DE102004054176A1

DE102004054176A1 - Thermischer Auslöser

Info

Publication number: DE102004054176A1
Application number: DE102004054176A
Authority: DE
Inventors: Thomas Neubauer
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-05-24
Also published as: CN101057308A; EP1810308B1; PT1810308E; WO2006050775A8; CN101057308B; US20080315984A1; CA2582251A1; EP1810308A1; ATE408889T1; DE502005005431D1; WO2006050775A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen indirekt mittels einer Heizwicklung beheizten thermischen Überstromauslöser mit einem Auslösestreifen aus Thermobimetall, Formgedächtnisliegerung oder dergleichen, wobei zwischen der Heizwicklung und dem Auslösestreifen eine Isolierzwischenlage eingesetzt ist und wobei eines der Enden der Heizwicklung mit einem Zuführungsleiter verbunden ist. Die Heizwicklung ist mäanderförmig für alle Stromstärken identisch ausgebildet und um die Isolierzwischenlage gefaltet und ist zur Änderung des Widerstandes der Heizwicklung für andere Stromstärken die Ableitung an einer Anzapfstelle zwischen den Enden der Heizwicklung angeschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft einen mittels einer Heizwicklung indirekt beheizten Auslösestreifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Als thermischer Auslöser für ein elektrisches Installationsschaltgerät, beispielsweise einen Leitungsschutzschalter, Motorschutzschalter etc., werden entweder direkt beheizte oder indirekt beheizte Auslösestreifen verwendet, die aus einem Thermobimetall oder aus einer Formlegierung hergestellt sind. Bei der direkten Auslösung wird der Auslösestreifen vom Strom durchflossen, wogegen bei der indirekten Beheizung eine Heizwicklung um den Auslösestreifen herum angeordnet ist, die von Strom durchflossen ist und einen bestimmten ohmschen Widerstand aufweist, der ausreicht, um den Auslösestreifen zu erwärmen, so dass sich dieser ausbiegt und eine Verklinkungsstelle im Installationsschaltgerät bleibend öffnet. Der Auslösestreifen wird üblicherweise nicht vom Strom durchflossen.

Diese Auslöser werden im allgemeinen für sogenannte Überströme verwendet, d.h., für Ströme, die nicht Kurzschlussströme sind und die eine gewisse Zeit das Installationsschaltgerät durchfließen können, bevor sie abgeschaltet werden müssen.

Die Erfindung befasst sich mit einem indirekt beheizten Auslösestreifen.

Derartige indirekt beheizte Auslösestreifen sind in großer Anzahl bekannt. Um den Auslösestreifen selbst, d.h. um das Thermobimetall (hier zählen Streifen aus Formlegierung selbstverständlich mit) ist eine Isolierung herumgewickelt, die beispielsweise als Glasfiebertülle ausgebildet ist. Um diesen Isolierkörper oder um diese Isolierung wird ein Widerstandsdraht in Form eines Runddrahtes oder eines Flachdrahtes herumgewickelt, wobei eines der Enden der Wicklung am Thermobimetall befestigt sein kann, wogegen das andere Ende der Wicklung mittels einer Litze mit einer Zuleitung verbunden ist. In diesem Falle würde das Thermobimetall an dem Ende, an dem die Wicklung befestigt ist, an einer Befestigungsstelle im Schaltgerät fixiert sein.

Bei einer anderen Ausgestaltung kann an einem Ende der Wicklung die Stromzuleitung und am anderen Ende die Stromableitung angeschlossen sein.

Diese Wicklungen werden manuell hergestellt, wobei wegen unterschiedlicher Stromstärken und unterschiedlicher Auslösezeiten auch unterschiedliche Wicklungsformen vorgesehen sein müssen. Durch diese hohe Varianz entsteht ein großer Aufwand an Disposition und Lagerhaltung und darüber hinaus schwankt die Fertigungsqualität durch den hohen Anteil an manuellen Arbeitsvorgängen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen thermischen Auslöser zu schaffen, der eine einheitliche Geometrie der Heizwicklung für alle Auslöseanforderungen bereitstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1.

Danach ist die Heizwicklung mäanderförmig für alle Stromstärken identisch ausgebildet und um die Isolierzwischenlage herum geklappt, und zu Änderung des Widerstandes der Heizwicklung für andere Stromstärken, d.h. zur Anpassung des Auslösestreifens an unterschiedliche Auslöseaufgaben ist die Ableitung an einer Anzapfstelle zwischen den Enden der Heizwicklung angeschlossen.

Je nach Entfernung der Anzapfstelle von dem Anschluss der Zuleitung können unterschiedliche Widerstände der Wicklung und damit unterschiedliche Ansprechwerte des Auslösers eingestellt werden, wobei die Wicklung als solche für alle diese Anforderungen die gleiche ist.

Diese Mäander-Heizwicklung wird einfach dadurch hergestellt, dass ein Widerstandsblechmaterial gestanzt wird; so dann wird die Mäanderform um die Isolierzwischenschicht herumgeklappt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zur Änderung der Heizwicklung für andere Stromstärken die Ableitung am anderen Enden der Heizwicklung angeschlossen sein, wobei wenigstens zwei nebeneinander liegende Windungen kurzgeschlossen sind.

Diese Kurzschließungen kann entweder mittels eines Leiterabschnittes oder mittels eines Schweißpunktes vorgenommen werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

An Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
1 eine Aufsicht auf eine Heizwicklung in Mäanderform nach dem Stanzvorgang,
2 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie II-II der 3 und
3 bis 6 unterschiedliche Ausgestaltungen der Erfindung.
Aus einem Widerstandsmaterial in Form eines Bleches wird eine Heizwicklung 10 mäanderförmig ausgestanzt, wobei die Heizwicklung 10 mehrere erste Längsstege 11, 13, 15, 17 und zweite Längsstege 12, 14, 16 aufweist, die jeweils in einer Linie liegen, welche beiden Linien, mit L1 und L2 bezeichnet, parallel zueinander verlaufen. An einem Ende des Längssteges 11 schließt ein senkrecht zu den Linien L1, L2 verlaufender Querstegs 18 an und an dem anderen Ende des Längsstegs 12 schließt sich über einen Quersteg 19 das eine Ende des Längssteges 13 an, welches dem Längssteg 11 benachbart ist. Auf diese Weise werden abwechselnd die Längsstege 13 und 14, 14 und 15, 15 und 16, 16 und 17 mit Querstegen 20, 21, 22, 23 miteinander verbunden; am freien Ende des Längssteges 17 schließt sich ein weiterer Quersteg 24 an, der eine in Längsrichtung der Linie L2 verlaufende Fahne 25 trägt, an der ein Leiter angeschlossen werden kann. In entsprechender Weise ist an einem dritten Quersteg 26 eine Fahne 27 angeordnet, an der ein weiterer Leiter angeschlossen werden kann; an der Fahne 25 könnten beispielsweise der Zugangsleiter und an der Fahne 27 der Abgangsleiter der Heizwicklung angeschlossen sein.
Diese Heizwicklung wird um ein Thermobimetall 30 herumgefaltet, wie in 2 dargestellt. Um das Thermobimetall 30 ist eine Isolierzwischenschicht 31 in Form einer Isoliertülle herum gelegt, die beispielsweise aus Glasfasermaterial hergestellt ist. Um diese Isolierzwischenschicht 31 werden die Längsstege 11, 13, 15 und 17 und 12, 14, 16 herumgeklappt, sodass die in der 1 außenliegenden Kanten der Längsstege nunmehr auf der Flachseite 32 der Isolierzwischenschicht 31 aufliegen.
Eine Aufsicht gemäß Pfeilrichtung A zeigt die 4. Um das Thermobimetall 30 ist die Isolierzwischenschicht 31 gewickelt und auf der Flachseite 32 der Isolierschicht befinden sich die Längsstege 11, 13, 15, 17 und die Längsstege 12, 14, 16, zusammen mit der Lasche.
Diese Anordnung der Heizwicklung ist für alle in Frage kommenden Auslöseaufgaben identisch. Die Zuleitung 33 ist durch einen Pfeil P dargestellt und schließt an der Fahnen 25 ab, wogegen die Ableitung 34 an der Fahne 27 anschließt und hier als eine Litze ausgebildet ist.
Zur Anpassung dieses thermischen Auslösers an die entsprechenden Auslöseaufgaben sind die Längsstege 11 und 12 mit einem Verbindungsleiterabschnitt 35 und die Längsstege 13 und 14 mit einem weiteren Leiterabschnitt 36 verbunden. Zusätzlich könnten noch die Abschnitte 15 und 16 mit einem Leiterabschnitt verbunden sein. Mit den Leiterabschnitten 35 und 36 werden die Querstege 18 und 20 kurzgeschlossen, sodass der Strom über die Querstege 18 und 20 nicht mehr fließt, wodurch der Gesamtwiderstand des Heizdrahtes verändert ist.
Die 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung; dort sind die beiden Längsstege 11 und 12 mittels eines Schweißpunktes 40 miteinander verbunden; eingezeichnet ist auch ein Schweißpunkt 41 zwischen den Längsstegen 12 und 14, wodurch die beiden Querstege 19 und 20 und der Längssteg 13 aus der Heizwicklung herausgeschaltet sind. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, drei Längsstege miteinander zu verbinden, nämlich den Längssteg 15, 16 und 14, wie gezeichnet, mittels des Schweißpunktes 41a wodurch ebenfalls eine entsprechende Veränderung des Widerstandes der Heizwicklung erzeugt wird.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind an den Längsstegen 12 und 14 Anschlusslaschen oder Nasen 45 und 46 angeformt, sodass die Zuleitung beispielsweise am Längssteg 14 angeschlossen ist, wodurch lediglich die Längsstege 11, 12 und 13 in den Stromfluss eingeschaltet sind.
Anstatt Nasen 45 und 46 vorzusehen, können die einzelnen Zuführungsleiter 33 entweder am Längssteg 11 oder am Längssteg 15 oder am Längssteg 16 anschließen.

Claims

Indirekt mittels einer Heizwicklung beheizter thermischer Überstromauslöser mit einem Auslösestreifen aus Thermobimetall, Formgedächtnislegierung oder dergleichen, wobei zwischen der Heizwicklung und dem Auslösestreifen eine Isolierzwischenlage eingesetzt und wobei eines der Enden der Heizwicklung mit einem Zuführungsleiter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwicklung mäanderförmig für alle Stromstärken identisch ausgebildet und um die Isolierzwischenlage gefaltet ist, und dass zur Änderung des Widerstandes der Heizwicklung für andere Stromstärken die Ableitung an einer Anzapfstelle zwischen den Enden der Heizwicklung angeschlossen ist.
Indirekt mittels einer Heizwicklung beheizter thermischer Überstromauslöser mit einem Auslösestreifen aus Thermobimetall, Formgedächtnislegierung oder der Gleichen, wobei zwischen der Heizwicklung und dem Auslösestreifen eine Isolierzwischenlage eingesetzt und wobei eines der Enden der Heizwicklung mit einem Zuführungsleiter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwicklung mäanderförmig für alles Stromstärken identisch ausgebildet und um die Isolierzwischenlage gefaltet ist, und das zur Änderung die Ableitung am anderen Ende der Heizwicklung angeschlossen und wenigstens zwei nebeneinander liegende Windungen kurzgeschlossen sind.
Auslöser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nebereinander liegenden Windungen mit einem Schweißpunkt und/oder mittels eines Leiterabschnittes kurzgeschlossen sind.