DE3308003C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltmechanismus mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Sprungsysteme für thermische Überstromrelais sind in einer Vielzahl von Varianten bekannt.

Bei einem derartigen System nach der DD-PS 93 812 wird zur Erzielung der erforderlichen Federkraft für das Sprungsystem eine Omega-Feder eingesetzt.

Bei einer derartigen Feder nimmt die erforderliche Betätigungskraft bis zum Erreichen des Sprungpunktes zwar ständig ab, d. h. sie geht gegen Null. Doch ist eine Omega-Feder, technologisch bedingt, wesentlich toleranzanfälliger hinsichtlich ihrer Kraftkennlinie als beispielsweise eine Zugfeder.

Aufgrund des konstruktiven Aufbaus einer Omega-Feder ergeben sich zwei kritische Lagerstellen, an denen Reibungskräfte auftreten, die eine hohe Genauigkeit der Einstellung des Schaltpunktes erschweren. Derartige Streuungen werden noch dadurch verstärkt, daß bei einer Omega-Feder infolge der spezifischen Anordnung relativ hohe Kräfte, besonders in den Endlagen der Feder, auftreten, zum anderen aber auch fertigungsbedingte Toleranzen zu Kraftschwankungen führen, so daß die Wiederholbarkeit des Schaltpunktes nicht befriedigen kann.

Einen ähnlichen Sprungmechanismus zeigt die DE-OS 19 58 417, bei welchen gleichfalls eine Omega- Feder eingesetzt ist.

Im C-förmigen Teil dieser Feder sind zwei Wippen gelagert, deren eine an ihrem Ende ein Kontaktstück trägt, während die andere zur Einstellung des Systems, z. B. auf selbsttätige Rückstellung, aber auch der Betätigung dient.

Auch bei dieser Lösung treten aufgrund der hohen Federkraft erhöhte Reibungskräfte auf, die in keiner Weise erwünscht sind, denn die Abschaltung eines überlasteten Verbrauchers steht damit in unmittelbaren Zusammenhang.

Von den vorstehend beschriebenen Sprungmechanismen unterscheidet sich die Lösung gemäß DE-AS 11 29 587, die einen elektrischen Schnappschalter mit zwei unter Zugfederspannung am Stößel gehalterte Kontaktarme betrifft.

Die Kontaktarme werden durch die Zugfeder im Lagerteil zusammengehalten. Bei Betätigung des Stößels bewegen sich die Kontaktarme bis zum Sprungpunkt (Totpunktlage), wobei auch hier ein fallender Kraftverlauf bis zum Umschnappen des Sprungsystems entsteht.

Die Angriffspunkte der Zugfeder an den Kontaktarmen wurden jedoch so gewählt, daß auch hier eine relativ hohe Zugfederkraft erforderlich ist. Damit erhöhen sich die Reibungskräfte in den Lagerstellen, so daß eine größere Streuung des Sprungverhaltens des Befehlsgerätes zu erwarten ist.

Aus der DE-PS 8 93 543 ist ein Schaltmechanismus der eingangs genannten Art bekannt, bei dem zwei Wippen mit ihren inneren Enden an ortsfesten Schneidenlagern anliegen. Eine Zugfeder verbindet etwa die Mitten der Wippen und an den äußeren Enden der Wippen greifen Betätigungselemente an.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sprungmechanismus zu schaffen, der eine hohe Sprungpunktgenauigkeit besitzt. Dabei ist zu gewährleisten, daß an der Betätigungsstelle die Kraft- und Wegstreuungen des Sprungpunktes sehr klein gehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafterweise sind die Lagerstellen in den Wippen als verschiebbare Lager ausgebildet.

Ein Optimum zwischen Hub und Federkraft wird dadurch erreicht, daß die Lagerstellen der Gabelenden mittig auf den Wippen vorgesehen sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß Betätigungsstößel, Betaetigungsschieber und die Wippen aus Plastformstoff bestehen, was gleichfalls durch die geringen Federkräfte ermöglicht wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Betätigungsschieber ein T-förmiger Ansatz angeformt, welcher endseitig mit dem Kontaktsystem in Eingriff steht.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Darstellung des Sprungmechanismus in einer Vorderansicht mit Kontaktfedern.

Der in Fig. 1 gezeigte Sprungmechanismus besteht aus dem Betätigungsstößel 1, einem zweiarmig ausgebildeten Betätigungsschieber 2, den Wippen 3; 4 und einer Zugfeder 5.

Im Betätigungsstößel 1, der durch die Bimetallstreifen über ein Übertragungssystem betätigt wird, befinden sich zwei gegenüberliegende Schneidenlager, in welchen die Wippen 3; 4 mit ihren schneidenförmig ausgebildeten inneren Enden 6; 7 unter Spannung der Zugfeder 5 anliegen.

Die Wippen 3; 4 sind außerdem auf den Gabelenden unverlierbar gelagert.

Die Lagerstellen 8; 9 wurden funktionsbedingt als verschiebbare Lager ausgebildet.

Die Lagerstellen 8; 9 befinden sich in den Wippen 3; 4. Eine derartige Anordnung ist deshalb besonders vorteilhaft, da dadurch ein Optimum zwischen dem notwendigen Hub des Systems und der erforderlichen Kraft der Zugfeder 5 erreicht wird.

Die Zugfeder 5 wird zwischen den äußeren Enden 10; 11 der Wippen 3; 4 eingehängt.

Am Betätigungsschieber 2 befindet sich weiterhin ein T-förmiger Ansatz 12, dessen Nasen 13 zur Betätigung der Schaltglieder 14 dienen.

Der T-förmige Ansatz 12 am Betätigungsschieber 2 kann auch als Traverse ausgebildet sein, um beispielsweise Kontaktbrücken zum Schalten von Stromkreisen aufnehmen zu können.

Der Betätigungsstößel 1 mit seinen beiden gegenüberliegenden Schneidenlagerstellen ist im Gehäuse verschiebbar angeordnet kann aber auch drehbar gelagert sein, was in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt ist.

Die Wirkungsweise des Schaltmechanismus ist folgende: Bei Betätigung des Betätigungsstößels 1 werden die Wippen 3; 4 in die Totpunktlage bewegt, wobei die erforderliche Betätigungskraft ständig geringer wird. Der Betätigungsschieber 2 ändert zunächst seine Lage nicht.

Die Wippen drehen sich in den Lagerstellen 8; 9 der Gabelenden bis zur Erreichung des Sprungpunktes. Nachdem der Sprungpunkt des Systems erreicht ist, springen die Wippen um und der Betätigungsschieber 2 betätigt dabei die Schaltglieder 14.

Die günstige Anordnung der Lagerstellen 8; 9 im Zusammenhang mit den Federeinhängungen an den äußeren Enden 10; 11 der Wippen 3; 4 ermöglicht es, eine Zugfeder mit minimaler Federkraft einzusetzen. Dadurch treten in den Einhängestellen der Zugfeder 5 sowie in den Schneidenlagern des Betätigungsstößels 1 nur minimale Reibungskräfte auf.

Außerdem können durch die geringe Zugfederkraft alle Teile des Sprungmechanismus aus Plastformstoffen hergestellt werden, da die Abnutzungserscheinungen wegen der kleinen Reibungskräfte unbedeutend sind.

Damit wird ein Sprungsystem mit fallendem Kraftverlauf realisiert, das im Sprungpunkt eine geringe Auslösekraft aufweist, dessen Weg und Kraftstreuungen sehr niedrig sind und mit welchen eine hohe Wiederholgenauigkeit des Sprungpunktes erreicht wird. Dadurch wird auch eine hohe Auslösegenauigkeit des thermischen Überstromrelais gewährleistet, so daß Motoren bei entsprechender Überlastung zuverlässig abgeschaltet werden, ohne daß Materialschäden eintreten können.

Claims (5)

1. Schaltmechanismus für thermische Überstromrelais, welcher bei Betätigung durch einen vom Bimetall bewegten Betätigungsstößel unter der Wirkung einer Zugfeder von einer stabilen Lage in eine zweite umschnappt und dabei ein Kontaktsystem betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gabelenden eines zweiarmig ausgebildeten mit dem Kontaktsystem verbundenen Betätigungsschiebers (2) zwei Wippen (3; 4) gelagert sind, deren schneidenförmig ausgebildete innere Enden (6; 7) unter Spannung der Zugfeder (5) am Betätigungsstößel (1) anliegen, wobei die Zugfeder (5) zwischen den äußeren Enden (10; 11) der Wippen (3; 4) angeordnet ist.

2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen (8; 9) in den Wippen (3; 4) als verschiebbare Lager ausgebildet sind.

3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen (8; 9) der Gabelenden mittig auf den Wippen (3; 4) angeordnet sind.

4. Schaltmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstößel (1), Betätigungsschieber (2) und Wippen (3; 4) aus Plastformstoff bestehen.

5. Schaltmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Betätigungsschieber (2) ein T-förmiger Ansatz (12) angeformt ist, welcher endseitig mit dem Kontaktsystem (14) in Eingriff steht.