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Wärmeauslöser mit Schaltkontakt zum Schutze von elektrischen Maschinen,
Geräten und Leitungen Zum Schutze von elektrischen Maschinen, Geräten und Leitungen
gegen Überstrom werden vielfach Wärmeauslöser benutzt, die aus einem Bimetallstreifen,
Hitzdraht, Lötstelle oder anderem bestehen und bei Erreichen einer unerwünscht hohen
Temperatur auf einen Kontakt einwirken, um dadurch einen Selbstausschalter oder
eine Signalvorrichtung zum Ansprechen zu bringen und die Abschaltung des gefährdeten
Stromkreises zu veranlassen. Die bisher bekannten Wärmeauslöser dieser Art sind
in der Regel im Gehäuse dies Selbstschalters untergebracht oder aber in einem besonderen
Schutzgehäuse in der Fähe des zu schützenden Verbrauchers. In 1>eidei Fällen ist
die Konstruktion verhältnismäßig verwickelt, teuer und platzraubend, so daß sie
nachträglich überhaupt nicht . oder nur mit großen Schwierigkeiten angebracht werden
kann. Zweck der vorliegendem Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen und einen
Wärmeauslöser zu schaffen, der sich durch große Einfachheit, Billigkeit, geringe
Kosten und Berührungsschutz sowie kleine Abmessungen auszeichnet, so daß auch eine
nachträgliche Anbringung an den zu schützenden Verbrauchern leicht möglich ist.
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Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wärmeauslöser
nach Art einer Lüsterklemme ausgebildet ist, indem seine beiden Anschlußklemmen
mit dem beweglichen Kontaktteil, z. B. einem Bimetallstreifen, in einem Isoliergehäuse
versenkt angeordnet sind und durch ihre Gestalt in entsprechenden Aussparungen des
Isoliergehäuses an Ort gehalten werden, während der Wärmeauslöser als Ganzes von
den angeklemmten Leitungen getragen werden kann. Dabei kann vorteilhaft auch noch
der Gegenkontakt mit seiner Anschlußklemme
für die Hilfsleitung
in entsprechender Weise mit in das Isoliergehäuse eingebettet sein.
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Infolge dieser Ausbildung zeichnet sich der Wärmeauslöser nicht nur
durch große Einfachheit und leichte Herstellungsmöglichkeit, geringes Gewicht und
geringe Abmessungen aus, sondern er läßt sich auch ohne besondere Befestigungsmittel
leicht nachträglich entweder unmittelbar an den zu schützenden Geräten, z. B. in
deren Klemmkästen, oder in deren Nähe anbringen, wobei der Wärmeauslöser infolge
der isolierten Einbettung und des dadurch bewirkten Berührungsschutzes auch bei
engen Raumverhältnissen so untergebracht werden kann, daß ein Kurzschluß oder Körperschluß
nicht zu befürchten ist.
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Vorteilhaft kann der Wärmeauslöser so ausgebildet sein, daß seine
beiden mit einer Längsbohrung versehenen Anschlußklemmen in gerader Richtung 'hintereinanderliegen
und das bewegliche Kontaktglied, z. B. ein Bimetallstreifen, quer dazu in einem
Gehäusekanal angeordnet ist, während die Anschlußklemme für den Hilfskontakt mit
ihrer Bohrung quer zur Richtung der Hauptklemmen liegt. Dadurch wird. erreicht,
daß der Wärmeauslöser ohne weiteres in gerade durchgehende Leitungen eingeschaltet
werden kann und zugleich nur eine geringe Ausdehnung in der Querrichtung, d. h.
nach der Nachbarleitung zu, besitzt. Infolge-dessen kann die Nachbarleitung auch
unisol.iert sehr dicht am Wärmeauslöser vorbeigeführt werden, wobei dessen Isolierstoffwandung
eine gegenseitige Berührung der beiden Leitungen verhindert.
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Bei mehrpoliger Anordnung lassen sich leicht mehrere Wärmeauslöser
unmittelbar mit ihren aus Isolierstoff bestehenden Flachseiten aneinanderlegen,
wobei sie durch Aufreihen und Aufklemmen auf die quer hindurchgeführte Hilfsleitung
zu einem Paket miteinander verbunden werden können. Dadurch ergibt sich eine zuverlässige
und gedrungene Anordnung, welche die Anbringung besonderer Befestigungssockel oder
Schutzverkleidungen unnötig macht.
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Ferner empfiehlt es sich, das Isoliergehäuse in seiner größten Symmetrieebene
geteilt auszubilden, um den Zusammenbau zu erleichtern und zugleich eine genaue
Lagerung der eingebetteten Klemmen und anderen Metallteile zu gewährleisten. Dabei
kann die Kontaktklemme der Hilfsleitung gleichzeitig als Hohlniet zur Verbindung
der beiden Gehäusehälften ausgebildet sein, während eine zweite, ebenfalls als Hohlniet
ausgebildete Hilfsklemme sowohl zum Aufreihen und Verbinden mehrerer Wärmeauslöser
auf einem gemeinsamen Haltedraht als auch zum Anschluß eines in der Hilfsleitung
anzubringenden Vorschaltwiderstandes benutzt werden kann.
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Dieser Vorsohaltwiderstand kann dabei entweder mit in einem Kanal
des Isoliergehäuses für den Wärmeauslöser untergebracht und zwischen der Gegenkontaktklemme
und der Hilfsklemme eingeschaltet sein, oder aber er kann auch in ähnlicher Weise
wie der Wärmeauslöser lüsterklemmenartig in einem getrennten Isoliergehäuse untergebracht
| sein, dessen Anschlußklemmen mit der Gegenkon- |
| takt- bzw. der Hilfsklemme des Wärmeauslösers in |
| gleicher Flucht liegen, so daß beide Gehäuse flach |
| aneinandergelegt und auf die Anschlußdrähte des |
| Widerstandes und der Hilfsleitung aufgereiht eng |
| miteinander verbunden werden können. Besondere |
| Befestigungsmittel sind also auch hier nicht not- |
| wendig. ' |
| In solchen Fällen, wo aus Raummangel besonders |
| kleine Abmessungen des Wärmeauslösers gewünscht |
| werden, können die beiden Anschlußklemmen anstatt |
| in einer Flucht zueinander auch parallel nebenein- |
| ander zu beiden Seiten des Kontaktgebers angeordnet |
| werden, während' die Klemme des Gegenkontaktes |
| bzw. der Hilfsleitung oberhalb der Hauptklemmen |
| und parallel dazu liegen, so daß die Anschluß- |
| öffnungen sich an der Flachseite des Gehäuses |
| befinden. Bei Anordnung mehrerer verschie@den- |
| poliger Auslöser nebeneinander, z. B. bei Dreh- |
| strom, können nach Bedarf zwischen den einzelnen |
| ver.schiedenpoligen Klemmen Isolierplättchen ein- |
| gelegt werden, die bei Einführung der Leitungen von |
| der Flachseite des Gehäuses her ein Durchstoßen in |
| eine f remdpol ige Klemme verhindern. Diese Plättchen |
| können zweckmäßig in die den Klemmen vorgelager- |
| ten Durchbrechungen des Isoliergehäuses eingelegt |
| werden und durch beiderseitiges dübelartiges Ein- |
| greifen eine gegenseitige Verschiebung der benach- |
| barter Isoliergehäuse verhindern. Schließlich kann |
| der Wärmeauslöser zweckmäßig mit Kreuzklem- |
| men ausgerüstet und dadurch zum Anschluß von |
| allen Seiten her eingerichtet sein. |
| In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand |
| in mehreren Ausführungsbeispielen in vergrößertem |
| Maßstab dargestellt, und zwar zeigt |
| Fig. i bis 3 eine einpolige Ausführungsform des |
| Wärmeauslösers mit in einer Flucht liegenden |
| Hauptklemmen im seirlcrechte-n Längsschnitt, in |
| Seitenansicht mit teilweisem Querschnitt und in |
| Draufsicht, |
| Fig.4 bis. 6 einen ähnlich ausgebildeten zu- |
| gehörigen Vorschalt-,viderstand, ebenfalls im Längs- |
| schnitt, Querschnitt und Draufsicht, |
| Fig. 7 bis 9 eine Ausführungsform des Wärme- |
| auslösers mit parallel nebeneinanderliegenden |
| Hauptklemmen im Längsschnitt, Draufsicht und |
| Seitenansicht, |
| Fig. io bis 12 je eine schaubildliche Ansicht der |
| beiden Wärmeauslöser und des Vorschaltwider- |
| standes nach Abb. i bis 9, |
| Fig. 13 eine Anschlußstück zur Verbindung des |
| Wärmeauslösers mit Ge\i"lIldeScllrauben an Motoren |
| oder Geräten, |
| Fig. 14 bis 18 eine Ausführungsform des Aus- |
| lösers mit Anschlußmöglichkeit von allen Seiten in |
| verschiedenen Schnitten und Ansichten, |
| Fig. i9 ein dübelartiges Isolierstück zur Klem- |
| mentrennung mit gleichzeitiger Sicherung benach- |
| barter Auslöser gegen Verschiebung. |
| Im Ausführungsbeispiel nach Fig. i bis 3 sind a |
| und b die beiden Anschlußklemmen für die. Haupt- |
| leitung. Diese Klemmen bestehen aus einem üb- |
| lichen Lüsterklemmenprofil und sind zusammen mit |
ihren Klemmschrauben c, d in entsprechenden Aussparungen eines
zweiteiligen Isoliergehäuses
f, f'
eingebettet und dadurch an Ort gehalten.
Zum besseren Schutz gegen Verschiebung in der Längsrichtung sind beide Klemmen auf
ihrem verstärkten Rückenteil mit einer Aussparung versehen, in. welche eine Rippe
g des Isoliergehäuses eingreift. Zwischen den beiden Hauptklemmen befindet sich
der im Beispiel aus einem Bimetallstreifen h gebildete eigentliche Wärmeauslöser
in einem Querkanal i des Gehäuses. Gegenüber dem freien Ende des Bimetallstreifens
lc befindet sich der von einer Stellschraube
k
gebildete Gegenkontakt, der
am aufrechten Schenkel in einer quer zu den Hauptklemmen liegenden Hilfsklemmen
verschraubbar gehalten ist, um dadurch den Wärmeauslöser auf die gewünschte Ansprechstromstärke
einzustellen. Auf der anderen Seite des Bimetallstreifens ist eine weiterf Hilfsklemme
o angeordnet, die ebenso wie die Hilfsklemme n als Hohlniet ausgebildet ist und
zum Zusammenhalten der beiden Gehäusehälften dient. Alle Klemmen sind so angeordnet,
daß sie sämtlich von der gleichen Seite her (oben) bedient werden können.
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Falls die Auslösespule des Selbstschalters einen genügend hohen Widerstand
hat, kann die zu seiner Auslösung dienende Hilfsleitung unmittelbar an die Klemme
n angeschlossen werden. Andernfalls ist die Anwendung eines Vorschaltwiderstandes
notwendig, der entweder in der Nähe des Selbstschalters oder aber in manchen Fällen
zweckmäßiger noch unmittelbar am Verbraucher und in diesem Falle zwischen den beiden
Klemmen n und o eingeschaltet wird. Dabei kann dieser Widerstand t entweder, wie
in Fig. i strichpunktiert angedeutet ist, zwischen den beiden Klemmen
o, n in einem kleinen Kanal dies Widerstandsgehäuses untergebracht werden,
welches dann entsprechend erweitert ausgebildet sein muß, oder aber der Vorschaltwiderstand
kann in einem besonderen Isoliergehäuse untergebracht sein, welches in sinngemäßer
Weise wie das Isolierstoffgehäuse des Wärmeauslösers ebenfalls lüsterklemmenartig
ausgebildet ist.
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In Fig. 4 bis 6 ist ein derartiger Widerstand dargestellt. Dabei sind
p, q dessen beide Anschlußklemmen, welche den gleichen Abstand besitzen wie
die Hilfsklemmen n, o dis Auslösers und in Aussparungen des quer zu ihnen geteilten
Isolierstoffgehäuses r, r' eingebettet und dadurch an. Ort gehalten sind.
Beide Klemmen p, q sind mit federnden Metallfähnchen s, s' versehen, zwischen
denen, der Vorschaltwiderstand t eingeklemmt werden kann. Die Größe des Vorschaltwiderstandes
beträgt je nach der Betriebsspannung etwa 5oo bis 2000 Ohm. Die beiden Hälften des
Gehäuses sind durch einen ösenniet ii miteinander verbunden, der auch durch eine
entsprechende Schraube ersetzt sein kann, um den eigentlichen Widerstand auswechselbar
zu machen. Die Höhe des Gehäuses r einschließlich seiner Füße ist so gewählt, daß
seine Unterkante mit der Unterkante desAuslösergehäuses in einer Flucht liegt, so
daß bei der Montage der Wärmeauslöser und der Widerstand mit ihren Gehäusen nebeneinander
auf eine Platte aufgestellt und mit ihren Flachseiten aneinande:rliegend' auf durch
die Klemmen n, q bzw. o, p durchgesteckte Leitungen oder Drahtstücke
aufgereiht und miteinander gekuppelt werden können, wie in Fig. io bis 12 schaubildlich
dargestellt ist.
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Das Widerstandsgehäuse ist im unteren, als Füße ausgebildeten Teil
seiner Flachseiten mit je einer Längsrille v bzw. v' versehen, welche
dazu dient, zwischen den beiden Isoliergehäusen einen Durchlaß für eine andereLe
itung, z. B. bei einphasigem Wechselstrom für dieRückleitung, zu bieten, unddadurch
einerseits einen verstärkten Halt für den Auslöser und .dessen Widerstand, andererseits
aber auch den nötigen Abstand von jener andere Leitung, z. B. Rückleitung, zu gewährleisten.
Einen weiteren Zweck haben diese Rillen dann noch in Verbindung mit der Auslöserform
nach Fig. 7 bis 9, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
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Die Ausführungsform des Auslösers nach Fig. 7 bis 9 unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach Fig. i bis 3 im wesentlichen dadurch, daß die
beiden Hauptklemmen nicht in einer durchgehenden Flucht liegen, sondern nebeneinander
zu beiden Seiten. des Bimetallstreifens angeordnet sind. Dadurch ist es ermöglicht,
die Abmessungen des Auslösers noch etwas geringer zu halten. Die Klemmschrauben
sind dabei derart geneigt, daß sie sämtlich im wesentlichen von einer Seite (oben)
angezogen werden können. Der Abstand der beiden Hilfsklemmen o, n ist dabei der
gleiche wie bei der Ausführung mach Fig. i bis 3 und beim zugehörigen Widerstand
nach Fig.4 bis 6, so daß je nach den Platzumständen, z. B. bei mehrphasiger Anordnung,
beide verschiedenen Auslöserformen mit oder ohne Zwischenschaltung des Widerstandes
paketweise zusammengefügt und auf die Hilfsleitungen aufgereiht werden können. Dabei
können die Anschlußdrähte für die Hauptklemmen der Auslöser nach Fig. 7 bis 9 gegebenenfalls
auch aus der Rille v des Widerstandes 'hakenförmig, d. h. von der Seite her, in
die Klemmenöffnungen hineinragen.
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Für den Fall, daß der Auslöser an einen mit Mutter versehenen Schraubbolzen,
w-ie sie beispielsweise an Motoren oder anderen Geräten vorhanden sind, angeschlossen
werden soll, kann ein kleines Zwischenglied verwendet werden, das aus einer Stiftöse
nach Fig. 13 besteht, dessen Ösenteil mit der Mutter auf .dem Gewindebolzen befestigt
wird, während das Stiftende in die Klemmhülse des Auslösers eingesteckt und dort
festgeschraubt werden kann.
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Die Ausführungsform nach Fig. 14 bis 18 des Wärmeauslösers unterscheidet
sich von den beiden vorhergehenden Ausführungsformen im wesentlichen dadurch, daß
die Hauptklemmen a, b als sog. Kreuzklemmen ausgeführt sind; so daß der Drahtanschluß
wahlweise von den beiden Schmalseiten oder von denn beiden Flachseiten oder auch
von. einer Schmalseite und einer Flachseite her erfolgen kann. Infolgedessen kann
diese Klemme auch noch bei sehr engen Raumverhältnissen diesen angepaßt und untergebracht
werden, z. B. ist dieses der Fall in den Anschlußkästen von Motoren, wobei dann
der
Wärmeauslöser zwischen den Motorklemmen selbst untergebracht
und durch eine Drahtöse oder ähnliches nach Fig. 13 angeschlossen werden kann. Außerdem
ist der zugehörige Vorschaltwiderstand! t mit im Gehäuse des Wärmeauslösers untergebracht,
und zwar ist er in einen Kanal w der einen Gehäusehälfte eingelegt und wird darin
einerseits durch den Körper der Hilfsklemme o, andererseits durch den aus Blech
gebogenen Träger m der Gegenkontaktschraube k an Ort gehalten. Der Kontaktträger
m besteht dabei aus einem Blechstreifen, dessen unteres Ende im GrundriB U-förmig
gestaltet ist, und zwar durch zwei seitlich abgebogene Lappen m', von denen der
eine sich auf den Widerstandsstreifen t aufstützt. Zur Erzielung eines gesicherten
Stromüberganges ist an den beiden Verbindungsstellen jeweils eine federnde Zwischenscheibe
x, x'
angeordnet. Der Widerstandsstreifen t ist dabei im Bereich der Hilfsklemme
o mit einem entsprechenden Loch versehen, um das Durchstecken der Schutzleitung
zu ermöglichen. Da die Größe des Vorschaltw iderstandes, t der jeweiligen Betriebsspannung
an-- gepaßt sein muß, ist es. wünschenswert, ihn leicht auswechselbar zu machen.
Zu diesem Zweck sind die beiden Cychäusehälften durch zwei Schraubbolzen y miteinander
verbunden, und der Widerstandsstreifen ist in seinen Kanal nur lose eingelegt, wo
er nach Wiederzusammenfügen des Gehäuses unter Vermittlung der federnden Unterlagscheiben
eingeklemmt gehalten wird.
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Im Gegensatz zu: den beiden vorhergehenden Ausführungsformen ist ferner
bei der Ausführungsform nach Fig. 14 bis. 18 der Gegenkontaktträger m nicht als
Klemme ausgebildet, da an dieser Stelle ein Leitungsanschluß nicht notwendig ist
und das Einklemmen eines Drahtes höchstens deri Zweck haben könnte, bei Anordnung
mehrerer Auslöser unmittelbar nebeneinander eine bessere Verbindung derselben herbeizuführen.
Im vorliegenden Fall kann aber auf diese Verbindung verzichtet werden, wenn an den
Hauptklemmen in die seitlichen Öffnungen des Isoliergehäuses dübelartige Isolierstutzen
z nach Fig. i9 eingelegt werden. Diese bewirken nämlich einerseits eine gute Zentrierung
der mit ihren Flachseiten aneinanderliegenden Gehäuse, so daß durch deren Aufklemmen
auf eine gemeinsame Schutzleitung mittels der Klemme o ein genügender Zusammenhalt
gewährleistet wird. Andererseits verhüten aber diese Isolierstutzen auch eine ungewollte
Verbindung zwischen den verschiedenpoligen Hauptklemmen der beiden. benachbarten
Wärmeauslöser, wie es insbesondere bei seitlichem Einklemmen durch zu weites Hineinstecken
eines Anschlußdrahtes sonst leicht auftreten könnte.
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Wie leicht ersichtlich, zeichnet sich die Ausführungsform nach Fig.
14 bis 18 durch besondere Zweckmäßigkeit und allgemeine Verwendbarkeit aus, wobei
der Auslöser infolge seiner verschiedenen Anschlußmöglichkeit und Fortfall eines
besonderem Widerstandsgehäuses auch bei beschränktesten Raumverhältnissen untergebracht
werden kann.
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In manchen Fällen, so z. B. bei elektrischen Maschinen, insbesondere
beim Anlassen von Motoren, kann es erwünscht sein, die :Ansprechzeit des Auslösers
zu verlängern, d. h. seine Zeitkonstante zu vergrößern. Dieses kann bei dem neuen
Auslöser dank seiner gedrungenen und, berührungssicheren Ausführung vorteilhaft
in der Weise geschehen, d'aß der Auslöser gegebenenfalls im Innern der elektrischen
Maschine in, deren Kühlluftstrom angeordnet wird, und zwar so, daß der durch den
Kanal i des Auslösers hindurch- und an dem Bimetallstreifen entlangstreicht. Dadurch
findet eine kräftige Wärmeentziehung statt, durch welche die Auslösezeit entsprechend-
heraufgesetzt wird. Namentlich ist dieses der Fall bei noch kalter Maschine und
dann ebenfalls noch kaltem Kühlluftstrom. In dem Maße, in dem sich dann die Maschine
erwärmt, wird auch der Kühlluftstrom wärmer und die Ansprechempfindlichkeit des
Auslösers erhöht, wie es im Hinblick auf den Schutz der Maschine auch erforderlich
ist. Je nachdem der Auslöser mehr oder weniger in der Nähe des Eintritts oder Aus
tritts des Kühlluftstromes angeordnet wird, läßt sich die Ansprechempfindlichkeit
den: jeweiligen Bedürfnissen weitgehend anpassen.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele
beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungsformen möglich. Insbesondere
kann der Auslöser anstatt einphasig auch mehrphas:ig ausgebildet und dabei das Isoliergehäuse
in eine entsprechend größere Anzahl von Kammerschichten unterteilt sein. Ferner
brauchen die Hiffsklemmen n, o nicht unbedingt mit in dem Isolierkörper versenkt
angeordnet werden, da die mit ihnen verbundene Hilfsleitung ohnehin meist blank
verlegt oder an den blank verlegten Nulleiter oder die Erdleitung angeschlossen
wird. Schließlich kann der Wärmeauslöser auch so ausgebildet sein, daß er beim Ansprechen
den Steuerstromkreis nicht schließt sondern unterbricht, wie es z. B. in Verbindung
mit Schützen oder bei Selbstschaltern mit Nullspannungsauslösung vorteilhaft sein
kann. Auch braucht der Wärmeauslöser nicht unbedingt nur von den angeschlossenen
Leitungen getragen zu sein, vielmehr kann er auch, insbesondere im Innern von elektrischen
Maschinen, durch zusätzliche Mittel befestigt sein, und zwar vorteilhaft in der
Weise, d@aß seine Verbindungsschrauben y verlängert und mit zur Befestigung nutzbar
gemacht werden.