DE1037565B - Vorrichtung zum Einstellen eines UEberstromausloesers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen eines thermischen oder magnetischen Überstromauslösers, dessen Auslöseteil durch einen Bügel in Betriebslage verklinkt ist und durch Verschwenken des Bügels freigegeben wird. Es handelt sich dabei um einen Bügel mit einem Arm, der durch auf Überstrom ansprechende Mittel gesteuert wird und dessen Arbeitsbewegungen zu denen des Bügels etwa senkrecht verlaufen. Durch den Auslöseteil werden Kontakte überwacht, die entweder den Steuer-Stromkreis eines Schaltschützes überwachen oder aber unmittelbar in den zu überwachenden Hauptstromkreis geschaltet sind. Für viele Verwendungszwecke ist es erwünscht, den Überstromauslöser einstellbar auszuführen, so daß er bei verschiedenen Stromstärken im Hauptstromkreis auslösen kann.

Das Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Einstellen des Überstromauslösers ermöglicht, ohne daß die Kontakte bzw. der dieselben auslösende Teil noch die auf Überstrom ansprechenden Mittel mit verstellt werden, um einerseits jedes ungewollte Umsteuern der Kontakte und anderseits jede Veränderung der Steuerwirkung der auf den überstrom ansprechenden Mittel zu vermeiden.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Schwenkachse des Bügels annähernd in einer senkrechten Ebene zur Arbeitsbewegung des Armes des Bügels verschiebbar und einstellbar gelagert ist, während dieser Arm in kraftschlüssiger Berührung mit den auf Überstrom ansprechenden Mitteln steht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen einstellbaren Überstromauslösers dargestellt.

Fig. 1 ist eine Gesamtansicht des Überstromauslösers von oben bei weggenommenem Gehäusedeckel ;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung des eigentlichen Auslösemechanismus, und

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Auslösemechanismus.

Der dargestellte Überstromauslöser weist ein aus Unterteil 1 und Deckel 2 bestehendes Gehäuse aus Isoliermaterial auf, in welchem in an sich bekannter Weise Bimetallpakete 3 angeordnet sind, die zwischen Klemmen 4 und Kontaktfedern 5 geschaltet sind. Mit den Kontaktfedern 5 wird der Überstromauslöser auf ein Schaltschütz gesetzt, welches passende Gegenkontakte zu den Kontaktfedern 5 aufweist und durch den Überstromauslöser zur Überwachung des durch die Bimetallpakete geführten Hauptstromkreises dient. Natürlich kann der Überstromauslöser auch in anderer Weise angeordnet und mit einem Schaltschütz Vorrichtung zum Einstellen
eines überstromauslösers

Anmelder:
Saia Aktiengesellschaft, Murten (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. E. Sturm,
Patentanwalt, München 23, Leopoldstr. 20

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 31. Mai 1956

Artur Weber, Muri, Bern (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

gekuppelt werden. Er kann auch für schwächere Ströme den Hauptstromkreis ohne .Schütz direkt steuern.

Die Bimetallpakete 3 wirken mit ihren beweglichen Enden auf Schrauben 6 ein (Fig. 2 und 4), die einstellbar in einer bei 7' gelagerten Wippe 7 befestigt sind. Auf die Wippe 7 wirkt eine Blattfeder 8 ein, die die Wippe im Uhrzeigersinne (Fig. 2) zu verdrehen sucht, so daß die Schrauben 6 stets in Kontakt mit den zugeordneten Bimetallpaketen 3 bleiben. Die Schrauben 6 werden einzeln so eingestellt, daß sie alle mit den zugeordneten Bimetallpaketen 3 in Berührung stehen. Einseitig ist mit der Wippe 7 eine Bimetallzunge 9 verschraubt, welche mit dem eigentlichen Auslösemechanismus zusammenarbeitet (Fig. 3 und 4). Die Bimetallzunge 9 kompensiert den Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Bimetallpakete 3.

Der Auslösemechanismus weist einen mit der Seitenwand des Gehäuseunterteils 1 verschraubten, U-förmig gebogenen festen Lagerteil 10 auf, in welchem eine Achse 11 mit einem U-förmigen Auslöseteil 12, dessen einer Schenkel innerhalb des Lagerteils 10 liegt, drehbar gelagert ist. Am Auslöseteil 12 greift das eine Ende einer mit ihrem anderen Ende am Teil 10 verankerten Torsionsfeder 13 an, welche den Auslöseteil 12 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 3) zu verschwenken sucht. In dem in Fig. 3 dargestellten betriebsbereiten Zustand des Auslösemechanismus, in welchem dieser gespannt ist und auf Überstrom ansprechen kann, wird die erwähnte Verschwenkung des Auslöseteils 12 entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Unterfläche eines Bügels 14 verhindert. Der Bügel ist um eine Achse 15 drehbar in

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der Kreuzungs- oder Schnittstelle von geraden, horizontalen Schlitzen 16 des festen Lagerteils 10 mit gebogenen Schlitzen 17 eines um die Achse 11 schwenkbaren Einstellorgans 18 gehalten. Das Einstellorgan 18 ist mit einem Zeiger 19 versehen, der unter Ver-Schwenkung des Organs 18 um die Achse 11 auf einer auf dem festen Lagerteil 10 befestigten Skala 20 verstellt und durch eine Stellschraube 21 festgestellt werden kann. An dem Bügel 14 ist ein senkrecht abstehender Steuerarm 22 angebracht, welcher unter der Wirkung einer Torsionsfeder 23 leicht von oben gegen die Bimetallzunge 9 gedrückt wird.

Ein am Auslöseteil 12 befestigter Steuerteil 24 liegt je nach Stellung dieses Auslöseteils 12 gegen Kontaktfedern 25 oder 26 an. Aus Fig. 2 ist ersiehtlieh, daß die obere Kontaktfeder 25 einem Schließer 25, 27 und die untere Kontaktfeder 26 einem öffner 26,28 angehört. Die Kontaktfeder 26 ist mit einer Anschlußklemme 29 verbunden, während die Kontakte 25, 27 und 28 mit Anschlußklemmen 30, 31 und 32 verbunden sind.

Der Auslöseteil 12 weist an seinem außerhalb des Teils 10 liegenden Schenkel einen auswärts gebogenen Lappen 33 auf, der in der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise in eine Nische 34 eines Einschaltknopfes 35 greift, welcher unverdrehbar auf einem rechteckigen Halter 36 (Fig. 2) gehalten ist und gegen Federwirkung nach unten gedruckt werden kann. Der Einschaltknopf 35 weist außerdem eine Nase 37 auf, welche beim Niederdrücken des Einschaltknopfes gegen die Kontaktfeder 26 stößt und den öffner 26, 28 betätigt.

Auf einem dem Halter 36 ähnlichen Halter ist ein Ausschaltknopf 38 unverdrehbar und in Achsrichtung verschiebbar angeordnet, der mit einem über die Wippe 7 greifenden Arm 39 versehen ist. Wird der Ausschaltknopf 38 gegen Federwirkung niedergedrückt, so wirkt der Arm 39 auf die Wippe 7 und verschwenkt diese entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 2).

Der Überstromauslöser arbeitet wie folgt:

Im dargestellten Betriebszustand fließt der Hauptstrom oder Verbraucherstrom durch die Bimetallpakete 3 und erwärmt diese entsprechend der jeweiligen Stromstärke. Die Bimetallpakete biegen sich bei der Erwärmung aus der in Fig. 3 und in Fig. 4 strichpunktiert dargestellten Lage nach unten durch und verschwenken die Wippe 7 (Fig. 3 und 4). Damit wird auch die Bimetallzunge 9 mit verschwenkt, so daß ihr unter den Arm 22 des Bügels greifendes Ende nach oben geht und diesen entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Bei dieser Verschwenkung gleitet die untere Fläche des Bügels 14 auf der zugeordneten Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12 nach rechts (Fig. 3 und 4). Für normale Betriebsströme wird der Bügel jedoch nicht so weit verschwenkt, daß er die Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12 verlassen kann. Übersteigt jedoch der Verbraucherstrom in mindestens einer Phase, z. B. infolge Kurzschlusses, einen bestimmten Wert, so wird mindestens eines der Bimetallpakete 3 so weit nach unten gebogen, daß der Bügel 14 mit dem Arm 22 die in der Fig. 4 ausgezogene Lage erreicht, in welcher der Bügel 14 die Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12 verläßt. Damit wird nun der Auslöseteil 12 unter der Wirkung der Feder 13 aus der in der Fig. 4 strichpunktiert dargestellten Verklinkungsstellung sofort in die in Fig. 4 ausgezogen dargestellte Ausschaltstellung geschwenkt, in welcher der öffner 26, 28 betätigt und damit der Steuerstromkreis der Schaltschützspule unterbrochen wird. Damit fällt das Schaltschütz ab und unterbricht den Verbraucherstromkreis.

Genauso kann auch eine Ausschaltung von Hand durch Druck auf den Ausschaltknopf 38 bewirkt werden. In diesem Falle wird die Wippe 7 unter der Wirkung des Armes 39 ebenfalls so weit im Uhrzeigersinn (Fig. 4) verschwenkt, daß der Bügel 14 mit dem Arm 22 den Auslöseteil 12 freigibt. Dabei heben sich die Schrauben 6 von den Bimetallpaketen 3 ab.

Nach Abschaltung des Verbraucherstromkreises erkalten die Bimetallpakete 3 und gehen mit der Bimetallzunge 9 wieder in die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellte Lage zurück. Damit wird auch der Arm 22 von der Zunge 9 freigegeben, und der Bügel 14 wird durch die Feder 23 im Uhrzeigersinn (Fig. 3 und 4) zurückgedreht, bis er gegen den gerundeten vorderen Rand 12' des Auslöseteils 12 stößt. Soll nun der Verbraucherstromkreis wieder geschlossen werden, so drückt man auf den Einschalteknopf 35, wodurch der in seine Nische 34 greifende Lappen 33 des Auslöseteils 12 nach unten mitgenommen und somit der Auslöseteil um die Achse 11 im Uhrzeigersinn in die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellte Lage zurückgeschwenkt wird. Bevor der Steuerteil 24 bei dieser Schwenkbewegung ein Schließen der Kontakte 26, 28 gestattet, wird die Kontaktfeder 26 von der Nase 37 des Einschaltknopfes 35 nach unten mitgenommen, so daß ein Schließen der Kontakte 26, 28 verhindert wird, solange der Einschaltknopf 28 gedrückt ist. Bei der Rückschwenkung des Auslöseteils 12 gleitet das Ende des Bügels 14 auf der gerundeten Kante 12' des Auslöseteils, bis der Bügel die Kante 12' verläßt und unter der Wirkung der Feder 23 in die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellte Lage springen kann, in welcher er mit dem Arm 22 wieder auf der Bimetallzunge 9 aufliegt und den Auslöseteil 12 in der in Fig. 4 strichpunktiert dargestellten Lage verkiinkt. Wird nun der Einschaltknopf 35 wieder freigegeben, so bleibt der Auslöseteil 12 in seiner Ausgangslage verklinkt, und die Kontakte 26 und 28 werden geschlossen. Damit wird auch der über das nicht dargestellte Schaltschütz geführte Verbraucherstromkreis geschlossen. Dann ist der Auslösemechanismus wieder gespannt und kann den Verbraucherstromkreis bei Überstrom in der erwähnten Weise sofort wieder öffnen. Mit Rückführung des Auslösemechanismus in seine gespannte Ausgangsstellung wurden die Kontakte 25, 27 wieder geöffnet, wodurch z. B. ein Signalstromkreis unterbrochen wird.

Der beschriebene Überstromauslöser kann vorzugsweise im Zusammenhang mit Motorschutzschaltern verwendet werden. Je nach der Art des verwendeten Motors und nach der Art des Betriebes soll der Strom, bei welchem der Überstromauslöser anspricht, verschieden gewählt werden können, z. B. in einem Bereich von 1,7 bis 2,5 A. Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind diese Stromstärken auf der Skala 20 aufgetragen. Bei der dargestellten Stellung ist der Zeiger 19 auf 2,5 A, d. h. der Auslösemechanismus ist auf den größten Einstellwert eingestellt. Da das Einstellorgan 18 ganz nach links geschwenkt ist, befindet sich die Achse 15 des Bügels 14 am rechten Ende der Schlitze 17 und am linken Ende der Schlitze 16. Daher befindet sich auch der Bügel in seiner äußersten linken Lage, in der er voll auf der Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12 aufliegt. Daher ist bei dieser Stellung eine erhebliche Verdrehung des Bügels erforderlich, um den Auslöseteil 12 zu entklinken. Die Bimetallpakete 3 müssen sich dann stark durchbiegen, bzw.

die Wippe 7 und die Bimetallzungen 9 müssen weit verschwenkt werden, um den Bügel 14 so weit zu drehen, daß er den Auslöseteil verläßt und freigibt. Soll nun der Auslösemechanismus für einen kleineren Überstrom eingestellt werden, so wird die Stellschraube 21 des Zeigers 19 gelöst (Fig. 3) und der Zeiger an die gewünschte Stelle der Skala 20 nach rechts verschoben. Dabei wird das Einstellorgan 18 im Uhrzeigersinn verschwenkt, und die in den Schlitzen 17 gleitende Achse 15 wird in den feststehenden Schlitzen 16 nach rechts verschoben, weil sich bei der genannten Verschwenkung des Einstellorgans 18 der Schnittpunkt der Schlitze 17 und 16 nach rechts verschiebt. Der Bügel wird damit ebenfalls nach rechts verschwenkt, wobei sein horizontaler Arm 22 auf der ebenfalls horizontal liegenden Bimetallzunge 9 gleitet, ohne diese in irgendeiner Weise zu beeinflussen bzw. zu verstellen. Zugleich gleitet auch die Unterfläche des Bügels 14 auf der horizontalen Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12, so daß auch der Steuerteil 24 durch die Bügelverstellung nicht beeinflußt, d. h. verstellt wird. Durch die Verschiebung der Unterfläche des Bügels nach rechts genügt eine kleinere Verschwenkung des Bügels entgegen dem Uhrzeigersinn, um den Bügel 14 von der Verklinkungsfläche des Auslöseteils 12 zu entfernen. Es ist daher eine geringere Durchbiegung der Bimetallpakete 3 erforderlich, um den Auslösemechanismus zum Ansprechen zu bringen.

Fig. 4 veranschaulicht diese Verhältnisse, indem die äußersten rechten Lagen von Bügel 14 und Zeiger 19 punktiert dargestellt sind. Bei der äußersten rechten Lage des Bügels ist eine sehr geringe Verschwenkung desselben erforderlich, um den Auslöseteil 12 freizugeben.

Da der Bügel 14 und der Arm 22 praktisch senkrecht zueinander gerichtete Arbeitsbewegungen ausführen, ist es möglich, den Bügel senkrecht zur Arbeitsbewegung der Bimetallzunge 9 einzustellen. Bei dieser Einstellbewegung werden weder die Bimetallzunge 9 noch der Auslöseteil 12 merklich verstellt. Dies hat den Vorteil, daß durch die Einstellung des Auslösemechanismus die Arbeitsbedingungen der durch die Bimetallpakete 3, die Wippe 7 und die Zunge 9 gebildeten Einrichtung sowie auch die Arbeitsbedingungen der durch den Auslöseteil gesteuerten Kontakte nicht verändert werden. Dadurch wird eine zuverlässige Eichung des Überstromauslösers ermöglicht.

Diese Eichung kann beim dargestellten Überstromauslöser besonders vorteilhaft durch entsprechende Formgebung bzw. Anordnung der Schlitze 17 in der Weise vorgenommen werden, daß die Skala 20 linear wird. Da die Erwärmung der Bimetallpakete mit dem Quadrat des Verbraucherstroms wächst, kann die beschriebene Einstellbewegung des Bügels 14 nicht linear mit der Bewegung des Zeigers 19 bzw. des Einstellorgans 18 zusammenhängen. Der richtige Zusammenhang zwischen diesen Bewegungen ergibt sich durch die Form und Anordnung der Schlitze 17, die auf einem Kreisbogen liegen, dessen Mittelpunkt nicht mit der Drehachse 11 zusammenfällt. Dadurch wird für hohe Ausschaltströme eine verhältnismäßig größere Klinkenverstellung pro Skalenteilung erreicht, was dem quadratischen Zusammenhang zwischen Verbraucherstrom und Bimetallerwärmung Rechnung trägt.

Die Bimetallpakete 3 könnten gegebenenfalls auch durch vom Verbraucherstrom durchflossene Spulen oder sonstige geeignete thermische oder magnetische Einrichtungen ersetzt werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen eines thermischen oder magnetischen Überstromauslösers, dessen Auslöseteil durch einen Bügel in Betriebslage verklinkt ist, der durch Verschwenken das Auslöseteil freigibt, wobei der Bügel mit einem Arm versehen ist, der durch auf Überstrom ansprechende Mittel gesteuert wird, und wobei der Bügel und der Arm etwa zueinander senkrechte Arbeitsbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (15) des Bügels (14) annähernd in einer senkrechten Ebene zur Arbeitsbewegung des Armes (22) verschiebbar und einstellbar gelagert ist, der in kraftschlüssiger Berührung mit den auf Überstrom ansprechenden Mitteln (3, 9) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Steuerfläche versehene Arm (22) des Bügels (14) beim Verschieben des Bügels auf einer Zunge (9) gleitet, ohne daß dabei der Bügel oder die mit den auf Überstrom ansprechenden Mittel verbundene Zunge verschwenkt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (15) des Bügels (14) in geraden Schlitzen (16) eines feststehenden Lagerteils (10) und in Schlitzen (17) eines schwenkbaren Einstellorgans (18) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Lage der Drehachse durch die Schnittpunkte zugeordneter Schlitze bestimmt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (16) des feststehenden Lagerteils (10) mindestens annähernd in Richtung des mit der Zunge (9) zusammenarbeitenden Armes (22) des Bügels (14) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Überstrom ansprechenden Mittel eine nach Maßgabe des zu überwachenden Stromes drehbare Wippe (7) aufweisen, welche mit einer Zunge (9) unter den Arm (22) des Bügels (14) greift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (17) des Einstellorgans (18) annähernd auf einem Kreisbogen liegen, dessen Mittelpunkt nicht mit der Drehachse (11) des Einstellorgans (18) zusammenfällt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (17) des Einstellorgans (18) derart angeordnet und gestaltet sind, daß eine die Einstellung anzeigende Skala (20) linear in Werten des Stromes, bei welchem der Überstromauslöser ansprechen soll, geeicht sein kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung des Einschaltknopfes der Stromkreis offen gehalten wird, bis der Auslösemechanismus betriebsbereit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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