DE761898C - Unmittelbar vom Strom durchflossener Bimetallausloeser, insbesondere fuer Selbstschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
2. AUGUST 1954

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

L10882p VIIIbI21c

Hermann Schippel, Annaberg (Erzgeb.)

ist als Erfinder genannt worden

(Ges. v. 15. 7. 51) Patenterteilung bekanntgemacht am 14. Dezember 1944

Die bekannten, unmittelbar beheizten Bimetallauslöser, insbesondere solche für kleinere Stromstärken, wie sie bei Installationsselbstschaltern üblich sind, haben den Nachteil, daß- sie infolge ihres stromabhängigenQuerschnittes nur eine geringe Arbeitsleistung aufzubringen vermögen. Dies bedingt wieder, daß der Mechanismus, auf den diese Bimetallauslöser einwirken, äußerst empfindlich sein muß, d. h. die Auslösekräfte, die solche Mechanismen erfordern, müssen möglichst klein gehalten werden. Man kann sich in dieser Beziehung helfen, indem man mechanische Übersetzungen anwendet, die jedoch zusätzliche Hebelanordnungen bedingen, welche wiederum die ganze Schalteinrichtung verteuern. Außerdem sind aber solche Auslöseeinrichtungen gegen mechanische Stöße und Erschütterungen sehr empfindlich. Auch entstehen durch die durch die Hebelanordnungen bedingten unvermeidlichen toten Gänge starke Streuungen bei der thermischen Auslösung.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Schaffung eines Bimetallauslösers zugrunde, der eine hohe Empfindlichkeit aufweist und

bei dem ohne die Anwendung mechanischer Übersetzungen, starke Auslösekräfte erzielt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindunj geschieht dies dadurch, daß der unmittelbar vom Strom durchflossene Bimetallstreifen von seiner Einspann- bis zu seiner Arbeitsstelle d. h. der Stelle, an der der Bimetallstreifen auf die mechanische Auslöseeinrichtung einwirkt, einen stromunabhängigen Querschnitt ίο aufweist, während der über die Arbeitsstelle hinaus verlängerte Bimetallstreifen einen Querschnitt erhält, der der jeweiligen Stromstärke und der entsprechenden Arbeitstemperatur des Bimetalls angepaßt ist. Infolge der hiermit möglichen kräftigeren Ausbildung des die mechanische Arbeit vollziehenden Teiles des Bimetalls kann der Mechanismus, auf den der Bimetallstreifen zur Auslösung einwirkt, sehr robust ausgeführt werden. Ferner ist es dadurch möglich, die Reibungskräfte der Verklinkungsstelle größer zu halten. Diese Eigentümlichkeit gestattet somit, den Aufbau des Mechanismus für den Schalter wesentlich einfacher zu gestalten. Durch die mit dem Bimetallauslöser nach der vorliegenden Erfindung erreichbaren größeren Reibungskräfte an der Verklinkungsstelle wird eine größere Stoß- und Erschütterungsunemplindlichkeit erreicht. Es werden aber auch gleichzeitig genauere und gleichmäßigere Auslösezeiten gewährleistet, so daß das Streuband dieser gewöhnlich in Massen hergestellten Einrichtungen sehr eng gehalten werden kann.

In der weiteren Ausführung des Erfmdungsgedankens kann nun der stromabhängige Teil des Bimetallstreifens zurückgebogen bzw. umgebogen werden, daß der Auslöser eine etwa U-förmige Gestalt erhält, derart, daß der stromabhängige Teil im gleichen oder nahezu gleichen Abstand von dem übrigen Teil des Bimetallstreifens verläuft. Eine solche Anordnung wird man vorteilhaft da anwenden, wo infolge Raummangels der gerade Streifen nicht unterzubringen ist. Die Beheizung des die mechanische Arbeit aufbringenden Streifenteiles erfolgt in diesem Fall unmittelbar durch Wärmeleitung und andererseits mittelbar durch Wärmestrahlung der sich gegenüberliegenden Teile des Bimetallstreifens.

In solchen Anwendungsfällen des Bimetallauslösers, in denen eine geringere Auslöseträgheit des damit gesteuerten Selbstschalters erwünscht ist, wird der Teil des Bimetall-Streifens, welcher den stromabhängigen Querschnitt aufweist, so um- bzw. abgebogen, daß er sich bei der Erwärmung in Richtung des stromabhängigen Teiles des Bimetallstreifens bewegt. Eine unmittelbare Berührung der beiden Schenkel kann durch eine dünne Glimmerplatte od. dgl. verhindert werden, die zwischen beiden Schenkeln angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der stromabhängige Teil des Bimetallstreifens auch so umgebogen werden. daß er sich bei der Erwärmung vom stromunabhängigen Teil des Bimetallstreifens hinweg bewegt. Eine solche Ausführungsform eignet sich für Fälle, wo eine große Trägheit bei höheren Strömen gefordert wird. Dies ist beispielsweise bei schwierigen Anlaufverhältnissen von Motoren der Fall, wie z. B. bei Spinnereimaschinen und Rollgängen in Walzwerken. Bei dieser Ausführungsform wird die unmittelbare Übertragung der Wärme vom stromabhängigen Teil des Bimetallstreifens auf den die mechanische Arbeit vollziehenden Teil des Bimetallstreifens aufgehoben bzw. stark verzögert.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 5 beispielsweise dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Ausführungsform des thermischen Auslösers in gestrecktem Zustand ;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht:

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf den Auslöser von Fig. i, bei dem jedoch der stromabhängige Teil derart umgebogen ist, daß er sich bei der Erwärmung in Richtung des die mechanische Auslösearbeit aufbringenden Teiles des Bimetallstreifens hin bewegt:

Fig. 4 und 5 stellen ähnliche Ansichten wie Fig. 2 und 3 dar, jedoch mit dem Unterschied, daß sich hierbei der stromabhängige Teil des Bimetallstreifens bei der Erwärmung von dem die mechanische Arbeit vollziehenden Teil des Streifens weg bewegt.

Der Bimetallstreifen i, der hierbei U-förmig gebogen ist, besteht in der bekannten Weise aus zwei zusammengewalzten oder auf ioo ähnliche Weise miteinander vereinigten Metallen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Die Schenkel dieses in Fig. 1 gestreckt dargestellten Streifens werden beispielsweise mit winkelförmigen Kontaktteilen 2, beispielsweise mittels Nieten 3, vereinigt. Die Kontaktteile 2 können unmittelbar zur Stromzu- und -abführung dienen und weiter an einem Installationsteil befestigt werden. Doch ist es auch möglich, daß diese Teile selbst einen Teil eines Installationsgerätes bilden. Die befestigten, die mechanische Arbeit ausführenden Teile 4. 5 des Streifens werden so bemessen, daß sie die zur Auslösungeines gegebenen Schalters erforderliehe Stabilität besitzen, ohne daß eine größere Streuung entsteht. Der restliche, sich zwischen diesen beiden Teilen 4,5 erstreckende Teil 6 des Bimetallstreifens erhält einen geschwächten Querschnitt. Diese Schwächung wird entsprechend der für eine Auslösung notwendigen Abbiegung der Arbeitsteile 4. 5 des

Streifens bemessen. Die Abbiegung erfolgt in Abhängigkeit des durch den Streifen fließenden Stromes. Zur Übertragung der Abbiegekräfte der Arbeitsteile 4, 5 sind diese an den nicht befestigten Enden mit einer Isolierplatte 7 miteinander verbunden. Die Vereinigung kann beispielsweise unter Anwendung von Nieten 8 erfolgen. Zur Übertragung der Arbeitskräfte der Arbeitsteile 4, 5 des Streifens auf irgendein Auslöseglied, beispielsweise das in Fig. 3 und 5 dargestellte Auslöseglied 9, ist in einer in der Platte 7 angeordneten Buchse 10 eine Schraube 11 vorgesehen, die auch eine Verstellung der Auslösung ermöglicht.

Der stromabhängige Teil 6 des Streifens kann sich, wo es die Platzverhältnisse erlauben, in derselben Richtung erstrecken wie die stromunabhängigen Teile 4, 5. Um jedoch eine zusätzliche Beeinflussung der die mechanische Arbeit vollziehenden Teile 4, 5 zu erreichen, wird der stromabhängige Teil, wie in Fig- 3> 5 dargestellt, umgebogen, daß eine U-förmige Gesamtform des Auslösers entsteht. Diese Abbiegung kann in der Richtung geschehen, daß sich der stromabhängige Teil 6, wie in Fig. 3 dargestellt, in Richtung des Pfeiles 12 auf die stromunabhängigen Teile 4,5 hinzu bewegt und diese mit zunehmender Verformung des stromabhängigen Teiles noch mehr beeinflußt, so daß also die Auslösung eine Beschleunigung erfährt. Einer Kurzschließung der Streifenteile 4, 5 kann dadurch wirksam begegnet werden, daß zwischen den Teilen 4, 5 und dem Streifenteil 6 eine Glimmerplatte 13 oder eine Platte aus einem ähnlichen Isolierstoff zwischengelegt wird. Diese Zwischenplatte kann, wie die Isolierplatte 7, mit den Nieten 8 befestigt werden.

In solchen Fällen, bei denen keine beschleunigte Auslösung erwünscht ist, wird der stromabhängige Teil 6 nach der anderen Richtung hin zurückgebogen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, so daß sich der stromabhängige Teil 6 in der Richtung des Pfeiles 14, d. h.

von den die mechanische Auslösearbeit aufbringenden Teilen 4, 5 des Streifens weg bewegt. Infolge der Wegbewegung des Teiles 6 wird die auf die Teile 4, 5 ausgeübte mittelbare Beheizung durch den stromabhängigen Teil verringert, so daß die Auslösung eine Verzögerung erfährt.

Claims (4)

Patentansprüche·.

1. Unmittelbar vom Strom durchflössener Bimetallauslöser, insbesondere für Selbstschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen von seiner Einspann- bis zu seiner Arbeitsstelle einen stromunabhängigen Querschnitt aufweist, während der über die Arbeitsstelle hinaus verlängerte Streifen einen Querschnitt besitzt, der der jeweiligen Stromstärke und der entsprechenden Arbeitstemperatur des Bimetalls angepaßt ist.

2. Bimetallauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabhängige Teil (6) des Bimetallstreifens U-förmig umgebogen ist und in einem geringen Abstand von dem stromunabhängigen Teil (4, 5) des Bimetallstreifens verläuft.

3. Bimetallauslöser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebogene Teil (6) des Bimetallstreifens sich bei Stromdurchfluß auf den stromunabhängigen Teil (4, 5) des Bimetallstreifens hinzu bewegt.

4. Bimetallauslöser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebogene Teil (6) des Bimetallstreifens sich bei Stromdurchfluß von dem stromunabhängigen Teil (4, 5) des Bimetallstreifens hinweg bewegt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 631 641.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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