EP1926118A2 - Multiphase electric switch - Google Patents

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Publication number
EP1926118A2
EP1926118A2 EP07021680A EP07021680A EP1926118A2 EP 1926118 A2 EP1926118 A2 EP 1926118A2 EP 07021680 A EP07021680 A EP 07021680A EP 07021680 A EP07021680 A EP 07021680A EP 1926118 A2 EP1926118 A2 EP 1926118A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
plane
thread
thermal
release
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07021680A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1926118A3 (en
Inventor
Richard Dipl.-Ing. Kommert
Rüdiger Dipl.-Ing. Schweitzer
Anke Dietzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Publication of EP1926118A2 publication Critical patent/EP1926118A2/en
Publication of EP1926118A3 publication Critical patent/EP1926118A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/223Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with bimetal elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/14Electrothermal mechanisms
    • H01H71/16Electrothermal mechanisms with bimetal element
    • H01H71/162Electrothermal mechanisms with bimetal element with compensation for ambient temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/74Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H01H71/7427Adjusting only the electrothermal mechanism
    • H01H71/7445Poly-phase adjustment

Definitions

  • the invention relates to a multi-phase, electrical switching device according to the preamble of claim 1.
  • Such an electrical switching device may e.g. be a thermal overcurrent relay, which in each case has a bimetallic strip per phase, which are coupled via a suitable slide with a switching mechanism for opening contact points. If in an overcurrent all thermal triggers, which are normally formed as thermostatic bimetals, respond and deflect, then the movement of the thermostatic bimetals is transferred via a transmission lever coupled to the slide on the switch lock, wherein when all thermobimetals respond a certain force on the transmission element on the switching mechanism is exercised, so that a safe release takes place.
  • thermostatic bimetals are arranged one behind the other so that their central longitudinal axes lie in a plane and their flat sides are perpendicular thereto; The deflection of all thermostatic bimetals takes place in the direction of the plane extension, ie the rear to the front to.
  • the object of the invention is to provide an electrical switching device of the type mentioned, in which the release ensures safe especially in case of phase failure and in which the adjustment is simplified.
  • the invention is characterized in that the thermal triggers lie in one plane and the deflectable ends move in the case of triggering perpendicular to this plane, and that the transmission element is a bendable and longitudinally inflexible thread or rope element, with the bendable ends of the Thermobimetals is connected, wherein the thread element in the plane or approximately parallel to the plane.
  • the thread or the thread or rope element is designed so that it is undeformable in its length, but transversely elastically bendable.
  • one end of the thread element is fixedly secured in the switching device and the other connected via a lying approximately in the plane of the bimetallic roller with the switching mechanism to its release.
  • the thread element extends inelastic in the area between the stationary fixation and the role, whereby a tensile force is exerted on the release lever of the switching mechanism of the switching device, which leads to the triggering of the switching mechanism.
  • an adjusting element is provided transversely to the yarn element course, which lengthens or shortens the thread element between the release lever and the stationary fixing, as required.
  • a thermal overcurrent relay, a motor protection switch or the like has per phase three thermostatic bimetals 10, 11, 12, which are fixedly clamped at one end at 13 and the other ends 14 deform when an overcurrent occurs due to heating.
  • the thermostatic bimetals 10, 11, 12 lie with their flat sides in a plane E-E.
  • the tongue-shaped extensions 15, 16, 17, coupling pieces 18, 19 and 20 are connected by the coupling pieces 18,19,20 are attached to the extensions 15, 16 and 17, wherein the extensions 15, 16, 17 are inserted into corresponding recesses or pockets of the coupling pieces 18, 19, 20.
  • the coupling pieces 18, 19 are formed substantially the same; they have a projecting in the direction of the extension of the bimetallic arm 21, 22, which, as shown in Fig. 3, an eyelet-like extension 23, through which a through hole 24 is formed, the longitudinal axis in the plane E-E runs.
  • the coupling piece or transmission element 20 has a transverse web 25, which covers the three thermostatic bimetals 10, 11, 12 in the de-energized state in the plane EE and at the free ends L-shaped projections 26,27 having the arms 21, 22 between them take this and also in the direction of the longitudinal extent of the bimetallic 10, 11, cover 12.
  • the arms 21 and 22 of the coupling pieces 18 and 19 are in the region of the edges of the bimetallic strips 10, 12 facing each other and the arms 26 and 27 are in the region of the edges of the bimetallic strips 10 and 12, which lie on opposite sides of the two Thermobimetalle, that is outside of the arms 21, 22nd
  • an arm 28 is integrally formed, on which a pocket element 29 is mounted, whose pocket serves to receive the tongue-shaped extension 16 of the middle bimetallic strip 11.
  • the middle arm 28 has an eyelet, which corresponds to the eyelet according to FIG. 3.
  • a thread element or cable element 30 is pulled through, which at one end, here at its left end, at 31 (see FIG. 2) is fixed in place ,
  • the thread element 30 is looped around a deflection roller 32, so that a thread section 33 is created which runs perpendicular to the plane E-E.
  • the end of the thread portion 33 is wound on a roller 34 which can be rotated about its axis perpendicular to the plane extending longitudinal axis, so that the thread can be wound on the roll 34 for stream adjustment or unwound from her.
  • an adjusting element 36 is fixed, which acts on the thread portion 33 and this, as indicated by phantom 33a, changed in its length between the attachment point 31 and the guide roller 32 and the guide roller 34.
  • the thermostatic bimetals 10, 11 and 12 deflect, they then move out of the plane EE into a plane E 1 -E 1 , whereby the length of the thread element 30 between the attachment point 31 and the deflection roller 32 is changed. so that a force is exerted on the roller 34 to actuate a release lever in a switch lock.
  • the thread element extends at a certain angle ⁇ , so that the hypotenuse 30 H extends, this change in length, as shown in Fig. 4, is dependent on the angle ⁇ between the plane E 1 -E 1 or the plane EE and the thread portion 30 H corresponding to a sine function, as shown in Fig. 4 takes place.
  • the force on the roller 34 will also follow this sinusoidal function.
  • FIG. 2b shows the thermostatic bimetals 10, 11, 12 schematically together with the arms 26 and 21; 28, 22 and 27 in different positions.
  • the bimetallic strip 10 in the position shown in FIG. 2c, the bimetallic strip 11 and in the position shown in FIG. 2d, the bimetallic strip is not traversed by the current and accordingly remains in its original position (see FIG. 2), which corresponds to a phase failure in respective thermal bimetals. Since with the two thermal bimetals 11 and 12, the coupling piece 20 as well as with the two thermal bimetals 10 and 11 (see Fig. 2d) is moved, whereas it is held by the bimetallic strip 11 (see Fig.
  • thermostatic bimetals 10, 12 are deflected, wherein the middle bimetallic strip 11 is not bent due to the phase failure.
  • the thread length between the bimetallic strip 10 and the bimetallic strip 11 and the thermostatic bimetal 11 and 12 is retired L and phase L 1 , whereby the length of L has increased to L 1 according to the formula: the extended thread length L 1 is equal Ausbiegungsumble A. divided by sinus ⁇ .
  • the active thread length is increased and that according to the sine curve Fig. 4 and that much more than in the deflection of all thermostatic bimetal according to Fig. 2a, so that the value of force times way has remained the same in all cases. 2a, the force on the thread element is increased and in the Ausbiegungsart according to FIGS. 2b to 2d, the path length of the thread element 30 is increased.
  • the invention is not limited to a thermal overcurrent relay, but can be applied in any electrical switch in which a bimetallic strip is provided per phase. This may be the case with motor starters and the like. It goes without saying that, instead of a bimetallic strip, such a thermal release can also be used which consists of a shape memory alloy.
  • the coupling pieces 18, 20 and 19 should be made of a material which withstands the temperatures of the thermostatic bimetals 10, 11 and 12; the thread element may be formed, for example, of insulating material, for example of a fishing line.
  • a Kompensationsbimetall 100 may be provided which is fixed at 101 stationary in which the thermal overload relay is housed, while the left in the drawing end, so that end opposite to Trigger point is located at the free end of serving as a compensation bimetallic bimetallic strip 100 is attached.
  • the fixing point 31 of FIGS. 2 to 2d would likewise be arranged on such a compensation bimetal.

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

The device has thermal trip elements, particularly thermostatic bimetals (10-12), with a transfer element (20) to transfer tripping movement of the trip elements to a tripping lever in a switch latch, so that contact points located in the device remain in an open condition. The trip elements lie in a plane such that bent ends (14) of the trip elements move perpendicular to the plane. The element (20) is provided as a bendable thread or wire element (30) that is inflexible in a longitudinal direction and is connected with the ends. The element (30) runs in the plane or parallel to the plane.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrphasiges, elektrisches Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a multi-phase, electrical switching device according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges elektrisches Schaltgerät kann z.B. ein thermisches Überstromrelais sein, welches pro Phase jeweils ein Thermobimetall aufweist, die über einen geeigneten Schieber mit einem Schaltschloss zur Öffnung von Kontaktstellen gekoppelt sind. Wenn bei einem Überstrom alle thermischen Auslöser, die normalerweise als Thermobimetalle ausgebildet sind, ansprechen und sich ausbiegen, dann wird die Bewegung der Thermobimetalle über einen mit dem Schieber gekuppelten Übertragungshebel auf das Schaltschloss übertragen, wobei bei Ansprechen aller Thermobimetalle eine bestimmte Kraft über das Übertragungselement auf das Schaltschloss ausgeübt wird, so dass eine sichere Auslösung erfolgt. Dabei sind die Thermobimetalle hintereinander angeordnet, so dass ihre Mittellängsachsen in einer Ebene und ihre Flachseiten senkrecht dazu liegen; die Ausbiegung aller Thermobimetalle erfolgt in Richtung der Ebenenerstreckung, also das hintere auf das vordere zu.Such an electrical switching device may e.g. be a thermal overcurrent relay, which in each case has a bimetallic strip per phase, which are coupled via a suitable slide with a switching mechanism for opening contact points. If in an overcurrent all thermal triggers, which are normally formed as thermostatic bimetals, respond and deflect, then the movement of the thermostatic bimetals is transferred via a transmission lever coupled to the slide on the switch lock, wherein when all thermobimetals respond a certain force on the transmission element on the switching mechanism is exercised, so that a safe release takes place. The thermostatic bimetals are arranged one behind the other so that their central longitudinal axes lie in a plane and their flat sides are perpendicular thereto; The deflection of all thermostatic bimetals takes place in the direction of the plane extension, ie the rear to the front to.

Damit eine Auslösung auch dann erfolgt, wenn sich ein Thermobimetall nicht ausbiegt, weil die Spannung oder der Strom in der Phase ausgefallen ist, ist der Schieber aus zwei Schieberelementen, die gegeneinander beweglich sind, zusammengesetzt. Zusätzlich ist ein Kuppelhebel vorgesehen, der mit den Schieberelementen gelenkig verbunden ist, so dass dann, wenn ein Schieberelement aufgrund des Nichtansprechens des Thermobimetalls festgehalten wird, das andere den Übertragungshebel bewegt und betätigt, wodurch das Ende des Kuppelhebels, das über das sich bewegende Schieberelement auf den Auslösehebel des Schaltschlosses einwirkt, einen größeren Weg zurücklegt, so dass aufgrund des größeren Weges des Übertragungshebels eine sichere Auslösung bewirkt wird. Dies lässt sich wie folgt erklären:

  • Wenn alle Thermobimetalle aller Phasen sich ausbiegen, erzeugen diese eine bestimmte Kraft, die sich aus den einzelnen Kräften der einzelnen Thermobimetalle zusammensetzt. Bei Phasenausfall wirkt lediglich die Ausbiegekraft von zwei Thermobimetallen, so dass der Weg des Übertragungshebels, das heißt des Angriffspunktes am Schaltschloss, erhöht werden muss, um praktisch den gleichen Wert Kraft mal Weg zu erzielen.
So that tripping occurs even when a bimetallic strip does not bend because the voltage or the current has failed in phase, the slider is composed of two slide elements which are movable relative to one another. In addition, a coupling lever is provided which hingedly connected to the slide elements is such that when a slider element is held stationary due to the non-response of the bimetallic strip, the other moves and actuates the transmission lever, whereby the end of the coupling lever, which acts on the moving slide element on the release lever of the switch lock, covers a greater path, so that due to the greater distance of the transmission lever safe triggering is effected. This can be explained as follows:
  • If all the thermo-bimetals of all phases bend out, they produce a certain force, which is composed of the individual forces of the individual thermostatic bimetals. In case of phase failure, only the bending force of two thermostatic bimetals acts, so that the path of the transmission lever, that is, the point of application on the switch lock, must be increased in order to achieve virtually the same value of force times way.

Diese Anordnung mit den beiden Schieberelementen ist kompliziert, und insbesondere kompliziert ist die Justierung, für die aufwendige und komplizierte Justageverfahren bekannt geworden sind.This arrangement with the two slide elements is complicated, and especially complicated is the adjustment, have become known for the complex and complicated adjustment method.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Auslösung insbesondere bei Phasenausfall sicher gewährleistet und bei dem die Justierung vereinfacht ist.The object of the invention is to provide an electrical switching device of the type mentioned, in which the release ensures safe especially in case of phase failure and in which the adjustment is simplified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die thermischen Auslöser in einer Ebene liegen und sich die ausbiegbaren Enden im Auslösefall senkrecht zu dieser Ebene bewegen, und dass das Übertragungselement ein biegbares und in Längsrichtung unflexibles Faden- oder Seilelement ist, das mit den ausbiegbaren Enden der Thermobimetalle verbunden ist, wobei das Fadenelement in der Ebene oder etwa parallel zur Ebene verläuft.Accordingly, the invention is characterized in that the thermal triggers lie in one plane and the deflectable ends move in the case of triggering perpendicular to this plane, and that the transmission element is a bendable and longitudinally inflexible thread or rope element, with the bendable ends of the Thermobimetals is connected, wherein the thread element in the plane or approximately parallel to the plane.

Der Faden beziehungsweise das Faden- oder Seilelement ist so ausgebildet, das es in seiner Länge unverformbar ist, jedoch quer dazu elastisch ausbiegbar.The thread or the thread or rope element is designed so that it is undeformable in its length, but transversely elastically bendable.

Erfindungsgemäß ist ein Ende des Fadenelementes ortsfest im Schaltgerät befestigt und das Andere über eine etwa in der Ebene der Thermobimetalle liegende Rolle mit dem Schaltschloss zu dessen Auslösung verbunden.According to the invention, one end of the thread element is fixedly secured in the switching device and the other connected via a lying approximately in the plane of the bimetallic roller with the switching mechanism to its release.

Wenn nun im Falle einer Auslösung, das heißt einer Ausbiegung der thermischen Auslöser, z.B. der Thermobimetalle diese auf das Fadenelement einwirken, dann verlängert sich das Fadenelement unelastisch im Bereich zwischen der ortsfesten Fixierung und der Rolle, wodurch auf den Auslösehebel des Schaltschlosses des Schaltgerätes eine Zugkraft ausgeübt wird, die zur Auslösung des Schaltschlosses führt.If, in the case of a release, that is, a deflection of the thermal releases, e.g. the bimetallic these act on the thread element, then the thread element extends inelastic in the area between the stationary fixation and the role, whereby a tensile force is exerted on the release lever of the switching mechanism of the switching device, which leads to the triggering of the switching mechanism.

Auch in dem Fall, wenn lediglich zwei Thermobimetalle ansprechen, wird das Fadenelement von den beiden sich ausbiegenden Bimetallen verlängert, weil das Fadenelement von dem sich nicht ausbiegenden Thermobimetall festgehalten wird. Diese Wegänderung, erzeugt eine Verlängerung des Fadenelementes zwischen der ortsfesten Fixierung und der Rolle und folgt einer Sinusfunktion, was für die Auslösung besonders vorteilhaft ist.Even in the case when only two thermostatic bimetals respond, the thread element is extended by the two bimetallic beads, because the thread element is held by the non-bending Thermobimetall. This path change, creates an extension of the thread element between the stationary fixation and the role and follows a sine function, which is particularly advantageous for the triggering.

Zur einfachen Justierung ist quer zu dem Fadenelementverlauf ein Justierelement vorgesehen, welches das Fadenelement zwischen dem Auslösehebel und der ortsfesten Fixierung verlängert oder verkürzt, je nach Bedarf.For easy adjustment, an adjusting element is provided transversely to the yarn element course, which lengthens or shortens the thread element between the release lever and the stationary fixing, as required.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the further subclaims.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and further advantageous refinements and improvements of the invention will be explained and described in detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1Fig. 1
eine Seitenansicht auf drei nebeneinander liegenden, thermische Auslöser in Form von Thermobimetallen, die beispielsweise in einem thermischen Überstromrelais untergebracht sind,a side view of three adjacent thermal triggers in the form of thermal bimetals, which are housed for example in a thermal overload relay,
Fig. 2, 2a bis 2dFig. 2, 2a to 2d
die Anordnung gemäß Fig. 1 in unterschiedlicher Auslenkung der Thermobimetalle,the arrangement of FIG. 1 in different deflection of thermobimetals,
Fig. 3Fig. 3
eine Aufsicht auf eine Fadenführung gemäß Pfeil III,a view of a thread guide according to arrow III,
Fig. 4Fig. 4
eine graphische Darstellung der Wegänderung des Fadenelementes bezogen auf die Bimetallausbiegung unda graphical representation of the path change of the thread element with respect to the Bimetallausbiegung and
Fig. 5Fig. 5
eine schematische Darstellung der Fadenführung zwischen den Thermobimetallen im Falle eines Phasenausfalls.a schematic representation of the thread guide between the bimetallic strips in the event of a phase failure.

Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 1.Reference is now made to FIG. 1.

Ein thermisches Überstromrelais, ein Motorschutzschalter oder der Gleichen, besitzt pro Phase drei Thermobimetalle 10, 11, 12, die an ihrem einen Ende bei 13 ortsfest eingespannt sind und deren andere Enden 14 sich beim Auftreten eines Überstromes aufgrund einer Erwärmung verformen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegen die Thermobimetalle 10, 11, 12 mit ihren Flachseiten in einer Ebene E-E. Mit den freien Enden der Thermobimetalle 10,11, 12, die zungenförmige Fortsätze 15, 16, 17 aufweisen, sind Kupplungsstücke 18, 19 und 20 verbunden, indem die Kupplungsstücke 18,19,20 auf die Fortsätze 15, 16 und 17 aufgesteckt werden, wobei die Fortsätze 15, 16, 17 in entsprechende Ausnehmungen oder Taschen der Kupplungsstücke 18, 19, 20 eingefügt sind.A thermal overcurrent relay, a motor protection switch or the like, has per phase three thermostatic bimetals 10, 11, 12, which are fixedly clamped at one end at 13 and the other ends 14 deform when an overcurrent occurs due to heating. As can be seen from FIG. 2, the thermostatic bimetals 10, 11, 12 lie with their flat sides in a plane E-E. With the free ends of the bimetallic 10,11, 12, the tongue-shaped extensions 15, 16, 17, coupling pieces 18, 19 and 20 are connected by the coupling pieces 18,19,20 are attached to the extensions 15, 16 and 17, wherein the extensions 15, 16, 17 are inserted into corresponding recesses or pockets of the coupling pieces 18, 19, 20.

Die Kupplungsstücke 18, 19 sind im Wesentlichen gleich ausgebildet; sie besitzen einen in Richtung der Erstreckung der Thermobimetalle vorspringenden Arm 21, 22, der, ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt, eine ösenartige Erweiterung 23 aufweist, durch welche eine Durchgangsöffnung 24 gebildet ist, deren Längsachse in der Ebene E-E verläuft.The coupling pieces 18, 19 are formed substantially the same; they have a projecting in the direction of the extension of the bimetallic arm 21, 22, which, as shown in Fig. 3, an eyelet-like extension 23, through which a through hole 24 is formed, the longitudinal axis in the plane E-E runs.

Das Kupplungsstück oder Übertragungselement 20 besitzt einen Quersteg 25, der die drei Thermobimetalle 10, 11, 12 im stromlosen Zustand in der Ebene E-E überdeckt und der an den freien Enden L-förmige Vorsprünge 26,27 aufweist, die die Arme 21, 22 zwischen sich nehmen und diese auch in Richtung der Längserstreckung der Thermobimetalle 10, 11, 12 überdecken. Die Arme 21 und 22 der Kupplungsstücke 18 und 19 liegen im Bereich der Kanten der Thermobimetalle 10, 12, die aufeinander zu weisen und die Arme 26 und 27 befinden sich in dem Bereich der Kanten der Thermobimetalle 10 und 12, die auf entgegengesetzten Seiten der beiden Thermobimetalle liegen, das heißt außerhalb der Arme 21, 22.The coupling piece or transmission element 20 has a transverse web 25, which covers the three thermostatic bimetals 10, 11, 12 in the de-energized state in the plane EE and at the free ends L-shaped projections 26,27 having the arms 21, 22 between them take this and also in the direction of the longitudinal extent of the bimetallic 10, 11, cover 12. The arms 21 and 22 of the coupling pieces 18 and 19 are in the region of the edges of the bimetallic strips 10, 12 facing each other and the arms 26 and 27 are in the region of the edges of the bimetallic strips 10 and 12, which lie on opposite sides of the two Thermobimetalle, that is outside of the arms 21, 22nd

Mittig am Quersteg 25 ist ein Arm 28 angeformt, an dem ein Taschenelement 29 angebracht ist, dessen Tasche zur Aufnahme des zungenförmigen Fortsatzes 16 des mittleren Thermobimetalls 11 dient. Auch der mittlere Arm 28 besitzt eine Öse, die der Öse gemäß der Fig. 3 entspricht. Durch die entsprechenden Öffnungen 24 der Vorsprünge beziehungsweise Arme 26, 21, 27, 22 und 28 ist ein Fadenelement oder Seilelement 30 hindurch gezogen, welches an seinem einen Ende, hier an seinem linken Ende, bei 31 (siehe Fig. 2) ortsfest fixiert ist. Auf der anderen Seite der Thermobimetalle, das heißt an seinem anderen Ende, ist das Fadenelement 30 um eine Umlenkrolle 32 herum geschlungen, so dass ein Fadenabschnitt 33 entsteht, der senkrecht zu der Ebene E-E verläuft. Das Ende des Fadenabschnittes 33 ist auf eine Rolle 34 gewickelt, die um ihre senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Längsachse verdreht werden kann, so dass der Faden zur Stromeinstellung auf die Rolle 34 aufgewickelt oder von ihr abgewickelt werden kann. An einem ortsfesten Wandteil 35 ist ein Justierelement 36 befestigt, welches auf den Fadenabschnitt 33 einwirkt und diesen, wie strichpunktiert mit 33a bezeichnet, in seiner Länge zwischen der Befestigungsstelle 31 und der Umlenkrolle 32 beziehungsweise der Umlenkrolle 34 verändert.Centered on the transverse web 25, an arm 28 is integrally formed, on which a pocket element 29 is mounted, whose pocket serves to receive the tongue-shaped extension 16 of the middle bimetallic strip 11. Also, the middle arm 28 has an eyelet, which corresponds to the eyelet according to FIG. 3. Through the corresponding openings 24 of the projections or arms 26, 21, 27, 22 and 28, a thread element or cable element 30 is pulled through, which at one end, here at its left end, at 31 (see FIG. 2) is fixed in place , On the other side of the bimetallic strips, that is to say at its other end, the thread element 30 is looped around a deflection roller 32, so that a thread section 33 is created which runs perpendicular to the plane E-E. The end of the thread portion 33 is wound on a roller 34 which can be rotated about its axis perpendicular to the plane extending longitudinal axis, so that the thread can be wound on the roll 34 for stream adjustment or unwound from her. On an immovable wall portion 35, an adjusting element 36 is fixed, which acts on the thread portion 33 and this, as indicated by phantom 33a, changed in its length between the attachment point 31 and the guide roller 32 and the guide roller 34.

Wenn nun im Falle eines Überstroms sich die Thermobimetalle 10, 11 und 12 ausbiegen, dann bewegen diese sich aus der Ebene E-E in eine Ebene E1-E1, wodurch die Länge des Fadenelementes 30 zwischen der Befestigungsstelle 31 und der Umlenkrolle 32 verändert wird, so dass auf die Rolle 34 eine Kraft ausgeübt wird, um einen Auslösehebel in einem Schaltschloss zu betätigen. Beispielsweise in dem Bereich zwischen dem Thermobimetall 12 und der Umlenkrolle 32 verläuft das Fadenelement unter einem bestimmten Winkel α, so dass sich die Hypotenuse 30H verlängert, wobei diese Längenänderung, wie in Fig. 4 dargestellt, abhängig ist von dem Winkel α zwischen der Ebene E1-E1 oder der Ebene E-E und dem Fadenabschnitt 30H entsprechend einer Sinusfunktion, wie in Fig. 4 dargestellt erfolgt. Damit wird die Kraftwirkung auf die Rolle 34 ebenfalls nach dieser Sinusfunktion verlaufen.If, in the event of an overcurrent, the thermostatic bimetals 10, 11 and 12 deflect, they then move out of the plane EE into a plane E 1 -E 1 , whereby the length of the thread element 30 between the attachment point 31 and the deflection roller 32 is changed. so that a force is exerted on the roller 34 to actuate a release lever in a switch lock. For example, in the area between the bimetallic strip 12 and the guide roller 32, the thread element extends at a certain angle α, so that the hypotenuse 30 H extends, this change in length, as shown in Fig. 4, is dependent on the angle α between the plane E 1 -E 1 or the plane EE and the thread portion 30 H corresponding to a sine function, as shown in Fig. 4 takes place. Thus, the force on the roller 34 will also follow this sinusoidal function.

Die Fig. 2b, 2c und 2d zeigen die Thermobimetalle 10, 11, 12 schematisch zusammen mit den Armen 26 und 21; 28, 22 und 27 in jeweils unterschiedlichen Stellungen. In der Lage gemäß Fig. 2b ist das Thermobimetall 10, in der Lage gemäß Fig. 2c das Thermobimetall 11 und in der Lage gemäß Fig. 2d das Thermobimetall nicht vom Strom durchflossen und bleibt demgemäß in seiner Ursprungsstellung (siehe Fig. 2) stehen, was einem Phasenausfall in jeweiligen Thermobimetallen entspricht. Da mit den beiden Thermobimetallen 11 und 12 das Kupplungsstück 20 ebenso wie mit den beiden Thermobimetallen 10 und 11 (siehe Fig. 2d) verschoben wird, wogegen es durch das Thermobimetall 11 (siehe Fig. 2c) festgehalten wird, ergeben sich folgende Auslenkungen: Bei der Stellung gemäß Fig. 2b wird sich das Fadenelement 30 zwischen der Fixierungsstelle 31 und dem Arm 26, zwischen dem Arm 26 und dem Thermobimetall 10, zwischen dem Thermobimetall 10 und dem Thermobimetall 11 sowie zwischen dem Thermobimetall 12 und der Umlenkrolle 32 schräg stellen; bei der Lage gemäß Fig. 2c wird eine derartige Schrägstellung des Fadenelementes 30 zwischen den Armen 26 und 21, dem Arm 21 und dem Thermobimetall 11, dem Arm 11 und dem Thermobimetall 22, sowie dem Arm 22 und dem Arm 27 einstellen; bei der Ausführung beziehungsweise Stellung gemäß Fig. 2d wird eine Schrägstellung des Fadenelementes 30 zwischen der Fixierungsstelle 31 und dem Thermobimetall 10, dem Thermobimetall 11 und dem Arm 22 am Thermobimetall 12, zwischen dem Arm 22 und dem Arm 27 sowie dem Arm 27 und der Umlenkrolle 32 einstellen.Figures 2b, 2c and 2d show the thermostatic bimetals 10, 11, 12 schematically together with the arms 26 and 21; 28, 22 and 27 in different positions. In the situation shown in FIG. 2b is the bimetallic strip 10, in the position shown in FIG. 2c, the bimetallic strip 11 and in the position shown in FIG. 2d, the bimetallic strip is not traversed by the current and accordingly remains in its original position (see FIG. 2), which corresponds to a phase failure in respective thermal bimetals. Since with the two thermal bimetals 11 and 12, the coupling piece 20 as well as with the two thermal bimetals 10 and 11 (see Fig. 2d) is moved, whereas it is held by the bimetallic strip 11 (see Fig. 2c), the following deflections arise: In 2b, the thread element 30 between the fixation point 31 and the arm 26, between the arm 26 and the bimetallic strip 10, between the bimetallic strip 10 and the bimetallic strip 11 and between the bimetallic strip 12 and the guide roller 32 obliquely; in the situation shown in FIG. 2c, such an inclination of the thread element 30 between the arms 26 and 21, the arm 21 and the bimetallic strip 11, the arm 11 and the bimetallic strip 22, as well as the arm 22 and the arm 27 set; in the embodiment or position shown in FIG. 2d is an inclination of the thread element 30 between the fixing point 31 and the bimetallic strip 10, the bimetallic strip 11 and the arm 22 on the bimetallic strip 12, between the arm 22 and the arm 27 and the arm 27 and the guide roller 32 set.

Dadurch wird erreicht, dass sich aufgrund dieser entsprechenden Verschiebung beziehungsweise Veränderung der Weglänge, die gegenüber der Veränderung gemäß Fig. 2a Mehrauslenkungen erzeugt, eine Erhöhung des Wertes Kraft mal Weg an der Rolle 34 beziehungsweise am Auslöser einstellen.It is thereby achieved that, due to this corresponding displacement or change in the path length, which generates additional displacements relative to the change according to FIG. 2a, an increase in the value of force times is achieved on the roller 34 or on the trigger.

Dies soll anhand der Fig. 5 näher erläutert werden. Dort erkennt man, dass die Thermobimetalle 10, 12 ausgelenkt sind, wobei das mittlere Thermobimetall 11 aufgrund des Phasenausfalls nicht ausgebogen ist. Die Fadenlänge zwischen dem Thermobimetall 10 und dem Thermobimetall 11 beziehungsweise dem Thermobimetall 11 und 12 beträgt im Ruhestand L und im Phasenausfall L1, wodurch sich die Länge von L auf L1 vergrößert hat gemäß der Formel: die verlängerte Fadenlänge L1 ist gleich Ausbiegungsstrecke A geteilt durch sinus α.This will be explained in more detail with reference to FIG. 5. There one recognizes that the thermostatic bimetals 10, 12 are deflected, wherein the middle bimetallic strip 11 is not bent due to the phase failure. The thread length between the bimetallic strip 10 and the bimetallic strip 11 and the thermostatic bimetal 11 and 12 is retired L and phase L 1 , whereby the length of L has increased to L 1 according to the formula: the extended thread length L 1 is equal Ausbiegungsstrecke A. divided by sinus α.

Dadurch wird die aktive Fadenlänge vergrößert und zwar entsprechend der Sinuskurve Fig. 4 und zwar deutlich mehr als bei der Ausbiegung aller Thermobimetalle gemäß Fig. 2a, so dass der Wert Kraft mal Weg in allen Fällen gleich geblieben ist. Bei der Ausbiegung aller Thermobimetalle gemäß Fig. 2a ist die Kraft auf das Fadenelement vergrößert und bei den Ausbiegungsarten gemäß den Fig. 2b bis 2d ist die Weglänge des Fadenelementes 30 vergrößert.As a result, the active thread length is increased and that according to the sine curve Fig. 4 and that much more than in the deflection of all thermostatic bimetal according to Fig. 2a, so that the value of force times way has remained the same in all cases. 2a, the force on the thread element is increased and in the Ausbiegungsarten according to FIGS. 2b to 2d, the path length of the thread element 30 is increased.

Die Veränderung der Weglänge von L auf L1 erfolgt entsprechend der Kurve Fig. 4.The change of the path length from L to L 1 takes place according to the curve FIG. 4.

Festzuhalten ist, dass die Erfindung nicht auf ein thermisches Überstromrelais begrenzt ist, sondern in jedem elektrischen Schalter angewendet werden kann, in der pro Phase ein Thermobimetall vorgesehen ist. Dies kann bei Motorschutzschaltern und der Gleichen der Fall sein. Es ist selbstverständlich, dass anstatt eines Thermobimetalls auch ein solcher thermischer Auslöser Verwendung finden kann, der aus einer Formgedächtnislegierung besteht.It should be noted that the invention is not limited to a thermal overcurrent relay, but can be applied in any electrical switch in which a bimetallic strip is provided per phase. This may be the case with motor starters and the like. It goes without saying that, instead of a bimetallic strip, such a thermal release can also be used which consists of a shape memory alloy.

Die Kupplungsstücke 18, 20 und 19 sollten aus einem Material hergestellt werden, welches den Temperaturen der Thermobimetalle 10, 11 und 12 Stand hält; das Fadenelement kann beispielsweise aus isolierendem Material, beispielsweise aus einer Angelschnur, gebildet sein.The coupling pieces 18, 20 and 19 should be made of a material which withstands the temperatures of the thermostatic bimetals 10, 11 and 12; the thread element may be formed, for example, of insulating material, for example of a fishing line.

Zusätzlich kann, wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ein Kompensationsbimetall 100 vorgesehen sein, welches bei 101 ortsfest in dem das thermische Überstromrelais untergebracht ist, fest eingespannt ist, wogegen das in der Zeichnung links befindliche Ende, also dasjenige Ende, das entgegengesetzt zur Auslösungsstelle sich befindet, am freien Ende eines als Kompensationsbimetall dienendes Thermobimetall 100 befestigt ist. In entsprechender Weise würde die Fixierstelle 31 der Fig. 2 bis 2d ebenfalls an einen solches Kompensationsbimetall angeordnet sein.In addition, as can be seen from Fig. 1, a Kompensationsbimetall 100 may be provided which is fixed at 101 stationary in which the thermal overload relay is housed, while the left in the drawing end, so that end opposite to Trigger point is located at the free end of serving as a compensation bimetallic bimetallic strip 100 is attached. Correspondingly, the fixing point 31 of FIGS. 2 to 2d would likewise be arranged on such a compensation bimetal.

Claims (8)

Mehrphasiges elektrisches Schaltgerät, mit einem thermischen Auslöser, insbesondere einem Thermobimetall (10, 11, 12), pro Phase, mit einem Übertragungselement zur Übertragung der Auslösebewegung wenigstens eines der thermischen Auslöser (10,11,12), auf einen Auslösehebel in einem Schaltschloss, so dass im Schaltgerät befindliche Kontaktstellen bleibend geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die thermischen Auslöser (10, 11, 12) in einer Ebene liegen, so dass sich die ausbiegbaren Enden im Auslösefall senkrecht zu dieser Ebene bewegen, und dass das Übertragungselement ein biegbares, in Längsrichtung unflexibles Faden- oder Seilelement (30) ist, das mit den ausbiegbaren Enden (14) der Thermobimetalle (10, 11, 12) verbunden ist, wobei das Fadenelement (30) in der Ebene der thermischen Auslöser oder etwa parallel zu dieser Ebene verläuft.Multi-phase electrical switching device, comprising a thermal release, in particular a bimetallic strip (10, 11, 12), per phase, with a transmission element for transmitting the release movement of at least one of the thermal releases (10, 11, 12) to a release lever in a switch lock, such that contact points located in the switching device are permanently opened, characterized in that the thermal releases (10, 11, 12) lie in one plane, so that the deflectable ends move perpendicular to this plane when triggered, and that the transmission element is a bendable, longitudinally inflexible thread or rope element (30) which is connected to the bendable ends (14) of the bimetallic strips (10, 11, 12), wherein the thread element (30) in the plane of the thermal release or approximately parallel to this plane runs. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende (31) des Fadenelementes (30) ortsfest und dessen anderes Ende über eine etwa in der Ebene der thermischen Auslöser liegende Umlenkrolle (32) mit dem Auslösehebel im Schaltschloss zu dessen Auslösung verbunden ist.Switching device according to claim 1, characterized in that one end (31) of the thread element (30) stationary and the other end is connected via a lying approximately in the plane of the thermal release pulley (32) with the release lever in the switch lock to its release. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Fadenelements (30) mit einem mit dem Auslösehebel gekuppelten Auslöseelement verbunden ist, auf das das Fadenelement (70) zur Stromeinstellung aufwickelbar ist.Switching device according to claim 2, characterized in that the other end of the thread element (30) is connected to a triggering element coupled to the triggering element, to which the thread element (70) can be wound to adjust the current. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass quer zum Verlauf des Fadenelementes (70) ein Justierelement (36) vorgesehen ist, das die Spannung des Fadenelementes zur Justierung ändert.Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting element (36) is provided transversely to the course of the thread element (70), which changes the tension of the thread element for adjustment. Elektrisches Schaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die freien Enden der thermischen Auslöser (10, 11, 12) Kupplungsstücke (18, 19, 20) aufgesetzt sind, wobei das Kupplungsstück (20) je einen Vorsprung oder Arm (26, 27) außerhalb der Kupplungsstücke (18, 19) aufweist, wobei das Fadenelement (30) durch die Arme (26, 27), die Kupplungsstücke (18, 19) und durch einen am Kupplungsstück (20) angeordneten, mit dem dritten Thermobimetall (11) in Verbindung stehenden Arm hindurchgeführt ist beziehungsweise mit diesem verbunden ist.Electrical switching device according to one of the preceding claims, characterized in that on the free ends of the thermal release (10, 11, 12) coupling pieces (18, 19, 20) are placed, wherein the coupling piece (20) each have a projection or arm (26 , 27) outside of the coupling pieces (18, 19), wherein the thread element (30) arranged by the arms (26, 27), the coupling pieces (18, 19) and by a coupling piece (20), with the third bimetallic strip ( 11) is guided in connection arm or connected thereto. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kupplungsstücke (18, 19) vorgesehen sind, die mit den äußeren thermischen Auslösern (10, 12) verbunden sind, wogegen das Kupplungsstück (20) mit dem mittleren Auslöser (11) gekoppelt ist.Electrical switching device according to claim 5, characterized in that two coupling pieces (18, 19) are provided, which are connected to the external thermal releases (10, 12), whereas the coupling piece (20) is coupled to the central trigger (11). Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (20) einen quer zu den Thermobimetallen (10, 11, 12) verlaufenden Quersteg aufweist, an dessen freien Enden senkrecht dazu Arme (26, 27) vorspringen, welche die Kupplungsstücke (18, 19) überdecken.Switching device according to Claim 6, characterized in that the coupling piece (20) has a transverse web extending transversely to the thermostatic bimetals (10, 11, 12), at the free ends of which arms (26, 27) project perpendicularly, which project the coupling pieces (18, 19) cover. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (31) des Fadenelementes (30) am freien Ende eines als thermisches Kompensationselement (zur Temperaturkompensation) dienenden Thermobimetallstreifens der Streifens aus ei er Formgedächtnislegierung angebracht ist.Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the one end (31) of the thread element (30) at the free end of serving as a thermal compensation element (for temperature compensation) serving Thermobimetallstreifens the strip of egg shape memory alloy.
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