DE1614743C - Thermisches Relais - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches die Gleitfläche angeordnet ist, daß das federnde Teil

Relais zum Schutz gegen Überstrom und Einphäsen- jedes Schiebers nach Verlassen der Gleitfläche auf

betrieb, mit in jeder Phase angeordneten und an dieses das Kontaktstück betätigende Bauteil auf-

einem Schieber angreifenden Bimetallstreifen, bei schlägt.

welchem Relais der Schieber nach Zurücklegen eines 5 Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird bestimmten Weges ein Kontaktstück betätigt. dadurch erreicht, daß die federnden Teile der Es ist bereits ein thermisches Relais der oben be- Schieber derart gestaltet sind, daß durch die Rückzeichneten Gattung aus der deutschen Auslegeschrift zugskraft eines oder mehrerer der erkaltenden 1056 714 bekanntgeworden. Diese bekannte ther- Bimetallstreifen, das diesem oder diesen entspremische Relais dient zum Schutz mehrphasiger Netz- ίο chende federnde Teil so lange auf das bewegliche teile, insbesondere mehrphasig betriebener Verbrau- Bauteil drückt, bis das federnde Teil wieder seine eher gegen Überstrom und Einphasenbetrieb. Hierbei Ausgangsstellung auf der Gleitfläche erreicht hat. sind in jeder Phase Bimetallstreifen angeordnet. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Kon-Ferner sind zwei mit diesen Bimetallstreifen ent- struktion erhalten, bei welcher die Energie des begegengesetzt kraftschlüssig verbundene, in Längs- 15 treffenden erkaltenden Bimetallstreifens dazu ausrichtung bewegliche und über eine Feder miteinander genutzt wird, die auslösenden Teile des Relais in die gekoppelte Leisten vorgesehen. Ferner ist ein Schalt- Ruhelage zurückzuführen, wodurch Federn od. dgl. glied vorhanden, welches bei ungleichmäßigen sowie Hilfsmittel erspart werden, die bei bisher bekannten bei zu starken gleichmäßigen Bewegungen der beiden Relais erforderlich waren und die während des Aus-Leisten in die Ausschaltstellung übergeführt wird. 20 lösevorganges gespannt werden mußten, wodurch die Bei dieser bekannten Konstruktion wird eine der Bimetallstreifen während des Auslösevorganges erbeiden vorgenannten Leisten außer in Längsrichtung heblich kraftmäßig beansprucht wurden und infolgeauch in eine hierzu senkrechte Richtung bewegbar dessen nicht feinfühlig und exakt arbeiten konnten, angeordnet, während die andere Leiste mittels eines Eine konstruktive Vereinfachung wird in weiterer zusätzlichen Stcuergliedes derart mit der ersten Leiste 25 Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß im Eingriff steht, daß diese bei Differenzbewegungen die Schieber parallel zueinander verlaufend in einem in die zur Längsrichtung senkrechte Richtung bewegt diesen gemeinsamen Schlitten verschiebbar geführt und so den Ausschaltvorgang bewirkt. Bei diesem sind.

bekannten thermischen Relais wird zwar ein Diffe- In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, daß

rentialschutz in der Weise erreicht, daß bei unsym- 30 die Gleitfläche von einem Fortsatz des Schlittens ge-

nictrischer Netzbelastung die Ausschaltung vorzei- bildet ist.

tiger erfolgt als bei symmetrischer Belastung, jedoch Eine weitere vorteilhafte konstruktive Ausgestalist die Ausgestaltung verhältnismäßig kompliziert und tung ergibt sich dadurch, daß das bewegliche Bauteil bauaufwendig und wegen der besonderen Bewegungs- ein U-förmiges Kopfteil besitzt, welches den die Gleitvorgänge der verschiebbaren Leisten auch sehr 35 fläche aufweisenden Fortsatz mit Spiel umfaßt, störungsanfällig. Vor allem aber geht das Ausschalten Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist darin und Wiedereinschalten nicht genügend schlagartig _zu sehen, daß das federnde Teil jedes Schiebers als vor sich. In diesem Zusammenhang ist weiterhin an- Bügel mit einem parallel zur Gleitfläche verlaufenden zuführen, daß die sich ausbiegenden Bimetallstreifen Vorsprung und einer Stütze ausgebildet ist. in Ausschaltrichtung erhebliche Arbeit aufzuwenden 40 Von Vorteil ist ferner, daß der Schlitten mit einer haben, und zwar nicht nur die Verschiebearbeit der Aussparung versehen ist, in welche das äußere freie Leisten bzw. der entsprechenden Bauteile, sondern Ende einer verstellbaren Zunge zur Einstellung der auch eine Arbeit zur Überwindung der entgegen- Auslösestromstärke eingreift. Auf diese Weise ist es wirkenden Federkräfte. Umgekehrt wird beim möglich, konstruktiv einfach eine Regelung des Ein-Wicdererkalten der Bimetallstreifen der Rückbiege- 45 stellbereichcs dadurch vorzunehmen, daß der Vorgang der Bimetallstreifen durch die Federkräfte Schlitten und damit die Gleitfläche auf dem Fortsatr unterstützt, so daß ein Wiedereinschalten vielfach zu des Schlittens verschoben wird, die Auslösung also frühzeitig erfolgt, also zu einem Zeitpunkt, wenn die wunschgemäß früher oder später erfolgt. fJimetallstreifcn noch nicht völlig erkaltet sind bzw. I_n manchen Fällen ist es vorteilhaft, das therihren Ruhezustand wieder erreicht haben. 50 mische Relais mit einer Vorrichtung zur Raum-

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber kompensation auszustatten, was konstruktiv einfach

die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes ther- dadurch erreicht wird, daß die Zunge zur Raum-

misches Relais zu schaffen, welches ein schlagartiges. kompensation als Bimetallstreifen ausgebildet ist.

Ausschalten und Wiedereinschalten gewährleistet, Um Isolationsschwierigkeiten zu begegnen, wird

dabei eine große Empfindlichkeit und Genauigkeit 55 das erfindungsgemäße Relais ferner zweckmäßig in

insbesondere beim Ausschalten ermöglicht, ohne daß der Weise ausgestaltet, daß die Schieber und/oder

(lit; Bimetallstreifen bei ihrem Ausbiegen eine große deren federnde Teile aus Isolierstoff oder Federn

Kraft bzw. Arbeit aufzuwenden haben, andererseits mit Isolationsummantelung bestehen,

alter während des Zurückbiegens und Rückganges in Dadurch, daß nach der oben erläuterten erfm-

iliic Kuhclnge eine Arbeit zur Wiederherstellung des 60 dungsgemäßen Gestaltungsweise die Kräfte der be-

UrsprtinL'syiistancles ausgenutzt wird. treffenden Auslöseorgane, also der Bimetallstreifen,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem nur für die Auslösung beansprucht werden und nicht

thermischen Relais der cinganj-s genannten Art da- irgendwelche Federn od. dgl. während des Auslöse-

cliirch !'clöst, daß je Phase ein Schieber mit einem Vorganges zu spannen brauchen, ist es mit Vorteil

auf einer Gleitfläche verschiebbaren federnden Teil ⁶5 möglich, daß von dem beweglichen Bauteil ein

vunu-sehen ist, daß diese Gleitfläche auf einen dem weiteres Kontaktstück belätigbar ist. Hierdurch er-

Auslösestrom entsprechenden Weg abgestimmt ist, gibt sieh beispielsweise der Vorteil, daß man einen

und daß ein bewegbares Bauteil derart in bezug auf Olfner zur Unterbrechung tier Schiit/spule und

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außerdem einen Schließkontakt, ζ. B. als Signal- mit ihren oberen Enden nach links und verschieben j kontakt, vorsehen und gleichzeitig betätigen kann. dadurch die Schieber 4 und 5 ebenfalls nach links, In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der so daß der gezeichnete Vorsprung 4 b auf der ge-Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt meinsamen Gleifläche 3/ des Fortsatzes 3e des F i g. 1 eine Draufsicht auf ein thermisches Relais 5 Schlittens 3 nach links gleitet, und zwar so lange, bis in Ausgangsstellung, . die hintere Kante des Vorsprunges 4 b des Teiles 4 a Fig. 2 einen Teilquerschnitt gemäß der Schnitt- die linke obere Kante des Vorsprunges4ft des Teiles linie II- II in F i g. 1 und 4 a die linke obere Kante der Gleitfläche 3/ erreicht F i g. 3 einen Teil des Relais gemäß F i g. 1 in Aus- hat. In diesem Augenblick schnellt das als Bügel lösestel.ung. ¹⁰ ausgebildete Teil 4a mit dem Vorsprung 4 b und der In dem schematisch dargestellten Ausführungs- Stütze 4 c auf Grund der dem Bügel innewohnenden beispiel ist eine Grundplatte 1 vorgesehen, welche Federkraft nach unten und schlägt auf das U-förmige eine vereinfachte feststehende Führung 2 aufweist, Kopfteil 15a, 156, 15c des beweglichen Bauteiles 15 gegenüber der ein Schlitten 3 nach links oder rechts auf, so daß dieses entgegen der Kraft der Feder 18 verschiebbar gehalten ist. Der Schlitten 3 weist drei 15 das Kontaktstück 19 von seinem Gegenkontaktstück längsverlaufende parallele Kanäle 3 a, 3 b und 3 c auf, schlagartig trennt und, falls vorgesehen, die Kontaktin welchen Schieber4,5,6 längsverschiebbar gehalten stücke 23 schließt. Während dieses Auslösevorganges sind. Von der Unterseite her greifen in diese ein-^ hält der Bimetallstreifen 9 den Schlitten 3 entgegen zelnen Schieber 4, 5, 6 an entsprechenden Ausspa- ' der Kraft der Feder 13 in der ursprünglichen Lage, rangen 7a, 8a, 9α Bimetallstreifen 7, 8, 9 ein. Diese 20 Bei der Abkühlung der Bimetallstreifen 7 und 8 Bimetallstreifen sind mit Wicklungen 10, 11,12 ver- ziehen diese ihre Schieber 4 und 5 mit dem gezeichsehen. Am rechten Ende des Schlittens 3 liegt eine neten federnden Teil 4a zurück. Das untere dem Feder 13 an, die sich an einer Platte 14 abstützt. Vorsprung4b benachbarte Teil des Bügels gleitet Am linken Ende weist der Schlitten 3 einen Fort- dabei an der linken oberen Kante der Gleitfläche 3/ satz 3d, 3e auf. Der Fortsatz 3e besitzt auf der Ober- 25 vorbei, bis der Vorsprung 4b wieder die Oberfläche seite eine Gleitfläche 3/. Zwischen den beiden Fort- der Gleitfläche 3/ erreicht hat (Fig. 3). Bei der Sätzen 3 rf, 3 e liegt eine Vertiefung, in welche ein Gleitbewegung des Vorsprunges 4 b an der linken Schenkel 15c eines Kopfteiles 15a, 15b, 15c ein- oberen Kante des Fortsatzes3e drückt die Stütze4c dringt. Jeder Schieber 4, 5, 6 ist mit einem federnden ständig auf die obere Fläche des Schenkels 15 c und Teil 4a in Gestalt eines Bügels mit einem parallel 30 hält somit das bewegliche Bauteil 15 auch dann noch zur Gleitfläche 3/ verlaufenden Vorsprung 4b und j_n Offenstellung der Kontaktstücke 19, wenn der mit einer schrägen Stütze 4c versehen. Der Fortsatz Vorsprung 4b auch schon wieder von dem Schen- 3e des Schlittens 3 wird von den Schenkeln 15 ft, 15 c kel 15 b abgehoben hat. In dem Augenblick jedoch, des U-förmigen Kopfteiles 15a, 15b, 15c mit Spiel in dem der Vorsprung4fe auf die Gleitfläche 3/geumfaßt. 35 langt, rutscht der Vorsprung 4 b auf der Gleitfläche Dieses bewegliche Bauteil 15 ist in Führungen 16 3/ nach rechts in die Ausgangslage, wodurch auch vertikal verschiebbar gehalten und wird durch eine die Stütze 4 c schlagartig von dem Schenkel 15 c abFeder 18 nach oben in die Ruhelage gedrückt. Das gehoben wird, so daß die Schließung der Kontakt-Bauteil 15 ist ferner durch eine geeignete Verbindung stücke 19 unter Verschiebung des Bauteiles 15 nach 17 mit einem Kontaktstück 19 verbunden, an 40 oben unter dem Druck der Feder 18 erfolgt. Dabei welchem Anschlüsse 20 und 21 liegen. Es können _wi_rd gleichzeitig auch das Kontaktstück 23 geöffnet. z.B. durch eine Stange 22 auch noch weitere Kon- Der gleiche Vorgang spielt sich sinngemäß ab, taktstücke 23 angeschlossen werden, die vorteilhaft wenn andere oder alle drei Phasen Überstrom erals Signalkontakte verwendet werden können. halten.

Im Bereich des rechten Endes ist der Schlitten 3 45 Erfahrungsgemäß muß bei unsymmetrischer Bemit einer Aussparung 24 versehen, in welche das lastung der Phasen eine schnelle Ausschaltung eräußere freie Ende einer verstellbaren Zunge 25 ein- folgen. Dies wird durch das erfindungsgemäße Relais greift. Diese Zunge ist an einer drehbaren Verstell- erreicht, welches bei einfacher Gestaltung einen zuvorrichtung26 befestigt, die in Richtung des einge- verlässigen und feinfühligen wirksamen Differentialzeichneten Pfeiles im Uhrzeigersinn oder Gegenuhr- 50 schutz enthält. Bei symmetrischer oder gleichmäßiger zeigersinn verstellt werden kann, so daß die Zunge Belastung sämtlicher Phasen, also auch bei gleich-25 in die strichpunktiert eingezeichnete Lage nach mäßiger Belastung in den Wicklungen 10, 11, 12 links oder rechts verschwenkt werden kann. Die biegen sich die Bimetallstreifen 7, 8, 9 im wesent-Zunge 25 dient zur Einstellung der Auslösestrom- liehen gleichmäßig durch, so daß sich der Schlitten 3 stärke. Wenn eine Raumkompensation erwünscht ist, 55 unter der Wirkung der Feder 13 etwas nach links kann die Zunge 25 als Bimetallstreifen ausgebildet verschieben kann, bis er die Zunge 25 erreicht. Mit werden. dem Schlitten 3 verschieben sich aber auch der Fort-Der Schlitten 3, die Schieber 4, 5, 6 und das Bau- satz3i/,.3c und die Gleitfläche 3/, so daß die linke teil 15, vorzugsweise aber die Schieber 4, 5, 6 mit untere Kante des federnden Teils 4a auch erst zu ihren federnden Teilen 4a können aus Isolierstoff 60 einem späteren Zeitpunkt bzw. bei entsprechend bestehen. Die genannten federnden Teile können höherer Strombelastung der Phasen die linke obere auch aus Metallfedern mit einer Isolationsiimmante- Kante der Gleitfläche 3/ überschreitet und die Auslunp bestehen. lösung bewirkt.

Die Wirkungsweise des thermischen Relais ist wie oben bereits angedeutet wurde, läßt sich das

folgende: 65 crfindungsgemliße thermische Relais in Anpassuni;

Bei Auftreten eines Überstroms, z. B. in zwei Pha- _an die Gegebenheiten über einen bestimmten EinstcH-

sen der Wicklungen 10 und 1.1 der Bimetallstreifen? bereich einstellen, und zwar wird dies durch die

und 8, biegen sich die beiden Bimetallstreifen 7, 8 Zunge 25 vorgenommen. Das obere Ende der

25 befindet sich mit Spiel in einer Aussparung 24. Wird nun die Zunge 25 im Uhrzeigersinne etwas verschwenkt, so daß sich ihr oberes Ende etwas nach rechts bewegt, so wird nach einer gewissen Ausbiegung der Bimetallstreifen 7, 8, 9 die rechte Flanke der Aussparung 24 eher an das obere Ende der Zunge 25 anschlagen. Dabei wird der Schlitten 3 festgehalten und die oben erläuterte Auslösung wird entsprechend früher erfolgen. Wird dagegen durch Schwenken der Zunge 25 entgegen dem Uhrzeigersinn das obere Ende nach links verschoben, so wird der Schlitten 3 von der Zunge 25 erst nach Zurücklegen eines größeren Verschiebeweges des Schlittens 3 nach links festgehalten. Die Schieber 4, 5, 6 können somit einzeln oder gemeinsam je nach Strombelastung erst bei einem entsprechend größeren Strom eine Relativverschiebung der Schieber 4, S, 6 gegenüber dem Schlitten 3 bewirken. Wenn zusätzlich eine Raumkompensation für das thermische Relai^ vorgesehen ist, so kann die Zunge 25 als Bimetallstreifen ausgebildet werden. Dieser Bimetallstreifen erfährt dann bei Temperaturschwankungen des Raumes die gleichen Änderungen wie die Bimetallstreifen 7, 8, 9, wodurch eine Raumtemperaturkompensation erfolgt.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Thermisches Relais zum Schutz gegen Überstrom und Einphasenbetrieb, mit in jeder Phase angeordneten und an einem Schieber angreifenden Bimetallstreifen, bei welchem Relais der Schieber nach Zurücklegen eines bestimmten Weges ein Kontaktstück betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß je Phase ein Schieber (4, 5, 6) mit einem auf einer Gleitfläche (3/) verschiebbaren federnden Teil (4a) vorgesehen ist, daß diese Gleitfläche (3/) auf einen dem Auslösestrom entsprechenden Weg abgestimmt ist, und daß ein bewegbares Bauteil (15) derart in bezug auf die Gleitfläche (3/) angeordnet ist, daß das federnde Teil (4a) jedes Schiebers (4, 5, 6) nach Verlassen der Gleitfläche auf dieses das Kontaktstück (19) betätigende Bauteil (15) aufschlägt.

2. Thermisches Relais nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die federnden Teile (4 a) der Schieber (4, 5, 6) derart gestaltet sind, daß durch die Rückzugskraft eines oder mehrerer der erkaltenden Bimetallstreifen (7, 8, 9) das diesem oder diesen entsprechende federnde Teil (4a) so lange auf das bewegliche Bauteil (15) drückt, bis das federnde Teil (4 a) wieder seine Ausgangsstellung auf der Gleitfläche (3/) erreicht hat.

3. Thermisches Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (4, 5, 6) parallel zueinander verlaufend in einem diesen gemeinsamen Schlitten (3) verschiebbar geführt sind.

4. Thermisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (3/) von einem Fortsatz (3 d, 3e) des Schlittens (3) gebildet ist.

5. Thermisches Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Bauteil (15) ein U-förmiges Kopfteil (15 α, 15 b, 15 c) besitzt, welches den die Gleitfläche (3/) aufweisenden Fortsatz (3 e) mit Spiel umfaßt.

6. Thermisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Teil (4 a) jedes Schiebers (4, 5, 6) als Bügel mit einem parallel zur Gleitfläche (3/) verlaufenden Vorsprung (4 b) und einer Stütze (4 c) ausgebildet ist.

7. Thermisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (3) mit einer Aussparung (24) versehen ist, in welche das äußere freie Ende einer verstellbaren Zunge (25) zur Einstellung der Auslösestromstärke eingreift.

8. Thermisches Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (25) zur Raumkompensation als Bimetallstreifen ausgebildet ist.

9. Thermisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (4, 5, 6) und/oder deren federnde Teile (4 a) aus Isolierstoff oder Federn mit Isolationsummantelung bestehen.

10. Thermisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem beweglichen Bauteil (15) ein weiteres Kontaktstück (23) betätigbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen