EP0316719A1 - Automatic circuit breaker - Google Patents
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- EP0316719A1 EP0316719A1 EP88118594A EP88118594A EP0316719A1 EP 0316719 A1 EP0316719 A1 EP 0316719A1 EP 88118594 A EP88118594 A EP 88118594A EP 88118594 A EP88118594 A EP 88118594A EP 0316719 A1 EP0316719 A1 EP 0316719A1
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- EP
- European Patent Office
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- release
- bimetal
- lever
- release lever
- compensating
- Prior art date
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/14—Electrothermal mechanisms
- H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
- H01H71/162—Electrothermal mechanisms with bimetal element with compensation for ambient temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
Definitions
- the invention relates to a circuit breaker with a switching mechanism that has a latching point with a ratchet lever and with a release lever, and with an overcurrent release that has a thermal bimetal that deflects as a result of the heating caused by an overcurrent, thereby applying a release pin to the release lever and so on unlatching and thus actuating the movable contact piece.
- Self-switches usually have a switching element which reacts to heating and has a thermobimetal to trigger a switching action.
- the switching element is designed so that it triggers when the limit current specified for the line section to be protected by the self-switch is reached and cuts off the power supply.
- the heating caused by this limit current serves as a reference variable. This is exploited with the help of the thermal bimetal contained in the switching element.
- the ambient temperature which is decisive for the tripping behavior of the bimetal release, in turn depends on how many self-switches are provided next to each other in a meter position and at what distance from each other. Correction factors were determined to take into account the ambient temperature and the mutual thermal influence of self-switches, which are used as the basis for the device selection.
- thermobimetal which serves to compensate for the deflection caused by the ambient temperature of the thermobimetal called the trip bimetal of the overcurrent release, so that, according to the invention, it actually only acts on the trip lever at the specified overcurrent and thus triggers the trip , which leads to the interruption of the circuit.
- the compensating bimetal and the release bimetal are formed from the same combination of materials.
- provision can be made to attach the second bimetallic strip to the trigger, the deflection of the second bimetallic strip following that of the bimetallic strip.
- the attachment to the release lever can be provided by a riveted, soldered or welded connection.
- the second bimetallic metal as a compensating bimetal which is designed as a strip with a fixedly clamped end and with a free end, is arranged at right angles to the release lever and that a nose is slidably slid on its free end, which engages in the transmission of the triggering pulse originating from the triggering bimetal to the triggering lever in a gap located between the triggering bimetal and the triggering lever, thereby filling the space between itself and the triggering bimetal and the triggering lever as a function of the deflection of the compensating bimetal caused by the ambient temperature and thus filling the triggering bimetal of the trigger bimetal.
- the nose is designed as a wedge which is longitudinally displaceable on the compensating bimetal and which engages with the cutting edge in the gap and whose wedge surfaces delimiting the cutting edge cooperate with the release lever and the release bimetal.
- the wedge surfaces are arranged at an angle to one another which is coordinated with the deflection of the release bimetal and the compensating bimetal.
- the wedge forming the nose has a wedge surface which is arranged parallel to the release lever.
- a special feature of this embodiment is that with increasing depth of penetration of the nose into the gap, the distance to the release lever and to the deflecting release bimetal remains the same, ie. H. the size of the angle is directly related to the deflection of the two bimetals.
- the compensating bimetal and the trigger bimetal are arranged parallel to one another and take the trigger lever between them, the trigger lever being pivotable about a bearing point.
- the free end of the compensating bimetal is connected to the release lever in the area of the bearing and acts on the release lever in dependence on the ambient temperature so that its distance from the release pin of the release bimetal remains the same.
- a special feature of the invention is that the release bimetal and the compensating bimetal are arranged antiparallel to each other with respect to their free ends and that the bearing point on the release lever is arranged approximately half the length of the lever arm extending from the latching point of the release lever to its free end.
- the bearing point on the release lever is advantageously provided with a slot guide, the longitudinal axis of which runs in the direction of the deflection of the compensating bimetal.
- the release bimetal is arranged parallel to the release lever and to the compensation bimetal, which is attached to the release lever in an extension thereof, the deflection of the compensation bimetal being that of the release bimetal talls follows. It is provided that the arrangement formed from the release lever and the compensating bimetal can be pivoted about a bearing point formed on the release lever in the region of the end adjoining the compensating bimetal.
- a pivot which is used to guide the release lever in a slot guide is formed approximately halfway between the latching point and its free end on the release lever.
- This bearing point is constantly acted upon by the second bimetal.
- the free end of the release lever is opposite the release pin of the release bimetal, the distance between the free end of the release lever and the release bimetal changing depending on the ambient temperature and the deflection of the second thermobimetal caused thereby.
- the bearing point designed as a slot guide allows the trigger lever to pivot laterally, which has its pivot point in the latching point during this pivoting movement.
- a spring element is expediently provided for coupling the compensating bimetal to the release lever.
- the mode of operation of this arrangement is based on the fact that, due to the deflection of the second thermobimetal induced by the ambient temperature, the release lever is pivoted into a position in which the influence of the ambient temperature on the deflection of the release bimetal is compensated, so that the release lever is only released by the release bimetal occurs when the limit current for an overcurrent is reached.
- the second bimetal With regard to the choice of material and the dimensions of the second bimetal, it is economical for economic reasons to use the same primary material as for the release bimetal. However, this does not exclude that a material combination with a different deflection characteristic can be used for the second thermobimetal.
- FIG. 1 shows an overcurrent release 10 with a release bimetal 11 clamped on one side, which is arranged parallel to a release lever 12.
- the release lever 12 can be pivoted about a pivot point 13 arranged over half the length and, together with a ratchet lever 14, forms a latching point 15 which is arranged at one end of the release lever 12.
- a wedge-shaped nose 17 which is slidably guided at the free end of a transversely clamped to the release lever arranged compensating bimetal 18.
- the compensating bimetal 18 experiences a deflection, as a result of which the nose penetrates more or less deeply into the gap 16 and thereby changes the distance to the trigger pin 19 which is inserted on the trigger bimetal 11. Since the release bimetal 11 is exposed to the same ambient temperature and also experiences a corresponding deflection, temperature compensation can be achieved in a simple manner by appropriate pairing of the compensation bimetal 18 and the release bimetal 11 by the compensation bimetal 18 being arranged in such a way that a deflection caused by an increase in temperature leads to this that the nose 17 moves out of the gap 16, so that with the simultaneous deflection of the release bimetallic 11 directed towards the release lever 12, the distance between the release pin 19 and the nose 17 and the release lever 10 remains almost constant.
- the angle delimited by the wedge surfaces is determined in accordance with the deflection of both the release bimetallic element 11 and the compensating bimetallic element 18, so that the switching path “S” required for triggering is always the same regardless of the respective deflection.
- the switching path “S” is defined here as the distance that the trigger pin 19 arranged on the bimetallic trigger 11 must travel in order to press the trigger lever 12 directly or indirectly out of its catch.
- an overcurrent release 20 which also has a single-sided trip bimetallic 21, which is arranged parallel to a trip lever 22, which is also pivotable about a half-length molded bearing point 23 and forms a latching point 25 with a pawl lever 24 is arranged at one end of the release lever 22.
- a compensating bimetal 28 is arranged parallel to the release lever 22, which is connected to the release lever 22 in the region of the bearing point 23 and thus acts on it permanently.
- the bearing point 23 has a slot-like guide 26 for a stationary bolt 27, which allows the release lever 22 to be moved transversely to its longitudinal axis with the aid of the compensating bimetal 28, which is articulated to the release lever 22, without the latching with the latch lever 24 is impaired.
- the release bimetal 21 has a release pin 29 which acts on the release lever 22 at the end opposite the latching point 29, as a result of which the release lever 22 around the bearing point 23 pivots and releases the pawl lever 24.
- the compensating bimetal 28 is arranged in such a way that its deflection takes place in the same direction as that of the triggering bimetal 21. For this purpose, it is particularly advantageous to arrange the compensating bimetal 28 antiparallel to the triggering bimetal 21.
- FIG. 3 shows a further tripping system with an overcurrent release 30 which has a tripping bimetal 31 which is arranged parallel to a tripping lever 32 and a compensating bimetal 38 attached to it in an extension.
- the release lever 32 is provided with a bearing point 33, about which the common arrangement of the release lever 32 and the compensation bimetal 38 can be pivoted.
- the bearing point 33 is located approximately half the length of this arrangement, the free end of the release lever 32 forming a common latching point 35 with a ratchet lever 34.
- the compensating bimetal 38 is connected to the release lever 32 by a spot weld 36.
- the free end of the compensating bimetal 38 faces the free end of the release bimetallic 31 which is clamped on one side and which is provided with a release pin 39.
- the release pin 39 which is screwed into the release bimetal 31, also serves to adjust the release bimetal 31.
- the release pin 39 is screwed more or less into the release bimetal 31 and so the distance between the trigger pin 39 and the compensating bimetal 38 is set.
- the compensation of the ambient temperature is provided in this embodiment in such a way that both bimetals 31, 38 experience an almost identical deflection, so that the distance between them does not change as a result of the ambient temperature.
- the arrangement shown in Figure 3 represents the state as it prevails at room temperature, i. H. both bimetals 31, 38 have no deflection.
- FIG. 4 reproduces the arrangement known from FIG. 3, but at a different temperature. With regard to the explanation of the details, reference is therefore made to the description of FIG. 3, the reference numerals also relating to the same parts.
- FIG. 4 shows the state of the arrangement known from FIG. 3 at low temperatures, ie. H. below room temperature again. Since the thermal bimetals 31, 38 are arranged in the same direction, their deflection also takes place in the same direction, i. H. in the same direction and, as can be seen from FIG. 4, by almost the same amount.
- FIG. 5 shows the arrangement of a triggering system known from FIG. 3 at high temperatures, ie. H. shown above room temperature. As already explained for FIG. 4, the same parts are provided with the same reference numbers as in FIG. 3.
- thermobimetals 31, 38 experience a deflection which points in the direction of release.
Landscapes
- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter mit einem Schaltwerk, das eine Verklinkungsstelle mit einem Klinkenhebel und mit einem Auslösehebel aufweist, sowie mit einem Überstromauslöser, der ein Thermobimetall besitzt, das infolge der durch einen Überstrom hervorgerufenen Erwärmung auslenkt, dabei den Auslösehebel mit einem Auslösestift beaufschlagt und so die Entklinkung und damit die Betätigung des beweglichen Kontaktstückes herbeiführt.The invention relates to a circuit breaker with a switching mechanism that has a latching point with a ratchet lever and with a release lever, and with an overcurrent release that has a thermal bimetal that deflects as a result of the heating caused by an overcurrent, thereby applying a release pin to the release lever and so on unlatching and thus actuating the movable contact piece.
Selbstschalter besitzen üblicherweise zur Auslösung einer Schalthandlung ein auf Erwärmung reagierendes Schaltelement mit einem Thermobimetall. Dabei wird das Schaltelement so ausgelegt, daß es bei Erreichen eines für den durch den Selbstschalter abzusichernden Leitungsabschnitt festgelegten Grenzstromes auslöst und die Stromzufuhr unterbricht. Hierbei dient die durch diesen Grenzstrom hervorgerufene Erwärmung als Referenzgröße. Diese wird mit Hilfe des im Schaltelement enthaltenen Thermobimetalls ausgenutzt.Self-switches usually have a switching element which reacts to heating and has a thermobimetal to trigger a switching action. The switching element is designed so that it triggers when the limit current specified for the line section to be protected by the self-switch is reached and cuts off the power supply. Here, the heating caused by this limit current serves as a reference variable. This is exploited with the help of the thermal bimetal contained in the switching element.
Im Stand der Technik (z. B. DE-PS 23 36 916, DE-PS 22 48 807) ist es seit langem bekannt. Selbstschalter mit einem Bimetallauslöser zu versehen, der zur Unterbrechung der Stromzufuhr beim Auftreten von Überströmen dient. Dabei hat es sich gezeigt, daß der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die thermische Auslösung, d. h. auf das Auslöseverhalten des Bimetallauslösers, zu einer unterschiedlichen Belastbarkeit der mit Bimetallauslösern versehenen Selbstschalter führt.It has long been known in the prior art (for example DE-PS 23 36 916, DE-PS 22 48 807). Automatic switch to be provided with a bimetal release, which serves to interrupt the power supply in the event of overcurrents. It has been shown that the influence of the ambient temperature on the thermal release, i. H. on the tripping behavior of the bimetallic release, leads to a different load capacity of the self-switches provided with bimetallic triggers.
Die für das Auslöseverhalten des Bimetallauslösers maßgebliche Umgebungstemperatur hängt wiederum davon ab, wieviele Selbstschalter in einem Zählerplatz nebeneinander und in welchem Abstand zueinander vorgesehen sind. Zur Berücksichtigung der Umgebungstemperatur sowie der gegenseitigen thermischen Beeinflussung von Selbstschaltern wurden Korrekturfaktoren ermittelt, die der Geräteauswahl jeweils zugrunde gelegt werden.The ambient temperature, which is decisive for the tripping behavior of the bimetal release, in turn depends on how many self-switches are provided next to each other in a meter position and at what distance from each other. Correction factors were determined to take into account the ambient temperature and the mutual thermal influence of self-switches, which are used as the basis for the device selection.
Ausgehend vom vorstehend angegebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Selbstschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Auslöseverhalten weitgehend unabhängig ist von der ihn beaufschlagenden Umgebungstemperatur sowie von seiner die Umgebungstemperatur beeinflussenden Anordnung - einzeln oder gemeinsam mit anderen Sicherungsautomaten nebeneinandergereiht mit und ohne Abstand.Starting from the above-mentioned prior art, it is therefore an object of the invention to provide a circuit breaker of the type mentioned, the triggering behavior of which is largely independent of the ambient temperature acting on it and of its arrangement influencing the ambient temperature - individually or together with other automatic circuit breakers with and without distance.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweites Thermobimetall vorgesehen ist, welches zur Kompensation der durch die Umgebungstemperatur hervorgerufenen Auslenkung des als Auslösebimetall bezeichneten Thermobimetalls des Überstromauslösers dient, so daß dieses erfindungsgemäß den Auslösehebel tatsächlich erst bei dem festgelegten Überstrom beaufschlagt und damit die Auslösung bewirkt, welche zur Unterbrechung des Stromkreises führt.The object is achieved in that a second thermobimetal is provided which serves to compensate for the deflection caused by the ambient temperature of the thermobimetal called the trip bimetal of the overcurrent release, so that, according to the invention, it actually only acts on the trip lever at the specified overcurrent and thus triggers the trip , which leads to the interruption of the circuit.
Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Ausgleichsbimetall und das Auslösebimetall aus der gleichen Werkstoffkombination gebildet sind.It is advantageously provided that the compensating bimetal and the release bimetal are formed from the same combination of materials.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, das zweite Thermobimetall am Auslösehebel zu befestigen, wobei die Auslenkung des zweiten Thermobimetalls der des Auslösebimetalls folgt. Die Befestigung an dem Auslösehebel kann durch eine Niet-, Löt- oder Schweißverbindung vorgesehen sein.According to one embodiment of the invention, provision can be made to attach the second bimetallic strip to the trigger, the deflection of the second bimetallic strip following that of the bimetallic strip. The attachment to the release lever can be provided by a riveted, soldered or welded connection.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das zweite Thermobimetall als Ausgleichsbimetall, das als Streifen mit einem ortsfest eingespannten Ende und mit einem freien Ende ausgebildet ist, im rechten Winkel zum Auslösehebel angeordnet ist und daß an seinem freien Ende eine Nase gleitend aufgeschoben ist, die zur Übertragung des vom Auslösbimetall herrührenden Auslöseimpulses auf den Auslösehebel in einem zwischen dem Auslösebimetall und dem Auslösehebel befindlichen Spalt greift, dabei den Freiraum zwischen sich und dem Auslösebimetall sowie dem Auslösehebel in Abhängigkeit von der durch die Umgebungstemperatur hervorgerufenen Auslenkung des Ausgleichsbimetalls ausfüllt und so den Auslöseweg des Auslösebimetalls einstellt. Mit anderen Worten die Nase ist als auf dem Ausgleichsbimetall längs verschieblicher Keil ausgebildet, der mit seiner Schneide in den Spalt greift und dessen die Schneide begrenzenden Keilflächen mit dem Auslösehebel und dem Auslösebimetall zusammenarbeiten.Another embodiment of the invention provides that the second bimetallic metal as a compensating bimetal, which is designed as a strip with a fixedly clamped end and with a free end, is arranged at right angles to the release lever and that a nose is slidably slid on its free end, which engages in the transmission of the triggering pulse originating from the triggering bimetal to the triggering lever in a gap located between the triggering bimetal and the triggering lever, thereby filling the space between itself and the triggering bimetal and the triggering lever as a function of the deflection of the compensating bimetal caused by the ambient temperature and thus filling the triggering bimetal of the trigger bimetal. In other words, the nose is designed as a wedge which is longitudinally displaceable on the compensating bimetal and which engages with the cutting edge in the gap and whose wedge surfaces delimiting the cutting edge cooperate with the release lever and the release bimetal.
Dabei sind die Keilflächen unter einem Winkel zueinander angeordnet, der auf die Auslenkung des Auslösebimetalls und des Ausgleichsbimetalls abgestimmt ist. Der die Nase bildende Keil besitzt eine Keilfläche, welche parallel zum Auslösehebel angeordnet ist.The wedge surfaces are arranged at an angle to one another which is coordinated with the deflection of the release bimetal and the compensating bimetal. The wedge forming the nose has a wedge surface which is arranged parallel to the release lever.
Eine Besonderheit dieser Ausgestaltung besteht darin, daß mit zunehmender Eindringtiefe der Nase in den Spalt der Abstand zum Auslösehebel und zum auslenkenden Auslösebimetall gleich bleibt, d. h. die Größe des Winkels steht in direkter Beziehung zur Auslenkung der beiden Bimetalle.A special feature of this embodiment is that with increasing depth of penetration of the nose into the gap, the distance to the release lever and to the deflecting release bimetal remains the same, ie. H. the size of the angle is directly related to the deflection of the two bimetals.
Das Ausgleichsbimetall und das Auslösebimetall sind parallel zueinander angeordnet und nehmen den Auslösehebel zwischen sich, wobei der Auslösehebel um eine Lagerstelle schwenkbar ist. Das freie Ende des Ausgleichsbimetalls ist mit dem Auslösehebel im Bereich der Lagerstelle verbunden und beaufschlagt dabei den Auslösehebel in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur so, daß dessen Abstand zum Auslösestift des Auslösebimetalls gleichbleibt.The compensating bimetal and the trigger bimetal are arranged parallel to one another and take the trigger lever between them, the trigger lever being pivotable about a bearing point. The free end of the compensating bimetal is connected to the release lever in the area of the bearing and acts on the release lever in dependence on the ambient temperature so that its distance from the release pin of the release bimetal remains the same.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht hierbei darin, daß das Auslösebimetall und das Ausgleichsbimetall bezogen auf ihre freien Enden antiparallel zueinander angeordnet sind und daß die Lagerstelle am Auslösehebel etwa auf halber Länge des von der Verklinkungsstelle des Auslösehebels bis zu dessen freien Ende reichenden Hebelarms angeordnet ist.A special feature of the invention is that the release bimetal and the compensating bimetal are arranged antiparallel to each other with respect to their free ends and that the bearing point on the release lever is arranged approximately half the length of the lever arm extending from the latching point of the release lever to its free end.
Vorteilhafterweise ist die Lagerstelle am Auslösehebel mit einer Schlitzführung versehen, deren Längsachse in Richtung der Auslenkung des Ausgleichsbimetalls verläuft.The bearing point on the release lever is advantageously provided with a slot guide, the longitudinal axis of which runs in the direction of the deflection of the compensating bimetal.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Auslösebimetall parallel zum Auslösehebel und zum Ausgleichsbimetall angeordnet, welches in Verlängerung des Auslösehebels an diesem befestigt ist, wobei die Auslenkung des Ausgleichsbimetalls der des Auslösebime talls folgt. Dabei ist vorgesehen, daß die aus dem Auslösehebel und dem Ausgleichsbimetall gebildete Anordnung um eine am Auslösehebel im Bereich des an das Ausgleichsbimetall anschließende Endes angeformte Lagerstelle schwenkbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, the release bimetal is arranged parallel to the release lever and to the compensation bimetal, which is attached to the release lever in an extension thereof, the deflection of the compensation bimetal being that of the release bimetal talls follows. It is provided that the arrangement formed from the release lever and the compensating bimetal can be pivoted about a bearing point formed on the release lever in the region of the end adjoining the compensating bimetal.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist etwa auf halber Länge zwischen der Verklinkungstelle und seinem freien Ende an den Auslösehebel ein Drehzapfen angeformt, welcher zur Fuhrung des Auslösehebels in einer Schlitzführung dient. Diese Lagerstelle wird ständig von dem zweiten Thermobimetall beaufschlagt. Das freie Ende des Auslösehebels steht gegenüber dem Auslösestift des Auslösebimetalls, wobei sich in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der dadurch bewirkten Auslenkung des zweiten Thermobimetalls der Abstand zwischen dem freien Ende des Auslösehebels und dem Auslösebimetall verändert. Hierbei gestattet die als Schlitzführung ausgestaltete Lagerstelle ein seitliches Verschwenken des Auslösehebels, der bei dieser Schwenkbewegung in der Verklinkungsstelle seinen Drehpunkt hat. Zur Kopplung des Ausgleichsbimetalles mit dem Auslösehebel ist zweckmäßigerweise ein Federelement vorgesehen.In a further embodiment of the invention, a pivot which is used to guide the release lever in a slot guide is formed approximately halfway between the latching point and its free end on the release lever. This bearing point is constantly acted upon by the second bimetal. The free end of the release lever is opposite the release pin of the release bimetal, the distance between the free end of the release lever and the release bimetal changing depending on the ambient temperature and the deflection of the second thermobimetal caused thereby. Here, the bearing point designed as a slot guide allows the trigger lever to pivot laterally, which has its pivot point in the latching point during this pivoting movement. A spring element is expediently provided for coupling the compensating bimetal to the release lever.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung beruht darauf, daß infolge der durch die Umgebungstemperatur induzierten Auslenkung des zweiten Thermobimetalls der Auslösehebel in eine Lage verschwenkt wird, bei welcher der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Auslenkung des Auslösebimetalls ausgeglichen ist, so daß die Auslösung des Auslösehebels durch das Auslösebimetall erst erfolgt, wenn die Grenzstromstärke für einen Überstrom erreicht ist.The mode of operation of this arrangement is based on the fact that, due to the deflection of the second thermobimetal induced by the ambient temperature, the release lever is pivoted into a position in which the influence of the ambient temperature on the deflection of the release bimetal is compensated, so that the release lever is only released by the release bimetal occurs when the limit current for an overcurrent is reached.
Hinsichtlich der Werkstoffauswahl sowie der Abmessungen des zweiten Thermobimetalls ist es aus wirtschaftlichen Erwägungen günstig, das gleiche Vormaterial zu verwenden wie für das Auslösebimetall. Dies schließt jedoch nicht aus, daß für das zweite Thermobimetall eine Werkstoffkombination mit anderer Auslenkcharakteristik Verwendung finden kann.With regard to the choice of material and the dimensions of the second bimetal, it is economical for economic reasons to use the same primary material as for the release bimetal. However, this does not exclude that a material combination with a different deflection characteristic can be used for the second thermobimetal.
Diese Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These refinements of the invention are specified in the subclaims.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert werden.The invention, advantageous refinements and particular advantages of the invention are to be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments which are illustrated in the drawing.
Es zeigen:
- Figur 1 Einen Überstromauslöser mit quer angeordnetem Ausgleichsbimetall
- Figur 2 einen Überstromauslöser mit parallelem Ausgleichsbimetall
- Figur 3 einen Überstromauslöser mit am Auslösehebel befestigtem Ausgleichsbimetall bei Raumtemperatur
- Figur 4 den Überstromauslöser gemäß Figur 3 bei einer Temperatur unterhalb Raumtemperatur
- Figur 5 den Überstromauslöser gemäß Figur 3 bei einer Temperatur oberhalb Raumtemperatur
- Figure 1 An overcurrent release with transverse bimetallic
- Figure 2 shows an overcurrent release with parallel compensation bimetal
- Figure 3 shows an overcurrent release with compensation bimetal attached to the release lever at room temperature
- 4 shows the overcurrent release according to FIG. 3 at a temperature below room temperature
- 5 shows the overcurrent release according to FIG. 3 at a temperature above room temperature
In Figur 1 ist ein Überstromauslöser 10 mit einem einseitig eingespannten Auslösebimetall 11 gezeigt, welches parallel zu einem Auslösehebel 12 angeordnet ist. Der Auslösehebel 12 ist um einen auf halber Länge angeordneten Drehpunkt 13 schwenkbar und bildet mit einem Klinkenhebel 14 eine Verklinkungsstelle 15, welche am einen Ende des Auslösehebels 12 angeordnet ist.FIG. 1 shows an
Am anderen Ende des Auslösehebels 12 ragt in den zwischen dem Auslösehebel 12 und dem Auslösebimetall 11 gebildeten Spalt 16 eine keilförmige Nase 17, welche glei tend am freien Ende eines quer zum Auslösehebel einseitig eingespannt angeordneten Ausgleichsbimetall 18 geführt ist.At the other end of the release lever 12 protrudes into the
Abhängig von der Umgebungstemperatur erfährt das Ausgleichsbimetall 18 eine Auslenkung, wodurch die Nase mehr oder weniger tief in den Spalt 16 eindringt und dabei den Abstand zum Auslösestift 19, der am Auslösebimetall 11 eingesetzt ist verändert. Da das Auslösebimetall 11 der gleichen Umgebungstemperatur ausgesetzt ist und ebenfalls eine dementsprechende Auslenkung erfährt, kann durch entsprechende Paarung von Ausgleichsbimetall 18 und Auslösebimetall 11 auf einfache Weise eine Temperaturkompensation erreicht werden, indem das Ausgleichsbimetall 18 so angeordnet ist, daß eine durch Temperaturerhöhung erfolgte Auslenkung dazu führt, daß sich die Nase 17 aus dem Spalt 16 entfernt, so daß bei der gleichzeitigen Auslenkung des Auslösebimetalls 11, die zum Auslösehebel 12 hin gerichtet ist, der Abstand zwischen dem Auslösestift 19 und der Nase 17 sowie zum Auslösehebel 10 nahezu konstant bleibt.Depending on the ambient temperature, the compensating
Der von den Keilflächen begrenzte Winkel ist dabei entsprechend der Auslenkung sowohl des Auslösebimetalls 11 als auch des Ausgleichsbimetalls 18 festgelegt, so daß unabhängig von der jeweiligen Auslenkung der zur Auslösung erforderliche Schaltweg "S" stets gleich ist. Der Schaltweg "S" sei hier als die Strecke definiert, die der am Auslösebimetall 11 angeordnete Auslösestift 19 zurücklegen muß, um den Auslösehebel 12 unmittelbar oder mittelbar aus seiner Verklinkung zu drücken.The angle delimited by the wedge surfaces is determined in accordance with the deflection of both the release
In Figur 2 ist ein Überstromauslöser 20 dargestellt, der ebenfalls ein einseitig eingespanntes Auslösebimetall 21 besitzt, welches parallel zu einem Auslösehebel 22 angeordnet ist, der ebenfalls um eine auf halber Länge angeformte Lagerstelle 23 schwenkbar ist und mit einem Klinkenhebel 24 eine Verklinkungsstelle 25 bildet, die an einem Ende des Auslösehebels 22 angeordnet ist. Auf der dem Auslösebimetall 21 gegenuberliegenden Seite des Auslösehebels 22 ist parallel zu diesem ein einseitig eingespanntes Ausgleichsbimetall 28 angeordnet, welches mit dem Auslösehebel 22 im Bereich der Lagerstelle 23 verbunden ist und diesen so permanent beaufschlagt.In Figure 2, an
Die Lagerstelle 23 besitzt eine schlitzartige Führung 26 für einen ortsfesten Bolzen 27, die es gestattet, den Auslösehebel 22 quer zu seiner Längsachse mit Hilfe des Ausgleichsbimetalls 28, welches gelenkig mit dem Auslösehebel 22 verbunden ist, zu verschieben, ohne daß die Verklinkung mit dem Klinkenhebel 24 beeintrachtigt ist.The
Zur Auslösung besitzt das Auslösebimetall 21 einen Auslösestift 29, der den Auslösehebel 22 an dem der Verklinkungsstelle 29 entgegengesetzten Ende beaufschlagt, wodurch der Auslösehebel 22 um die Lagerstelle 23 schwenkt und den Klinkenhebel 24 freigibt. Zur Kompensation der Umgebungstemperatur ist das Ausgleichsbimetall 28 so angeordnet, daß seine Auslenkung in dieselbe Richtung erfolgt wie die des Auslösebimetalls 21. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, das Ausgleichsbimetall 28 antiparallel zum Auslösebimetall 21 anzuordnen.For triggering, the
In Figur 3 ist ein weiteres Auslösesystem mit einem Überstromauslöser 30 gezeigt, der ein Auslösebimetall 31 besitzt, welches parallel zu einem Auslösehebel 32 und einem in Verlängerung daran befestigten Ausgleichsbimetall 38 angeordnet ist. Der Auslösehebel 32 ist mit einer Lagerstelle 33 versehen, um welche die gemeinsame Anordnung von Auslösehebel 32 und Ausgleichsbimetall 38 schwenkbar ist. Die Lagerstelle 33 befindet sich etwa auf halber Länge dieser Anordnung, wobei das freie Ende des Auslösehebels 32 mit einem Klinkenhebel 34 eine gemeinsame Verklinkungsstelle 35 bildet.FIG. 3 shows a further tripping system with an
Im Beispiel ist das Ausgleichsbimetall 38 mit dem Auslösehebel 32 durch eine Punktschweißstelle 36 verbunden.In the example, the compensating
Dem freien Ende des Ausgleichsbimetalls 38 steht das freie Ende des einseitig eingespannten Auslösebimetalls 31 gegenüber, welches mit einem Auslösestift 39 versehen ist.The free end of the compensating
Wie bereits in den Beispielen zuvor (Figur 1 u. Figur 2) dient auch hier der Auslösestift 39, der in das Auslösebimetall 31 eingeschraubt ist, zur Justierung des Auslösebimetalls 31. Hierzu wird der Auslösestift 39 mehr oder weniger in das Auslösebimetall 31 eingeschraubt und so der Abstand zwischen dem Auslösestift 39 und dem Ausgleichsbimetall 38 eingestellt.As in the examples above (FIGS. 1 and 2), the
Gemäß der Erfindung ist bei dieser Ausgestaltung die Kompensation der Umgebungstemperatur so vorgesehen, daß beide Bimetalle 31, 38 eine nahezu gleiche Auslenkung erfahren, so daß sich der Abstand zwischen ihnen infolge der Umgebungstemperatur nicht verändert. Die in Figur 3 gezeigt Anordnung gibt den Zustand wieder, wie er bei Raumtemperatur vorherrscht, d. h. beide Bimetalle 31, 38 weisen keine Auslenkung auf.According to the invention, the compensation of the ambient temperature is provided in this embodiment in such a way that both
Die in Figur 4 gezeigte Anordnung eines Überstromauslösers gibt die aus Figur 3 bekannte Anordnung wieder, jedoch bei einer anderen Temperatur. Hinsichtlich der Erläuterung der Einzelheiten wird daher auf die Beschreibung zu Figur 3 verwiesen, wobei auch die Bezugszeichen jeweils die gleichen Teile betreffen.The arrangement of an overcurrent release shown in FIG. 4 reproduces the arrangement known from FIG. 3, but at a different temperature. With regard to the explanation of the details, reference is therefore made to the description of FIG. 3, the reference numerals also relating to the same parts.
Die in Figur 4 gezeigte Darstellung gibt den Zustand der aus Figur 3 bekannten Anordnung bei tiefen Temperaturen, d. h. unterhalb Raumtemperatur wieder. Da die Thermobimetalle 31, 38 gleichsinnig angeordnet sind, erfolgt auch ihre Auslenkung gleichsinnig, d. h. in der gleichen Richtung und, wie aus der Figur 4 zu erkennen ist, nahezu um den gleichen Betrag.The representation shown in FIG. 4 shows the state of the arrangement known from FIG. 3 at low temperatures, ie. H. below room temperature again. Since the
In Figur 5 ist die aus Figur 3 bekannte Anordnung eines Auslösesystems bei hohen Temperaturen, d. h. oberhalb Raumtemperatur dargestellt. Wie schon zu Figur 4 ausgeführt, sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in Figur 3.FIG. 5 shows the arrangement of a triggering system known from FIG. 3 at high temperatures, ie. H. shown above room temperature. As already explained for FIG. 4, the same parts are provided with the same reference numbers as in FIG. 3.
Aufgrund der hohen Umgebungstemperatur erfahren beide Thermobimetalle 31, 38 eine Auslenkung, die in Auslöserichtung weist.Because of the high ambient temperature, both
Insbesondere am letzten Beispiel, welches in den Figuren 3 bis 5 behandelt wurde, wird der besondere Vorteil der Erfindung deutlich. Während bei niedrigen Temperaturen die Auslenkung des Auslösebimetalls 31 infolge der Umgebungstemperatur entgegen seiner Auslöserichtung erfolgt, überlagert sich bei hohen Temperaturen seine Auslenkung der, die aufgrund eines Überstromes erfolgt. Für die Praxis bedeutet dies, daß bei tiefen Temperaturen ein die nötige Erwärmung des Auslösebimetalls hervorrufender Überlaststrom länger als zulässig ansteht da zunächst die entgegengerichtete Auslenkung des Auslösebimetalls 31 infolge der tiefen Umgebungstemperatur überwunden werden muß. Gänzlich anders sieht es dagegen bei hohen Umgebungstemperaturen aus, da hier die hohe Umgebungstemperatur eine Auslenkung des Auslösebimetalls in Auslöserichtung hervorruft, so daß die Betätigung des Auslösehebels zwecks Entklinkung bereits durch einen Strom verursacht werden kann, der wesentlich niedrigere Stromstarkewerte aufweist als der zulässige Überlaststrom.The particular advantage of the invention becomes clear in particular in the last example, which was dealt with in FIGS. 3 to 5. While the deflection of the trigger bimetal 31 occurs at low temperatures as a result of the ambient temperature against its triggering direction, at high temperatures its deflection overlaps that which occurs due to an overcurrent. In practice, this means that at low temperatures, an overload current causing the necessary heating of the release bimetal is present longer than permissible because the opposite deflection of the
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