DE446125C

DE446125C - Protection device for electrical power consumers against excessive warming

Info

Publication number: DE446125C
Application number: DEC36352D
Authority: DE
Original assignee: CALOR ELEK ZITAETSGESELLSCHAFT; OTTO DREYER DIPL ING
Current assignee: CALOR ELEK ZITAETSGESELLSCHAFT; OTTO DREYER DIPL ING
Publication date: 1927-06-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der Schutzvorrichtung für elektrische Stromkreise gegen unzulässige Erwärmung nach Patent 412 765 mit einer in Gestalt einer Sicherungspatrone ausgebildeten Heizspule und einem darin zwischen zwei Endlagen verschiebbaren, aber gewöhnlich in einer Endlage festgelöteten Schaltstift. Bei der im Hauptpatent dargestellten Ausführung wird die Abschaltung des gefährdeten Stromkreises auf elektrischem Wege dadurch herbeigeführt, daß der Schaltstift bei seiner Verschiebung einen Hilfsstromkreis schließt, was die Unterbrechung des Stromkreises durch vorgeschaltete Schmelzsicherungen zur Folge hat. Im Zusatzpatent 417 701 ist nun auch schon eine solche Ausführung angegeben, bei welcher der Schaltstift einen Selbstschalter zur unmittelbaren Abschaltung des Stromkreises mechanisch beeinflußt. Dabei wirkt der Schaltstift bei der auf sein Auslöten stattfindenden Verschiebung auf den Anker eines elektromagnetischen Selbstschalters mit Freiauslösung ein.The invention relates to a further embodiment of the protective device for electrical Circuits against impermissible heating according to patent 412 765 with an in Shape of a fuse cartridge trained heating coil and one therein between two End positions shiftable, but usually soldered in one end position switch pin. at The execution shown in the main patent is the disconnection of the endangered circuit brought about electrically by the fact that the switching pin during its displacement an auxiliary circuit closes what the interruption of the circuit by upstream Fuses result. In the additional patent 417 701 is now already such a design specified, in which the switch pin is a self-switch immediate disconnection of the circuit is mechanically influenced. The Switching pin during the shifting on the armature of one that takes place on its desoldering electromagnetic circuit breaker with trip-free release.

Im Gegensatz dazu soll bei der vorliegenden Erfindung die Wärmesicherung nach dem Hauptpatent 412 765 mit einem solchen mechanischen Schalter vereinigt werden, bei welchem die selbsttätige Unterbrechung des gefährdeten Stromkreises durch Abheben eines oder mehrerer Kontaktfinger von ihren Gegenkontakten erfolgt. Als solche Schalter kommen beispielsweise die bisher in Verbindung mit überstrommagneten ausgeführten Walzenschalter, Sterndreieckschalter u. dgl. in Frage, welche eine lediglich von Hand drehbare Schaltwalze besitzen und bei welchen zum Zwecke einer selbsttätigen Abschaltung bei Überstrom ein Teil der sonst am Schaltergestell fest angebrachten Kontaktfinger derart beweglich angeordnet ist, daß sie von den Walzenkontakten abgehoben werden.In contrast, in the present invention, the thermal fuse according to the Main patent 412 765 can be combined with such a mechanical switch which the automatic interruption of the endangered circuit by lifting off one or more contact fingers takes place from their mating contacts. As such switch come, for example, those previously executed in connection with overcurrent solenoids Roller switches, star-delta switches and the like. in question which ones have a shift drum that can only be rotated by hand and which ones for the purpose of automatic shutdown in the event of overcurrent, part of the otherwise the contact finger permanently attached to the switch frame is movably arranged in such a way that that they are lifted from the roller contacts.

Um bei der Vereinigung eines solchen Schalters mit einer Wärmesicherung nach dem Hauptpatent 412 765 einerseits trotz der meist nur verhältnismäßig langsamen (sozusagen kriechenden) Bewegung des Lötstifts ein augenblickliches Abheben der Kontaktfinger von ihren Gegenkontakten zu erreichen, anderseits die Bedingung zu erfüllen, daß die Kontaktfinger nur bei ordnungsmäßigem Einsetzen der Wärmesicherung mit Schaltstift in die Schaltstellung zurückkehren, ist gemäß der Erfindung folgende Einrichtung vorgesehen: An einem den abhebbaren Kontaktfinger tragenden doppelarmigen Hebel greift eine Zugfeder an, deren Angriffspunkt am Hebel mittels eines Steuerhebels wechselweise auf die eine oder andere Seite der Hebeldrehachse verlegt wird. Der Steuerhebel ist gewöhnlich durch den Lötstift der Wärmesicherung in derjenigen Stellung gehalten, in welcher der Angriffspunkt der Zugfeder auf der dem. Kontaktfinger entgegengesetzten Seite der Drehachse des doppelarmigen Hebels liegt, so daß die Kontaktfinger in der Schaltstellung sich befinden. Wird jedoch infolge Auslötens des Lötstifts der Steuerhebel freigegeben, dann wird er durch · eine Feder so gedreht, daß dadurch der Angriffspunkt der Zugfeder an den den Kontaktfinger tragenden Arm des doppelarmigen Hebels verlegt wird, was das augenblickliche Abheben des Kontaktfingers von seinem Gegenkontakt zur Folge hat. Nach erfolgter Abkühlung derTo look at the association of such a switch with a thermal fuse the main patent 412 765 on the one hand despite the mostly only relatively slow (so to speak crawling) movement of the soldering pin an instant lifting of the contact fingers from their counter-contacts to achieve, on the other hand, to meet the condition that the Contact fingers only if the thermal fuse with switch pin is correctly inserted return to the switching position, the following device is provided according to the invention: A tension spring acts on a double-armed lever carrying the contact finger which can be lifted off, and its point of application is on Lever by means of a control lever alternately on one side or the other of the lever axis of rotation is relocated. The control lever is usually through the thermal fuse's solder pin held in the position in which the point of application of the tension spring on the to the. Contact finger opposite side of the axis of rotation of the double-armed lever so that the contact fingers are in the switching position. However, as a result Unsoldering the soldering pin releases the control lever, then it is so by · a spring rotated that thereby the point of application of the tension spring on the contact finger carrying Arm of the double-armed lever is relocated, causing the instantaneous lifting of the contact finger from his counter-contact. After the

*) Frühere Zusatzpatente 417701, 431484.*) Former additional patents 417701, 431484.

Heizspule und damit eingetretener Festlötung des Stifts in seiner anderen Endstellung wird die Heizspule, wie im Hauptpatent angegeben, umgekehrt und in der umgekehrten Stellung wieder in ihrer Fassung befestigt. Dabei wird der Steuerhebel durch den Lötstift in seine Ausgangsstellung zurückgedreht, so daß die Zugfeder wieder an dem dem Kontaktfinger entgegengesetzten Arm des doppelarmigenHeating coil and the resulting soldering of the pin in its other end position the heating coil, as indicated in the main patent, reversed and in the reverse position fastened back in their socket. The control lever is pushed through the soldering pin in his The initial position is turned back so that the tension spring is back on the contact finger opposite arm of the double-armed

ίο Hebels angreift und dadurch die Kontaktfinger in die Schaltstellung zurückbewegt.ίο attacks the lever and thereby the contact fingers moved back to the switch position.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen dieThe drawing illustrates an embodiment of the subject matter of the invention, namely they show

Abb. ι und 2 zwei senkrechte Schnitte durch die neue Vorrichtung bei verschiedener Stellung des zur selbsttätigen Abschaltung dienenden Kontakts undFig. Ι and 2 two vertical sections thanks to the new device for automatic shutdown in different positions serving contact and

Abb. 3 einen Kontakthebel in Ansicht vom Rücken.Fig. 3 a contact lever in a view from the back.

Der dargestellte Schalter besitzt eine drehbar gelagerte und mit einem Handrad gekuppelte Walze i, welche die beweglichen Kontakte 2 trägt. Die Walze 1 ist in den Abb. ι und 2 durch einen strichpunktierten Kreis angedeutet, während von den Kontakten 2 nur einer eingezeichnet ist. Mit den ' Kontakten der Walze 1 wirken die gewöhnlich feststehenden Kontakte 3 zusammen, von welchen auf der Zeichnung wiederum nur einer dargestellt ist. Dieser Kontakt sitzt an dem nach oben gerichteten längeren Arm 4 eines doppelarmigen Hebels 4, 5, der an einem auf der Isolierplatte 6 stehenden Böckchen 7 um eine zur Walze 1 parallele Achse 8 drehbar gelagert ist. Dieser Hebel 4, 5 trägt an seinem Rücken einen vorteilhaft damit aus einem gemeinsamen Blechstreifen bestehenden, über beide Hebelarme sich erstreckenden Bügel 9, der einen mittleren Längsschlitz 10 enthält. Durch den Schlitz 10 greift das eine Ende einer schraubenförmigen Zugfeder 11 hindurch, das an einer Achse 12 befestigt ist, auf der zwei an der Innenseite des Bügels 9 sich abwälzende Rollen 13 sitzen. Durch Aufundabbewegung der Rollen 13 am Bügel 9 kann der Angriffspunkt der Feder 11 am Hebel 4, 5 wechselweise auf die eine oder andere Seite der Hebeldrehachse 8 verlegt werden. Die Feder 11 ist mit ihrem anderen Ende an einem einarmigen Steuerhebel 14 befestigt, der in einem zweiten, an der Isolierplatte 6 befestigten Böckchen 15 lagert und zur Verschiebung des Angriffspunkts der Feder 11 am Hebel 4, 5 dient. Der vorteilhaft aus einem U-förmig gefalzten Blechstreifen bestehende Steuerhebel 14 ist zu diesem Zwecke an seinem freien Ende gegabelt, und seine Gabelschenkel 14" umgreifen den Bügel 9 um einen solchen Betrag, daß ihre Enden unterhalb der nach beiden Seiten verlängerten Rollenachse 12 liegen. Letztere wird dabei durch die Federn, deren Zugriohtung spitzwinklig zur Oberkante des Steuerhebels 14 verläuft, von oben an die Enden der Gabelschenkel 14° gedrückt. Der Steuerhebel 14 steht unter dem Einfluß einer zwischen der Isolierplatte 6 und dem Hebel angeordneten Druckfeder 16, die ihn stets nach oben zu drehen sucht, woran die Feder aber gewöhnlich dadurch gehindert ist, daß der Hebel 14 durch einen Temperaturwäohter in seiner unteren Endlage festgehalten wird. In dieser Lage greift die Feder n an dem nach unten gerichteten Arm 5 des Kontakthebeis 4, 5 an, wodurch dieser in seiner durch einen am Böckchen 7 vorgesehenen A'nschlagstifti7 begrenzten Arbeitsstellung gehalten wird, in der sein Kontakt 3 mit dem Kontakt 2 der Schalterwalze 1 zusammenzuwirken vermag (Abb. 1). Der Temperatur wächter besteht im Beispiel aus einer Heizspule 18, welche in dem durch den Schalter gesteuerten Stromkreis liegt und so ausgebildet ist, daß sie sich in möglichst genauer Übereinstimmung mit dem Stromkreis erwärmt. Im Mittelrohr 19 der Heizspule ist eine als Sperrglied für den Steuerhebel 14 dienende Stange 20 geführt, die gewöhnlich in ihrer unteren Endstellung· durch eine bei einer vorherbestimmten Temperatur erweichende Metallegierung festgelötet ist, nach Erweichen dieser Legierung aber durch die den Hebel 14 belastende Feder 16 in ihre obere Endstellung verschoben werden kann. Bei der damit verbundenen Drehung des Steuerhebels 14 wird der Angriffspunkt der Feder 11 an den oberen Arm 4 des Kontakthebels 4, 5 verlegt (Abb. 2), was zur Folge hat, daß der Hebel in die in Abb. 2 gezeichnete Stellung gedreht und damit der Kontakt 3 von der Schaltwalze 1 entfernt wird. Diese öffnung des Schalters geschieht augenblicklich, sobald bei der Drehung des Hebels 14 der Angriffspunkt der Feder 11 sich auf der Oberseite der Hebeldrehachse 8 befindet. Die durch einen abschraubbaren Deckel oder Kopf 21 in einer Fassung 22 gehaltene und dabei auf ein an der Isolierplatte befestigtes Schlitzrohr 23 sich stützende Heizspule 18 und die Sperrstange 20 sind in an sich bekannter Weise an beiden Enden gleichartig ausgebildet, so daß die Heizspule mit der Sperrstange nach Abschrauben des Kopfes 21 umgekehrt werden kann, wenn die Stange 20 durch Wiedererkalten des Lötmetalls in ihrer anderen Endlage festgelötet ist. Bei dem Wiedereinsetzen der Heizspule 18 wird der Steuerhebel 14 durch die Sperrstange 20 in die in Abb. 1 gezeichnete Stellung zurückgedreht und in dieser Stellung erneut festgehalten. Bei dieser Drehung des Hebels 14 findet gleichzeitig eineThe switch shown has a rotatably mounted roller i which is coupled to a handwheel and which controls the movable Contacts 2 carries. The roller 1 is shown in Figs. Ι and 2 by a dash-dotted line Circle indicated, while only one of the contacts 2 is shown. With the 'Contacts of the roller 1 interact with the usually fixed contacts 3, from which in turn only one is shown in the drawing. This contact is pending the upward longer arm 4 of a double-armed lever 4, 5, which is attached to a Lugs 7 standing on the insulating plate 6 can be rotated about an axis 8 parallel to the roller 1 is stored. This lever 4, 5 carries an advantageous out on its back a common sheet metal strip, extending over both lever arms Bracket 9 which contains a central longitudinal slot 10. One engages through the slot 10 End of a helical tension spring 11 through which is attached to an axis 12, on the two on the inside of the bracket 9 rolling rollers 13 sit. By moving up and down the rollers 13 on the bracket 9 can be the point of application of the spring 11 on Lever 4, 5 alternately relocated to one or the other side of the lever axis of rotation 8 will. The other end of the spring 11 is attached to a one-armed control lever 14, which is stored in a second bracket 15 attached to the insulating plate 6 and serves to shift the point of application of the spring 11 on the lever 4, 5. The beneficial from a U-shaped folded sheet metal strip existing control lever 14 is to for this purpose forked at its free end, and grip around its fork legs 14 " the bracket 9 by such an amount that its ends below the on both sides extended roller axis 12 lie. The latter is done by the springs, their direction runs at an acute angle to the upper edge of the control lever 14, from above to the Ends of the fork legs pressed 14 °. The control lever 14 is under the influence of a between the insulating plate 6 and the lever arranged compression spring 16, which he always seeks to turn upwards, but what the spring is usually prevented by the fact that the lever 14 is held in its lower end position by a temperature monitor. In this position, the spring n engages the downward arm 5 of the contact lever 4, 5, whereby this in its by a provided on the bracket 7 A'nschlagstifti7 limited working position is held, in which its contact 3 to interact with the contact 2 of the switch drum 1 able (Fig. 1). The temperature guard consists in the example of a heating coil 18, which in the controlled by the switch Circuit is and is designed so that they are in the closest possible match heated with the circuit. In the central tube 19 of the heating coil is a Locking member for the control lever 14 serving rod 20 out, usually in their lower end position · by a softening at a predetermined temperature Metal alloy is firmly soldered, but after softening this alloy by the lever 14 onerous spring 16 can be moved into its upper end position. At the associated Rotation of the control lever 14 becomes the point of application of the spring 11 to the upper one Arm 4 of the contact lever 4, 5 relocated (Fig. 2), with the result that the lever is rotated into the position shown in Fig. 2 and so that the contact 3 is removed from the shift drum 1. This opening of the switch happens immediately as soon as the point of attack is reached when the lever 14 is rotated the spring 11 is located on the upper side of the lever axis of rotation 8. By a screw-off cover or head 21 held in a socket 22 and thereby on a slotted tube attached to the insulating plate 23 supporting heating coil 18 and the locking rod 20 are in a known manner Both ends of the same design, so that the heating coil with the locking rod after unscrewing of the head 21 can be reversed when the rod 20 by re-cooling of the solder is firmly soldered in its other end position. When reinstalling the heating coil 18 is the control lever 14 through the locking rod 20 in the shown in Fig. 1 Position turned back and held again in this position. At this Rotation of the lever 14 takes place at the same time

Verlegung des Angriffspunkts der Feder 11 an den nach abwärts gerichteten Arm 5 des Kontakthebels 4, 5 statt, wodurch der Kontakt 3 wieder in seine Arbeitsstellung (Abb.i) gedreht wird.Relocation of the point of application of the spring 11 to the downward arm 5 of the Contact lever 4, 5 instead, whereby the contact 3 again in its working position (Fig.i) is rotated.

Die Verbindung des Kontakts 3 mit der zugehörigen Anschlußklemme 24 geschieht zweckmäßig unter Vermittlung des Hebels 4, 5 in der Weise, daß der nach abwärts gerichtete Hebelarm 5 an einer mit der Klemme 24 verbundenen Kontaktfeder 25 schleift. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die Berührungsstelle des Hebels-mit der Kontaktfeder durch die bei der selbsttätigen Ausschaltung stattfindende Drehung des Hebels 4, 5 immer wieder blank gescheuert wird, wodurch eine gute Kontaktgebung gewährleistet ist.The connection of the contact 3 with the associated terminal 24 is done expediently with the mediation of the lever 4, 5 in such a way that the downward Lever arm 5 slides on a contact spring 25 connected to the terminal 24. This facility has the advantage that the Point of contact between the lever and the contact spring due to the automatic disconnection taking place rotation of the lever 4, 5 is rubbed blank again and again, whereby good contact is guaranteed.

Wie ohne weiteres ersichtlich, ist durch die beschriebene Einrichtung ein gewöhnlicher Handschalter als selbsttätiger Unterbrecherschalter bei Gefährdung des angeschlossenen Stromkreises ausgebildet, ohne daß dadurch aber der Schalter seine Eigenschaft als unmittelbarer Handschalter verliert. Solange die Belastung des Stromkreises sich in solchen Grenzen hält, daß eine unzulässige Erwärmung nicht eintritt, dient der Schalter wie bisher zum Ein- und Ausschalten des Stromkreises von Hand. Wenn jedoch infolge von Überlastungen eine Erwärmung des Stromkreises auf eine gefährliche Temperatur eintritt, so wird durch die in Übereinstimmung mit dem Stromkreis sich erwärmende Heizspule 18 die Sperrstange 20 des Temperaturwächters ausgelötet, wodurch der Steuerhebel 14 frei wird. Die Feder 16 dreht dann unter gleichzeitiger Verschiebung der Sperrstange 20 in ihre andere Endlage den Steuerhebel 14 nach oben, wodurch der Angriffspunkt der Feder 11 an den den Kontakt tragenden Hebelarm 4 verlegt wird, was, wie bereits geschildert, die augenblickliche Unterbrechung "des gefährdeten Stromkreises an den Kontakten 3, 2 zur Folge hat (Abb. 2). Sind der Stromkreis und mit ihm die Heizspule 18 wieder genügend abgekühlt, so wird die Heizspule mit der inzwischen durch Wiedererhärten des Lotmetalls in seiner oberen Endstellung festgelöteten Sperrstange 20 aus der Fassung 22 herausgenommen und dann in umgekehrter Stellung wieder eingesetzt. Dabei wird unter Vermittlung der Sperrstange 20, des Steuerhebels 14 und der Feder ι ί der Kontakthebel 4, 5 in die Stellung nach Abb. 1 gedreht und damit der Kontakt 3 wieder zur Anlage an die Schaltwalze ι gebracht.As is readily apparent, the device described is an ordinary one Hand switch as an automatic circuit breaker when the connected Circuit formed, but without thereby the switch its property as a direct one Hand switch loses. As long as the load on the circuit is kept within such limits that inadmissible heating does not occur, the switch is used as before to switch the circuit on and off by hand. However, if as a result of overloads there is a heating of the circuit If the temperature reaches a dangerous level, the heating coil, which is heated in accordance with the circuit, will 18 unsoldered the locking rod 20 of the temperature monitor, whereby the control lever 14 becomes free. The spring 16 then rotates with a simultaneous displacement of the locking rod 20 in its other end position the control lever 14 upwards, whereby the point of application of the Spring 11 is moved to the lever arm 4 carrying the contact, which, as already described, the instantaneous interruption "of the endangered circuit contacts 3, 2 (Fig. 2). Are the circuit and with it the heating coil 18 cooled down sufficiently again, the heating coil with the meanwhile is through Re-hardening of the solder metal in its upper end position firmly soldered locking rod 20 taken out of the socket 22 and then reinserted in the reverse position. It is under mediation the locking rod 20, the control lever 14 and the spring ι ί the contact lever 4, 5 in the Rotated position according to Fig. 1 and with it the contact 3 again to rest on the switching drum ι brought.

Wird eine mehrpolige Abschaltung gewünscht, so werden die übrigen Kontakte, welche an der selbsttätigen Ausschaltung beteiligt sein sollen, ebenfalls beweglich angeordnet und mit dem in Abhängigkeit von Temperaturwächter gesteuerten Kontakt 3 bzw. dem Hebel 4, 5 durch isolierende Zwischenstücke zwecks gemeinschaftlicher Bewegung gekuppelt. Bei Schaltern für Drehstrom können ferner an Stelle nur eines Temperaturwächters auch zwei in verschiedenen Phasen des Stromkreises liegende Temperaturwächter angeordnet werden, welche unabhängig voneinander die Sperrung des Steuerhebels 14" für die Ausschaltkontakte aufzuheben vermögen.If multi-pole disconnection is required, the remaining contacts are which should be involved in the automatic shutdown, also arranged to be movable and with the contact 3 or the lever 4, 5 controlled as a function of the temperature monitor by means of insulating spacers coupled for communal movement. In the case of switches for three-phase current, instead of just one temperature monitor two temperature monitors in different phases of the circuit can also be arranged, which are independent from each other the blocking of the control lever 14 "for the switch-off contacts able to lift.

Claims

. Patent claims:

i. Protective device for electrical power consumers against inadmissible heating according to patent 412765, in which the - soldering pin mechanically influences a switch that opens automatically under the action of a spring, characterized in that when using such a switch known per se, in which the interruption "of the circuit by lifting one or several contact fingers from their mating contacts happens, on a double-armed lever {4, 5) carrying the contact finger (3), a tension spring (11) engages, the point of application of which on the lever (4, 5) by means of a control lever (14) alternately on the one or the other side of the lever rotation axis (8) is moved, and that the control lever (14) is usually held by the soldering pin (20) of the thermal fuse in the position in which the point of application of the spring (11) on the contact (3) opposite side of the lever rotation axis (8), whereas when unsoldering the soldering pin (20) the control lever (14) by a another spring (16) is rotated so that the point of application of the tension spring (11) is relocated to the arm (4) of the lever (4, 5) carrying the contact finger (3).

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the connection of the contact finger (3) with the associated terminal (24) below Mediation of the double-armed lever (4, 5) carrying it takes place in such a way, that the counter arm (5) of this lever is connected to one of the clamps Contact spring (25) is dragging.

1 sheet of drawings.