DE1588840C - Thermischer Überstromauslöser - Google Patents

Description

ßere Kurzschlußstromstärke zugelassen werden, da die Heizelemente mit einer stärkeren Wicklung versehen werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß die Schieber, das Kontaktgehäuse, die Haarnadelfeder und die zweiten Haken derart ausgebildet und einander zugeordnet sind, daß die Bewegung der Bimetallstreifen bei symmetrischer Belastung auf Kontaktgehäuse und Haarnadelfeder, bei unsymmetrischer Belastung nur auf die Haarnadelfeder übertragen .wird.

Weiterhin ist es von Vorteil, daß an dem Kontaktgehäuse ein Haken befestigt ist, welcher mit einem Raumtemperaturkompensationsstreifen zusammenwirkt, und daß der Raumtemperaturkompensationsstreifen derart angeordnet ist, daß das Kontaktgehäuse nach Verschiebung aus der Ruhelage an ihm zur Anlage kommt und gehalten wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der erste Haken jedes ao Schiebers an einem Ansatz des Kontaktgehäuses angreift, und daß dieser Ansatz zur Beseitigung eines Differentialschutzes bei unsymmetrischer Belastung abnehmbar gestaltet ist. Auf diese Weise ist es möglich, wahlweise Differentialschutz an dem Überstromauslöser vorzusehen oder diesen je nach den Gegebenheiten fortzulassen, nämlich dann, wenn es in der Praxis auf Differentialschutz nicht ankommt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die im Innern des Kontaktgehäuses gelagerte Haarnadelfeder mit einem Schenkel mit einer einseitig gelagerten Wippe derart zusammenwirkt, daß bei Ausübung einer Kraftwirkung auf diese.. ein Kontakt betätigt wird, und daß eine zweite Wippe zu der ersten so angeordnet ist, daß bei Freigabe der ersten Wippe der Schenkel auf einen Hebelarm der Wippe schlägt und ein anderer Hebelann der Wippe auf die erste Wippe derart einwirkt, daß schlagartig der Kontakt öffnet und ein anderer Kontakt schließt.

In diesem Zusammenhang kann ferner eine Verbesserung dadurch erzielt werden, daß die Wippen je einen V-förmigen Ausschnitt aufweisen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Haamadelfeder mit einem Schenkel in einer Führung längsverschieblich und schwenkbar gehalten ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen thermischen Überstromauslöser mit Raumtemperaturkompensation,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Überstromauslösers gemäß Fig. 1,

Fig.3 bis 6 verschiedene Schaltstellungen des vereinfacht dargestellten Oberstromauslösers,

Fig. 7 das Kontaktgehäuse des Überstromauslösers im Schnitt und

Fig. 8 eine Einzelheit aus dem Kontaktgehäuse in perspektivischer Darstellung.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind entsprechend den Phasen drei Bimetallstreifen 1 bis 3 vorgesehen, die in üblicher Weise mit Heizwicklungen 4 bis 6 ausgestattet sind. Die Bimetallstreifen wirken mit je einem Schieber 7 bis 9 zusammen, und zwar sind die Schieber so in einer schematisch angedeuteten Führung 10 gehalten, daß sie unabhängig voneinander verschiebbar sind. Gemäß Fig. 2 weist jeder Schieber, und zwar in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schieber 7, je einen Haken 11 und 12 auf. An diese Schieber 7 bis 9 schließt sich eine Haamadelfeder 13 an, die in einem Kontaktgehäuse 14 gelagert ist, welches seinerseits in Führungen 15 bis 17 verschiebbar gehalten ist. Das Kontaktgehäuse 14 steht mittels eines weiteren Hakens 18 in loser Verbindung mit einem Raumtemperaturkompensationsstreifen 19. .

Die Schieber 7 bis 9, die von den Bimetallstreifen. 1 bis 3 einzeln und unabhängig voneinander verschoben werden, sind so ausgebildet, daß sie beim Auslösen auf die Haarnadelfeder 13 drücken. Ferner kann sich der leicht bewegliche Haken 11 der Schieber 7, 8 oder 9 in die verschobene Haamadelfeder 13 nach entsprechendre Drehung derselben in dem Kontaktgehäuse 14 einlegen. Der zweite, Haken 12 des Schiebers greift hinter einem Vorsprung 20 des Kontaktgehäuses 14 an. . . . .

An Hand der Fig. 3 bis 6 sei die Wirkungsweise der zuvor erläuterten Vorrichtung näher erläutert. Wie schon dargelegt wurde, befindet sich das Kontaktgehäuse 14 verschiebbar in den; Führungen 15 bis 17. Die Haken .12, greifen-an dem Ansatz 20 (Fig. 2) des Kontaktgehäuses an und verschieben dieses, wenn alle Bimetallstreifen. 1 bis 3 kalt sind, in die Ruhestellung.- In dieser Stellung hält der Raunvtemperaturkompensationsstreifen 19, das . Kontaktgehäuse 14 an einem Haken 18 fest.-Erfolgt nun; eine Belastung der Bimetallstreifen!,bis'3 durch einen Strom, insbesondere durch, einen;Motorstrom, so biegen sich die Bimetallstreifen.!.- bis 3,, die durch die Heizwicklungen 4 bis 6 erwärmt werden, aus, und zwar etwa entsprechend F i g. 4. Das Kontaktgehäuse 14 liegt nun an dem Raumtemperaturkompensationsstreifen 19 an und wird dort festgehalten. Fließt ein unzulässig hoher Strom, so biegen sich die Bimetallstreifen in die Stellung gemäß F i g. 5 durch. Dadurch wird die Haamadelfeder 13 nach links verschoben, wodurch eine Abschaltung erfolgt. Die Heizwicklungen führen nun keinen Strom mehr, so daß die Bimetallstreifen in ihre Ruhelage zurückgehen. Da die Haamadelfeder 13 sich in dem Kontaktgehäuse 14 gedreht hat, liegt sie hinter dem Hakenil. Beim Erkalten der Bimetallstreifen 1 bis 3 nehmen nun die entsprechenden Haken 11 mittels der Haamadelfeder 13 das Kontaktgehäuse 14 so lange mit, d. h., sie verschieben dieses, bis der Raumtemperaturkompensationsstreifen 19 das Kontaktgehäuse 14 an dem Haken

18 festhält. Die Bimetallstreifen 1 bis 3 erkalten weiter und schieben die Haarnadelfeder 13 weiter nach rechts, bis sie sich wieder in die Ursprungslage verdrehen kann. Dabei kann sie sich aus dem Haken 11 befreien und gleichzeitig die Einschaltung des Öffnungskontaktes und die Ausschaltung eines Schließkontaktes bewirken. Nun ist der Ursprungszustand wieder vorhanden.

Bleibt ein Bimetallstreifen kalt oder wird nur über eine oder zwei Heizwicklungen der Strom des Motors geführt, z. B. bei Ausfall einer Phase des Netzes, so hält der Haken 12 das Kontaktgehäuse 14 fest. Das Kontaktgehäuse 14 kann sich nun nicht bis zum Anschlag an den Raumtemperaturkompensationsstreifen

19 bewegen, wodurch eine raschere Ausschaltung auch bereit bei geringem Strom möglich ist.

Auch in dieser Ausschaltstellung fällt die Haarnadelfeder 13 durch ihre Drehung in den Haken 11 und durch Erkalten der erwärmten Bimetallstreifen geht der thermische Überstromauslöser wieder in seine Ausgangsstellung zurück.

Der Raumtemperaturkompensationsstreifen 19 bewirkt bei unterschiedlicher Temperatur, daß er das Kontaktgehäuse 14 nach links oder rechts verschiebt und entsprechend bewegen sich auch die Bimetallstreifen, ohne daß die Heizwicklung Strom führt, in gleicher Weise. Dadurch, daß die erkaltenden Bimetallstreifen die Wiedereinschaltung bewirken, brauchen sie bei ihrer Erwärmung nur die Kraft aufzubringen', um die Kraft der Haarnadelfeder und deren Reibung zu überwinden.

F i g. 7 zeigt einen Querschnitt durch das vereinfacht dargestellte Kontaktgehäuse 14, welches in Führungen 15 bis 17 verschiebbar gelagert ist. In dem Kontaktgehäuse 14 befindet sich die Haarnadelfeder 13, die längsverschieblich und um ihren Schenkel 13 α gehalten ist. Ihr anderer Schenkel 13 b arbeitet mit zwei Wippen 21 und 22 zusammen, die in Drehgelenken 23 bzw. 24 schwenkbar gehalten sind. Die Wippe 22 trägt, an ihrem freien Ende 22 a doppelseitig wirkende Kontakte 22b, 22c. Diese wirken wiederum mit Festkontakten 25 bzw. 26 zusammen. Die beiden Wippen21 und 22 weisen gemäß Fig. 8 auf ihrer Oberseite V-förmige Ausschnitte 27 bzw. 28 oder Schrägflächen auf. Außerdem erhält die Wippe 22 vorteilhafterweise noch eine Leitkante 29.

.Die Wirkungsweise des Kontaktgehäuses 14 ist folgendeTln normalem Betriebszustand befindet sich das freie Ende des Schenkels 13 b der Haarnadelfeder 13 derart au'f- einer Flache 22rf (Fig. 8) der Wippe 22, daß deren Kontakt 22* mit dem Festkontakt 25 gemäß Fi g. 7 in Berührung steht. Wenn nun die Auslösung infolge Ausbiegung eines Bimetallstreifens erfolgt, so wird die Haarnadelfeder 13 in Richtung des Pfeiles 30 (F i g. 8) gegenüber dem Kontaktgehäuse 14 verschoben, so daß das freie Ende des Schenkels 13 b der Haarnadelfeder 13 auf eine Fläche 21a der Wippe 21 aufschlägt, so daß diese um ihr Drehgelenk 23 gemäß F i g. 8 entgegen dem Ohrzeigersinn bzw. gemäß Fi g. 7 im Uhrzeigersinn gedreht

ίο wird und mit ihrem Wippenende 21 δ auf die Unterseite der Wippe 22 im Bereich ihres Endes 22 a auftrifft und dieses um das Drehgelenk 24 dreht. Dabei werden die Kontakte 22 b, 25 geöffnet und die Kontakte 22c, 26 geschlossen, wodurch das Ausschalten eines vor Überstrom zu schützenden elektrischen Gerätes und das Einschalten von Signaleinrichtungen od. dgl. erfolgt. Wenn nun die Bimetallstreifen abkühlen, so wird die Haarnadelfeder 13 wieder entgegen der Pfeilrichtung 30 zurückgezogen. Das freie Ende des Schenkels 13 b der Haarnadelfeder 13 ist zuvor in den V-förmigen Ausschnitt 27 gelangt, so daß das Ende des Schenkels 136 im Bereich dieses V-förmigen Ausschnittes wieder angehoben wird. Bei weiterem Vorrücken gelangt das Ende in den Aus-

a5 schnitt 28 der Wippe 22 und wird durch Wirkung der Leitkante 29 wieder so weit in Richtung des in Fi g. 8 eingezeichneten Pfeiles verschwenkt, daß es wieder auf der Fläche 22 a* der Wippe 22 zu liegen kommt, wodurch die ursprüngliche Schaltstellung wieder erreicht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- Patentansprüche: zeichnet, daß die Haarnadelfeder (13) mit einem Schenkel (13 α) in einer Führung (31) längsver-

1. Thermischer Überstromauslöser zum Schutz schieblich und schwenkbar gehalten ist.
von mehrphasigen Verbrauchern gegen sym- 5' .
metrische und unsymmetrische Überbelastung

mit von Heizwicklungen .beheizten Bimetallstrei- "

fen, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Bimetallstreifen (1, 2, 3) ein Schieber (7,

8, 9) zugeordnet ist, der die Bewegung des Bi- io Die Erfindung bezieht sich' auf einen thermischen metallstreifens (1, 2, 3) beim Erwärmen und Er- Überstromauslöser zum Schutz von mehrphasigen kalten desselben überträgt, daß der Schieber (7, Verbrauchern gegen symmetrische und unsymmetri-8, 9) mit Haken (11, 12) versehen ist, von denen sehe Überbelastung mit von Heizwicklungen beheizein erster Haken (12) ein verschiebbares Kontakt- ten Bimetallstreifen.

gehäuse (14) bei erkalteten Bimetallstreifen (1, i_S . Es sind in der Praxis bereits verschiedenartige 2, 3) in Ruhestellung hält und ein zweiter Haken Konstruktionen von thermischen Überstromauslösem (11) nach erfolgter Auslösung mit einer in dem bekanntgeworden, weiche sowohl mit Differential-Kontaktgehäuse (14) angeordneten und in ihm schutz- als auch mit Raumkompensationseinrichtunverschiebbaren Haarnadelfeder (13) derart im gen ausgestattet sind. Aus der deutschen Auslege-Eingriff steht, daß beim Erkalten der Bimetall- 20 schrift 1207 994 ist beispielsweise ein solcher Überstreifen (1, 2, 3) die Haarnadelfeder (13) teilweise Stromauslöser bekanntgeworden,
aus dem Kontaktgehäuse (14) herausziehbar ist. Bei allen diesen bekannten Überstromauslösem ist

2. Thermischer Überstromauslöser nach An- die Kontaktanordnung so gestaltet, daß nach deni spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schie- ' Auslösen die Wiedereinschaltung der Kontakteinrichber (7, 8, 9), das Kontaktgehäuse (14), die Haar- 25 tung durch Federkraft durchgeführt werden muß. nadelfeder (13) und die zweiten Haken (11) derart Von' Nachteil ist jedoch, daß diese Federkraft beim ausgebildet und einander zugeordnet sind, daß die Auslösevorgang überwunden werden muß, und zwar Bewegung der Bimetallstreifen (1, 2, 3) bei sym- zuzüglich der Öffnungskraft des Öffnerkontaktes bzw. metrischer Belastung auf Kontaktgehäuse (14) ' der Schließkraft des Schließkontaktes, wenn außer und Haarnadelfeder (13), bei unsymmetrischer 30 dem Öffnungskontakt gleichzeitig noch ein Schließ-Belastung nur auf die Haarriadelfeder (13) über- ' kontakt für Signalzwecke oder sonstige Maßnahmen tragen wird. . . notwendig ist. Die Bimetallstreifen müssen also mehr

3. Thermischer Überstromauslöser/ nach An- ■ als das doppelte der notwendigen Kontaktkraft bei spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslösung aufbringen. Dadurch muß die Heizdem Kontaktgehäuse (14) ein Haken (18) befestigt 35 wirkung, z. B. eines Bimetallstreifens, verhältnisist, welcher mit einem Raumtemperaturkompen- mäßig groß werden. Hierin ist ein großer Nachteil der sationsstreifen (19) zusammenwirkt, und daß der bekannten Überstromauslöser zu sehen, da die Ge-Raumtemperaturkompensationsstreifen (19) der- nauigkeit der Auslösung infolge des großen Kraftart angeordnet ist, daß das Kontaktgehäuse (14) bedarf es sehr darunter leidet.

nach Verschiebung aus der Ruhelage an ihm zur 40 Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe

Anlage kommt und gehalten wird. . zugrunde, einen Überstromauslöser derart zu gestal-

4. Thermischer Überstromauslöser nach einem ten, daß die Heizwirkung sehr klein gehalten werden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- kann, um eine größere Genauigkeit beim Auslösen zu zeichnet, daß der erste Haken (12) jedes Schiebers erreichen.

(7, 8, 9) an einem Ansatz (20) des Kontaktgehäu- 45 Diese Aufgabe' wird erfindungsgemäß bei einem ses (14) angreift, und daß dieser Ansatz (20) zur thermischen Überstromauslöser der eingangs genann-Beseitigung eines Differentialschutzes bei unsym- ten Art dadurch gelöst, daß jedem Bimetallstreifen metrischer Belastung abnehmbar gestaltet ist. ein Schieber zugeordnet ist, der die Bewegung des

5. Thermischer Überstromauslöser nach-einem Bimetallstreifens-beim Erwärmen und Erkalten desder vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 50 selben überträgt, daß der Schieber mit Haken verzeichnet, daß die im Innern des Kontaktgehäuses sehen ist, von denen ein erster Haken ein verschieb-(14) gelagerte Haarnadelfeder (13) mit einem bares Kontaktgehäuse bei erkalteten Bimetallstreifen Schenkel (136) mit einer einseitig gelagerten in Ruhestellung hält und ein zweiter Haken nach Wippe (22) derart zusammenwirkt, daß bei Aus- erfolgter Auslösung mit einer in dem Kontaktgehäuse übung einer Kraftwirkung auf diese ein Kontakt 55 angeordneten und in ihm verschiebbaren Haarnadel-(226, 25) betätigt wird, und daß eine zweite feder derart in Eingriff steht, 'daß beim Erkalten der •Wippe (21) zu der ersten so angeordnet ist, daß Bimetallstreifen die Haarnadelfeder teilweise aus bei Freigabe der ersten Wippe (22) der Schenkel . dem Kontaktgehäuse herausziehbar ist.

(136) auf einen Hebelarm (21a) der Wippe (21) Zur Erläuterung dieses Grundgedankens der Erfin-

schlägt und ein anderer Hebelarm (216) der 60 ,dung wird folgendes ausgeführt: Die Heizwirkung soll

Wippe (21) auf die erste Wippe (22) derart ein- möglichst klein gehalten werden, um dadurch eine

wirkt, daß schlagartig der Kontakt (226, 25) öff- größere Genauigkeit beim Auslösen zu erreichen. Zu

net und ein anderer Kontakt (22 c, 26) schließt. diesem Zweck ist es günstig, wenn die Heizelemente

6. Thermischer Überstromauslöser nach An- die Kraft, die sie beim Aufheizen erhalten haben, für spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wip- 65 die Wiedereinschaltung des Kontaktes beim Abküh-

' pen (21, 22) je einen V-förmigen Ausschnitt (27, len hervorbringen. Bei gleichen Heizelementen be-28) aufweisen. kannter Ausführung gegenüber der erfindungsgemäßen

7. Thermischer Überstromauslöser nach einem Anordnung kann dann für die Heizelemente eine grö-