in the middle by a partition. The upper thermal fuse consists of a small cylinder 4, in which the attached to the rod 5 piston 6 soldered by melting for example at 75 ⁰ C alloy and is under the action of a compression spring 7 which tends, the piston 6 with the rod 5 to hold in the drawn elevation. The lower thermal fuse is designed accordingly, taking into account that the solder cannot escape downward. In this second solder alloy is suitably used whose melting point is higher by a few degrees, for example, at 80 ⁰ C, is located.

Die elektromagnetische Schalteinrichtung besteht aus einem H-förmigen Eisenkern 8 mit zwei um Bolzen 10 bzw. 11 schwingbaren Ankern 12, 13, von denen ersterer durch die Spule 2, letzterer durch die etwas schwächere Spule 3 beeinflußt wird. Der obere Anker wirkt über einen Bügel 14 auf den um den Bolzen 16 schwingbaren Hebel 15 ein, welcher durch den Kopf 17 der von der Lötstelle getragenen Stange S abgestützt ist und von dieser gesperrt gehalten wird, solange die Lötstelle nicht erweicht. Der untere Anker 13 wirkt in ähnlicher Weise über den Bügel 18 auf den um den Bolzen 20 schwingbaren Hebel 19 ein, welcher durch den Kopf 21 der unteren Lötstelle gesperrt gehalten wird.The electromagnetic switching device consists of an H-shaped iron core 8 with two pivotable around bolts 10 and 11, respectively Anchors 12, 13, the former through the coil 2, the latter through the somewhat weaker one Coil 3 is influenced. The upper anchor acts via a bracket 14 to the Bolt 16 swingable lever 15, which supported by the head 17 of the rod S carried by the solder joint and by this is kept locked as long as the solder joint does not soften. The lower anchor 13 acts in a similar way via the bracket 18 on the one swingable about the bolt 20 Lever 19, which is held locked by the head 21 of the lower solder joint.

Außerdem ist der Hebel 19 noch durch eine auf der Welle 24 befestigte Stütze 22 mit Nase 23 verblockt. Auf der die Stütze 22 tragenden Welle 24 ist, wie aus Abb. 2 ersichtlich, ein Hebel 27 befestigt, mit dem eine unter Wirkung einer Feder 28 in der Hochlage gehaltene Stange 25 mittels des Bolzens 26 gekuppelt ist. Der Kopf 30 dieser Stange 25 liegt einer seitlichen Abbiegung 29 des vom oberen Auslöser 11 beeinflußten Bügels 14 gegenüber und kann dadurch beim Ansprechen des Auslöseankers abwärts gedrückt werden, so daß die Nase 23 in der Pfeilrichtung ausschwingt und die Verblockung für den unteren Auslöseanker aufhebt. In addition, the lever 19 is also supported by a support 22 attached to the shaft 24 Nose 23 blocked. On the shaft 24 carrying the support 22, as can be seen from Fig. 2, a lever 27 is attached with which a rod 25 held in the raised position under the action of a spring 28 by means of the Bolt 26 is coupled. The head 30 of this rod 25 lies on a lateral bend 29 of the influenced by the upper trigger 11 bracket 14 opposite and can thereby at Response of the trip armature are pressed down so that the nose 23 swings out in the direction of the arrow and the interlock for the lower trip anchor.

Um das Anziehen des Ankers 12 zu verzögern, ist eine Hemmvorrichtung vorgesehen. Letztere besteht aus einem mit Öl oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit gefüllten Zylinder 32, dessen, in üblicher Weise mit einer Durchbohrung versehener Kolben 27 durch eine Stange 31 mit dem Hebel 15 verbunden ist und durch die Feder ^3 für gewöhnlich in der Hochlage gehalten wird. Der obere« Anker 12 kann beim Ansprechen gegebenenfalls noch auf Signalkontakte einwirken, während der untere Anker 13 die Kontakte 34, 35 für die Auslösung des nicht mitgezeichneten go Hauptschalters betätigt, der in bekannter Weise zweckmäßig als Höchststromschalter ausgebildet ist.In order to retard the tightening of the armature 12, a retarding device is provided. The latter consists of a cylinder 32 filled with oil or another suitable liquid, the piston 27 of which, provided in the usual way with a through-bore, is connected by a rod 31 to the lever 15 and is usually held in the upper position by the spring ^ 3. When responding, the upper armature 12 can possibly still act on signal contacts, while the lower armature 13 actuates the contacts 34, 35 to trigger the main switch (not shown), which is expediently designed as a high-current switch in a known manner.

Die Wirkungsweise der in Abb. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ist folgende:The mode of operation of the device shown in Fig. 1 and 2 is as follows:

Da die Abschaltung bei unmittelbaren Kurzschlüssen usw. in den Höchststromschalter selbst verlegt ist, so spricht die gezeichnete Schutzvorrichtung stets erst dann an, wenn eine bestimmte Grenztemperatur erreicht ist. Es sind also Überlastungen möglich in beliebiger Höhe bis zur Grenze des vom Höchststromschalter eingestellten Maximalstromes und von einer solchen Zeitdauer, bis ein Auflöten der oberen Lötstelle erfolgt. In diesem Augenblick kommt die Spule 2 zur Wirkung und zieht den Anker 12 an. Dieses' Anziehen erfolgt mit Verzögerung, und zwar mit einer solchen Zeitdauer, die durch die Einstellung der Ölpumpe gegeben ist. Kommt der Anker zum Anliegen, d. h. ist die Verzögerung beendet, so kann nach Belieben durch diesen Anker ein Vorsignal gegeben werden, wodurch auf den bestehenden Gefahrzustand aufmerksam gemacht werden kann, ohne daß zunächst eine Abschaltung erfolgt. Durch die Bewegung des Ankers 12 ist ein Druck auf das Gestänge 25 ausgeübt, wodurch der Hebel 22 so in Pfeilrichtung bewegt worden ist, daß die Nase 23 das Ende des Hebels 19 freigibt. Der Anker 13 ist jedoch auch jetzt noch am Arbeiten ver-Since the shutdown in the event of an immediate short circuit, etc. in the maximum current switch is laid by yourself, the protective device shown only responds when a certain limit temperature is reached. Overloads are therefore possible at any level up to the limit of the maximum current set by the maximum current switch and of such a period of time until the upper solder joint is soldered on. At this moment the coil 2 comes to the effect and attracts the armature 12. This tightening takes place with a delay, and although with such a period of time that is given by the setting of the oil pump. If the anchor comes to rest, d. H. once the delay has ended, you can do as you wish A distant signal can be given by this anchor, thereby indicating the existing dangerous situation attention can be drawn without a shutdown first taking place. The movement of the armature 12 is a Pressure is exerted on the linkage 25, causing the lever 22 to move in the direction of the arrow has been that the nose 23 releases the end of the lever 19. The anchor 13 is but still working

hindert, und. zwar so lange, bis auch die untere Lötstelle erweicht, die einen. etwas höheren Schmelzpunkt besitzt als die obere . - Lötstelle. Dann erst ist ein Angezogenwerden, des Ankers 13 unter der Wirkung der Spule 3 ermöglicht, jedoch tritt dieses Anziehen nur bei einer bestimmten Stromstärke auf, die zweckmäßig um einen geringen Prozentsatz unterhalb des normalen Dauerbetriebsstromes für den zu schützenden Motor liegt. Es ist nun, trotzdem beide Lötstellen empfindlich geworden sind, möglich, jede weitere Belastung im Dauerbetriebe zuzulassen, wenn nur dieser für den unteren Anker 13 bzw. die Spule 3 festgelegte Endwert des Stromes, z. B. io Prozent unterhalb des normalen Betriebsdauerstromes, nicht überschritten wird. Wird dieser Wert kurzzeitig überschritten, so wird der Anker 13 angezogen, es erfolgt ein Konzo taktschluß über 34, 35 und damit ein Abschalten des Höchststromschalters. Dadurch werden auch sämtliche Spulen des Relais stromlos, und beide Anker gehen in ihre in Abb. ι gezeichnete Lage zurück. Das Relais bleibt so lange empfindlich, wie die beiden Lötstellen erweicht sind, d. h. solange noch eine Temperaturgefahr für den Motor besteht. Aber auch trotz Bestehens dieses Zustandes ist es noch möglich, den angeschlossenen Motor unter Belastung anzulassen, vorausgesetzt, daß der Anlaßvorgang nicht eine längere Zeit erfordert, als dieses die durch die Ölpumpe festgelegte Verzögerung zuläßt. Wird nämlich in der in Abb. 1 dargestellten Lage der Motor mit erhöhtem Strom nach erfolgtem Einschalten erneut angelassen, so wird zunächst der Anker 13 durch die Nase 23 so lange am Schalten verhindert, wie der Anker 12 nicht den Kolben der Ölpumpe voll nach unten durchgeschaltet hat. Dieses erfordert eine bestimmte einstellbare Zeit, und wenn in dieser Zeit der Anlaßvorgang beendet und der Strom auf etwa 10 Prozent unterhalb des normalen Betriebsstromes zurückgegangen ist, erfolgt seitens des Ankers 13 eine Abschaltung nicht, da die Spule 3 nur auf einen höheren Stromwert anspricht.prevents, and. until they too lower solder joint softens the one. has a slightly higher melting point than the upper one . - solder joint. Only then is the armature 13 attracted under the action of the coil 3 allows, however, this tightening occurs only at a certain current strength, the expediently by a small percentage below the normal continuous operating current for the motor to be protected. It is now, in spite of the fact that both solder joints are sensitive have become possible to allow any further load in continuous operation, if only this final value of the current set for the lower armature 13 or the coil 3, e.g. B. io percent below the normal continuous operating current, is not exceeded. Will If this value is exceeded for a short time, the armature 13 is attracted and a conco ensues clock circuit over 34, 35 and thus switching off the maximum current switch. Through this all coils of the relay are also de-energized, and both armatures go into their in Fig. Ι drawn position back. The relay remains sensitive as long as the two Solder joints are softened, d. H. as long as there is still a temperature risk for the motor. But even in spite of the existence of this condition, it is still possible to use the connected motor to start under load, provided that the starting process does not last a long time required than this allows the delay set by the oil pump. Namely will in the position shown in Fig. 1, the motor with increased current after Turning on again, the armature 13 is initially so through the nose 23 prevented from switching for a long time, as the armature 12 does not fully follow the piston of the oil pump has switched through below. This requires a certain adjustable time, and if so during this time the starting process is ended and the current drops to about 10 percent below the normal operating current has decreased, the armature 13 switches off not, since the coil 3 only responds to a higher current value.

Wie hieraus ersichtlich, ist die Wirkungsweise des Apparates eine vollkommen selbsttätige, und durch die Wahl der Lötmittel (75 bis 8o° C) ist ein selbsttätiges Empfindlichwerden mit Steigerung der Raumtemperatur erreicht. Es ist ferner ersichtlich, daß bei einem zufällig in der unrichtigen Lage erfolgten Erstarren der Lötstellen ein Versagen des Apparates nicht eintreten kann, da der Apparat in diesem Fall nicht unempfindlich, sondern empfindlicher geblieben ist.As can be seen from this, the operation of the device is a completely automatic, and through the choice of solder (75 to 80 ° C) there is an automatic sensitivity Reached with an increase in room temperature. It can also be seen that one happened by chance in the incorrect location If the solder joints solidify, the device cannot fail because the In this case, the apparatus is not insensitive, but has remained more sensitive.

In Abb. 3 bis 5 ist ein. Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die durch den Wärmeauslöser gesperrte elektromagnetische Schaltvorrichtung mit einer Gegenwicklung versehen ist und auf einem zum Ein- und Ausschalten des Zeitrelais dienenden Schaltkontakt arbeitet. Dabei stellt die linke Hälfte von Abb. 3 die magnetische Schaltvorrichtung, die rechte Hälfte dagegen den zugehörigen Wärmeauslöser dar.In Fig. 3 to 5 is a. Embodiment shown in which the by the Thermal release locked electromagnetic switching device with a counter-winding is provided and on a switching contact that is used to switch the timing relay on and off is working. The left half of Fig. 3 represents the magnetic switching device, the right half, on the other hand, represents the associated heat release.

Die elektromagnetische Schaltvorrichtung besteht aus einem Topfmagneten, dessen Anker 40 von einer Stromspule 41 und von einer dieser entgegenwirkenden Spannungsspule 42 beeinflußt wird. Der Magnetanker 40 ist durch einen Querstift 43 mit einem um den Bolzen 44 schwingbaren Kontakthebel 45 verbunden, welcher an seinem freien Ende eine mit den festen Gegenkontakten 6g zusammenwirkende Kontaktplatte 68 trägt. Der Magnetanker 40 steht unter Wirkung einer Druckfeder 46, welche bestrebt ist, den Anker und Kontakthebel in der gezeichneten Hochlage zu halten. Die Spannung der Feder 46 kann durch eine Mutter 47 geregelt und dadurch eine Grobeinstellung des Magneten bewirkt werden, während die Feineinstellung durch die als Gegenanker dienende Schraube 48 am Boden der Spule erfolgt. Der Anker 40 ist in der gezeichneten Hochlage für gewöhnlich durch einen unter Wirkung einer Feder 49 stehenden Bolzen 50 go gesperrt, der seinerseits über ein Querstück 51 und Gestänge 52 mit einem um den Zapfen 53 schwingbaren Hebel 54 in Verbindung steht und durch dieses Gestänge vom Wärmeauslöser beeinflußt werden kann. *The electromagnetic switching device consists of a pot magnet whose Armature 40 is influenced by a current coil 41 and by a voltage coil 42 counteracting this. The magnet anchor 40 is connected by a transverse pin 43 to a contact lever 45 that can swing about the bolt 44 connected, which at its free end a cooperating with the fixed mating contacts 6g Contact plate 68 carries. The magnet armature 40 is under the action of a compression spring 46, which strives to the armature and to keep the contact lever in the drawn elevation. The tension of the spring 46 can be regulated by a nut 47 and thereby effecting coarse adjustment of the magnet while fine adjustment is carried out by the screw 48 serving as a counter anchor at the bottom of the coil. The anchor 40 is in the drawn high position usually by a bolt 50 go under the action of a spring 49 locked, which in turn has a crosspiece 51 and linkage 52 with a around the pin 53 swingable lever 54 is connected and through this linkage from the heat release can be influenced. *

Der Wärmeauslöser besteht im wesentlichen aus einer von der Heizspule umgebenen festen äußeren Hülse 56 und einer darin verschiebbaren zweiten Hülse 57, in welcher ein Gestänge 58 mit seinem kolbenförmig verdickten Ende bei der Stelle 70 durch leicht schmelzbares Metall festgelötet ist. Zwischen den beiden miteinander verlöteten Auslöserteilen 57, 58 ist eine verhältnismäßig schwache Feder 59 eingeschaltet, während der Teil 57 gegen die äußere feste Hülse 56 durch eine stärkere Feder 60 abgestützt ist, welche bestrebt ist, die beiden inneren Auslöserteile gemeinsam aufwärts zu drücken, und hieran für gewöhnlich durch die Klinke 54 gehindert wird, welche mit einem an der Auslöserstange 58 angeordneten Bund 61 zusammenwirkt. The heat release essentially consists of a solid one surrounded by the heating coil outer sleeve 56 and a second sleeve 57 displaceable therein, in which a linkage 58 with its piston-shaped thickened end at point 70 by easily meltable Metal is soldered in place. Between the two trigger parts that are soldered together 57, 58 a relatively weak spring 59 is switched on, while part 57 is supported against the outer fixed sleeve 56 by a stronger spring 60, which strives is to push the two inner trigger parts upward together and is usually prevented from doing so by the pawl 54 which cooperates with a collar 61 arranged on the trigger rod 58.

Die Auslöserstange 58 ist an ihrem oberen Ende mit einem als Handhabe dienenden Knopf 62 versehen und in einer Bohrung des festen Kopfes 63 geführt.The trigger rod 58 is at its upper end with a serving as a handle Provided button 62 and guided in a bore of the fixed head 63.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist, an Hand des Schaltbildes gemäß Abb. 5 betrachtet, kurz folgende:The mode of operation of this device can be seen on the basis of the circuit diagram according to Fig. 5, briefly the following:

Der Strom tritt in die Heizspule 55 ein und durchfließt dann die Magnetspule 41,The current enters the heating coil 55 and then flows through the magnetic coil 41,

deren Anker durch den Sperrbolzen 50 in der Hochlage gehalten ist, solange nicht seine Freigabe durch den Wärmeauslöser erfolgt. Dieser Fall tritt ein, wenn die unter der Wirkung der Feder 60 stehende Hülse 57 des Temperaturauslösers nach Aufweichen der Lötstelle bei 70 den Sperrhebel 54 in der Pfeilrichtung bewegt. Dann kommt die Zugspule 41 zur Wirkung, und es erfolgt nun eine Überbrückung der Kontakte 68, 69, so daß nunmehr ein Hilfsstrom über die Entmagnetisierungsspule 42 und über die Spule 65 des Zeitauslösers 66 fließt. Hierdurch wird der Zeitauslöser in Tätigkeit gesetzt, und er würde nach Ablauf einer bestimmten einstellbaren Zeit die Ausschaltung eines nicht mit dargestellten Höchststromschalters auf mechanischem oder elektrischem Wege bewirken. Erfolgt jedoch während der Ablaufzeit des Zeitauslösers ein Rückgang der Stromstärke unter einen solchen Wert, der z. B. um 10 Prozent unter dem Dauerbetriebsstrom liegt, bei dem die Spule 41 den Anker gerade noch halten würde, so kehrt der Anker 40 in seine Ausschaltstellung zurück, die Kontakte 68, 69 werden geöffnet und die Spule des Zeitauslösers wieder stromlos gemacht, so daß die Abschaltung des Höchststromschalters nicht zustande kommen kann. Wie aus dem Schaltungsschema zu ersehen, erfolgt die Schwächung des Magnetsystems für den Haltevorgang des Ankers selbsttätig, sobald das Anziehen erfolgt ist.whose anchor is held in the high position by the locking pin 50, as long as his Release by the heat release takes place. This case occurs when the under effect the spring 60 standing sleeve 57 of the temperature release after softening of the solder joint at 70 the locking lever 54 is moved in the direction of the arrow. Then the pull coil 41 comes into effect, and there is now a bridging of contacts 68, 69, so that now an auxiliary current through the degaussing coil 42 and flows through the coil 65 of the timer 66. This will put the time trigger into action, and it would after a certain adjustable time the switching off of a not shown Cause maximum current switch mechanically or electrically. However, if the amperage drops during the expiry time of the timer below such a value that z. B. is 10 percent below the continuous operating current which the coil 41 would just hold the armature, the armature 40 returns to its Switch-off position back, the contacts 68, 69 are opened and the coil of the timer de-energized again so that the maximum current switch cannot be switched off. As from the circuit diagram As can be seen, the weakening of the magnet system for the holding process of the armature takes place automatically as soon as it is attracted is done.

Eine eingehendere Beschreibung der Wirkungsweise soll nachstehend noch an Hand der Abb. 3 und 5 erfolgen.A more detailed description of the mode of operation will be given below of Figs. 3 and 5 take place.

Die ganze Vorrichtung ist so lange unempfindlich, wie ein Erweichen der Lötstelle bei 70 nicht erfolgt ist. In dieser Stellung liegt der Bund 61 an der Nase des Hebels 54, und der Anker 40 mit dem Kontakthebel 45 ist durch das Sperrglied 50 in der Hochlage gehalten, so daß die Berührung der Kontaktplatte 68 mit den Kontakten 69 nicht möglieh ist. In dieser Stellung läßt das Relais jede praktisch mögliche Überlastung zu, da diese nur durch den eingestellten Auslösewert des Höchststromschalters begrenzt wird, d.h. der angeschlossene Stromverbraucher ist bis zu einer Grenze ausnutzbar, die z. B. durch das maximale Drehmoment oder die Beanspruchung eines Kollektors, von· Schleifringen usw. gegeben ist. In dem Augenblick jedoch, wo die Lötstelle bei 70 erweicht, wird die Hülse 57 unter der Wirkung der kräftigen Feder 60 gehoben, wobei die schwächere Feder 59 sich zunächst etwas zusammendrückt. Bei der Aufwärtsbewegung der Hülse 57 drückt letztere mit ihrem oberen Rand gegen die benachbarte schräge Kante des Sperrhebels 54 und bewegt ihn in Pfeilrichtung.The entire device is insensitive as long as the solder joint has softened at 70 has not occurred. In this position the collar 61 lies on the nose of the lever 54, and the armature 40 with the contact lever 45 is in the upper position by the locking member 50 held so that the contact of the contact plate 68 with the contacts 69 is not possible is. In this position, the relay allows any practically possible overload, there this is only limited by the set tripping value of the maximum current switch, i.e. the connected electricity consumer can be used up to a limit which z. B. by the maximum torque or the load on a collector, of · slip rings etc. is given. However, the moment the solder joint at 70 softens, the Sleeve 57 lifted under the action of the powerful spring 60, the weaker spring 59 initially squeezes a little. During the upward movement of the sleeve 57, the latter presses against it with its upper edge the adjacent inclined edge of the locking lever 54 and moves it in the direction of the arrow.

Dadurch wird auch das Sperrstück 50 für den Anker 40 ausgelöst, so daß nunmehr der Anker unter der Wirkung der Zugspule 41 entgegen der Wirkung der Feder 46 in die Spule hineingezogen und zugleich der Kontakthebel 45 abwärts bewegt wird, so daß eine Berührung der Kontaktbrücke 68 mit den Kontakten 69 stattfindet. Hierdurch erfolgt die Einschaltung der Entmagnetisierungsspule 42 und der Spule 65 des Zeitauslösers, so daß nunmehr nach Ablauf der eingestellten Zeit der Abschaltvorgang bei dem Höchststromausschalter eintreten kann. Durch den Abschaltvorgang wird auch die Erregung sämtlicher Spulen aufgehoben, so daß der Anker und der Schalthebel des Zeitrelais usw. in ihre Stellungen zurückkehren können. Das Relais bleibt jedoch so lange empfindlich, bis eine Abkühlung eingetreten ist, die ein Wiedererstarren des Lötstiftes ermöglicht.This also triggers the locking piece 50 for the armature 40, so that now the Armature under the action of the tension coil 41 against the action of the spring 46 in the Coil is drawn in and at the same time the contact lever 45 is moved downwards, so that a contact of the contact bridge 68 with the contacts 69 takes place. This takes place the activation of the degaussing coil 42 and the coil 65 of the timer, so that now, after the set time has elapsed, the disconnection process for the maximum current switch can occur. The switch-off process also removes the excitation of all coils, see above that the armature and the switch lever of the timing relay, etc. return to their positions can. However, the relay remains sensitive until it has cooled down that allows the solder pin to solidify again.

Damit die Wiederfestlötung des Stiftes 58 in der richtigen Lage erfolgen kann, wird bei der Schaltbewegung der Sperrhebel 54 von dem Bund 61 des Lötstiftes abgezogen, so daß unter der Wirkung der Feder 59 der Lötstift so weit nach oben bewegt werden kann, wie es die Bohrung in dem Kopf 63 zuläßt. In dieser Lage erfolgt ein selbsttätiges Wiederfestlöten in der richtigen Stellung bei eintretender Abkühlung der Temperaturspulen. Durch das Hervortreten des Lötstiftes 58 kann die eingetretene · Temperaturgefahr leicht nach außen kenntlich gemacht werden.So that the re-soldering of the pin 58 can take place in the correct position, at the switching movement of the locking lever 54 removed from the collar 61 of the soldering pin, so that under the action of the spring 59, the soldering pin are moved so far upwards can, as the bore in the head 63 allows. In this situation there is an automatic Resoldering in the correct position when the temperature coils cool down. The protruding solder pin 58 can reduce the risk of temperature can be easily identified externally.

Eine Blockierung des Temperaturauslösers ist dadurch verhindert, daß auch bei einem bei noch erweichter Lötstelle erfolgenden Druck auf den Knopf 62 wohl ein Zusammenpressen der Feder 59 mittels des Lötstiftes erfolgen kann, ohne daß jedoch die Wirkung der Feder 60 aufgehoben wird, welche die Hülse 57 ja unabhängig von dem Lötstift anhebt und durch Einwirkung auf den Sperrhebel 54 den Anker des Magnetsystems empfindlich bleiben läßt. Ist eine so weitgehende Abkühlung eingetreten, daß die Lötstelle wieder in der richtigen Lage festgehalten wird, so genügt ein Druck auf den Knopf 62, um den Bund 61 des Lötstiftes wieder unter die Nase des Hebels 54 zu bringen, wobei letzterer durch die Rückführungsfeder 49 des Sperrstückes 59 in seiner Lage festgehalten wird. Nunmehr ist der Anker 40 des Magnetsystems wieder blockiert, und es ist wie zu Anfang möglich, Überlastungen bis zur festgelegten Grenze vorzunehmen.Blocking of the temperature release is prevented, even with pressing the button 62 while the solder joint is still softened will probably result in a compression the spring 59 can be done by means of the soldering pin, but without the Effect of the spring 60 is canceled, which the sleeve 57 regardless of the Solder pin lifts and by acting on the locking lever 54 the armature of the magnet system remains sensitive. Has it cooled down to such an extent that the Is held in the correct position again, a pressure on the is sufficient Button 62 to bring the collar 61 of the soldering pin back under the nose of the lever 54, the latter in its position by the return spring 49 of the locking piece 59 is being held. Now the armature 40 of the magnet system is blocked again, and it As in the beginning, it is possible to overload up to the specified limit.

Die Einstellung des Magnetankers 40 erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß er bei einer Stromstärke angezogen wird, die etwa 90 Prozent des Dauerbetriebsstromes beträgt.The setting of the armature 40 is expediently carried out in such a way that it is at a current strength is attracted, which is about 90 percent of the continuous operating current.

44565S44565S

Infolge Anordnung des Zeitrelais- sind dabei auch nach Erweichen der Lötstelle noch Überlastungsstöße in weitgehendem Maße möglich, vorausgesetzt, daß die durch den Zeitauslöser begrenzte Dauer nicht überschritten wird. Erfolgt nämlich innerhalb dieser zulässigen Zeit ein Herabgehen des Stromes auf einen Wert unter 90 Prozent des Dauerstromes, so kehrt der Anker 40 in seine Hochlage zurück, wobei auch der Kontakthebel 45 mitgenommen wird. Das rechtzeitige Wiederloslassen des Ankers 40 wird im wesentlichen erreicht durch die Anordnung der entmagnetisierenden Spule 42, die nach erfolgtem Anziehen des Ankers selbsttätig in den Stromkreis eingeschaltet wird und den größten Teil der Amperewindungen der Zugspule 41 kompensiert. Während also bei den bisher gebräuchlichen Relais ein Herabgehen des Stromes bis auf nahezu Null erforderlich ist, findet bei vorliegendem Relais die Rückkehr in die Ruhelage bereits bei einer nur geringen Unterschreitung des zum Anziehen erforderlichen Stromwertes statt.As a result of the arrangement of the timing relay, even after the solder joint has softened Overload surges are possible to a large extent, provided that the Time trigger limited duration is not exceeded. Namely takes place within this permissible time for the current to drop to a value below 90 percent of the continuous current, the armature 40 returns to its high position, the contact lever 45 also being taken along. The timely Letting go of the armature 40 is essentially achieved by the arrangement of the demagnetizing coil 42, which is automatically switched into the circuit after the armature has been tightened and most of the ampere turns of the pull coil 41 are compensated. So while with the relays in use up to now, the current goes down to If almost zero is required, the relay in question returns to the rest position takes place when the current value required for tightening is only slightly undershot.

Die beiden vorstehend beschriebenen Äusführungsbeispiele der Schutzvorrichtung ermöglichen durch ihre eigenartige Einrichtung eine bisher unerreicht weitgehende Ausnutzung von elektrischen Maschinen, insbesondere Motoren, bei wirksamem Schutz gegen übermäßige Erwärmung und unter Aufrechterhaltung der praktisch erforderlichen Überlastungsmöglichkeit sowohl beim Anlassen als auch im Betriebe. Natürlich ist <die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungsformen möglich, insbesondere ist die Vorrichtung nicht nur, wie gezeichnet, für Gleichstrom, sondern bei sinngemäßer Abänderung auch für andere Stromarten verwendbar. Ferner sind die für die Stromeinstellung angegebenen Werte, wie z. B. 90 Prozent des normalen Dauerbetriebsstromes, nicht für jeden Fall zu gebrauchen, sondern gegebenenfalls so zu ändern, daß die im praktischen Betrieb infolge der Belastungsstöße sich ergebenden zusätzlichen Erwärmungen durch entsprechende Herabsetzung des Stromwertes ausgeglichen werden.The two embodiments described above the protective device allow a hitherto unattainable extensive utilization due to their peculiar device of electrical machines, especially motors, with effective protection against excessive heating and under maintenance the practically required possibility of overloading both when starting and in operation. Of course is <that The invention is not limited to the examples shown, but there are also others Embodiments possible, in particular the device is not only, as drawn, for direct current, but can also be used for other types of current if modified accordingly. Furthermore, the values specified for the current setting, such as B. 90 percent of the normal continuous operating current, not to be used in every case, but if necessary to change so that in practical operation as a result of the load surges resulting additional heating due to a corresponding reduction in the current value be balanced.

Claims

Patent claims:

I. Thermal protection device for electrical machines and apparatus with electromagnetic «release, thereby; ,, indicates overall that the trigger is held locked by the one hand, a solder or similar heat. · fuse is inhibited on the other hand by a time relay in its movement. '

2. Thermal protection device according to claim i, characterized in that In addition to the tripping armature (12), which is inhibited by a time relay, a second mechanical one blocked release armature (13) is provided, its blocking by the response of the first anchor is canceled.

3. Thermal protection device according to claim ι and 2, characterized in that that the second release armature is blocked by a higher temperature soldering point in addition to the mechanical locking is..

4. Protection device according to claim 1, characterized in that the electromagnetic The switching device of the tripping armature (40) blocked by the soldering point is provided with a counter-winding (42), which is switched on when the release is triggered (Fig. 3 to 5).

5. Thermal protection device according to claim i, characterized in that the Release armature (40), instead of being inhibited in its movement by a time relay, the winding when it is triggered energizes an electromagnetic time relay for the circuit breaker (Fig. 3 to 5).

6. Protection device according to claim 1, 4 and 5 with one of two by one Solder joint connected parts existing heat release, marked by the arrangement of two differently strong springs (59, 60), of which the stronger spring (60) when softening the Solder one part (57) while compressing the weaker spring (59) moves against the other part (58) held by a locking member (54) and at the same time removes the lock for this trigger part (58) by the weaker spring is automatically moved back into the mutual rest position and thereby after the solder joint has cooled down a return of both trigger parts (57, 58) in the common locking position under tension of the stronger , Spring (60) allows. "

For this purpose ι sheet of drawings.