DE6602774U - Thermisches relais - Google Patents

Description

DipL-foig. Medridi Köhne· "; ;,. :':*": :'.!:'
Patentanwalt ,· ; '. ' I '. .' 'I '. '
5 KoIn3.4/Postfach265 Äktenz.': St 21 991 /21 g Gbm

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Anmelaerin: Firma

o ucti'iva ox'oiu—Dunax ügcia ucjLcxk/xxiC

E. Spindler & 0. Deissler

Rodt, Gemeinde Marienheide,
Post G-ummersbach

** Thermisches Relais

Die Neuerung bezieht sich auf ein thermisches Relais ί eine, zwei oder mehr Phasen, wobei jedes Auslöseorgan jeder Phase an einem Schieber angreift, der seinerseii nach Zurücklegen eines V/eges, der dem Auslösestrom en1 spricht, einen Auslösekontakt "betätigt.

Es sind bereits thermische Relais der oben bezeichnete Gattung bekanntgeworden, welche jedoch außerordentlicl pliziert und damit nicht nur bauaufwendig, sondern au< störungsanfällig gestaltet sind.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachte: vermeiden. Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß ( gelöst, daß jeder Schieber mit einem federnden Teil ai stattet ist, welches auf einer G-leitflache auf den dei Auslösestrom entsprechenden Weg abgestimmt ist^ und d? bewegliches Bauteil derart in bezug auf die Gleitfläi ordnet ist, daß das federnde Teil jedes Schiebers

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Verlassen der Gleitfläche auf dieses den Auslösekontakt betätigende Bauteil aufschlägt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Neuerung wird dadurch erzielt, daß die federnden Teile der Schieber derart gestalte sind, daß durch. Kraft des betreffenden erkaltenden Ausloseorganes während des Rückweges das betreffende federnde Teil so lange druckverstärkend auf das bewegliche Bauteil drückt, bis das federnde Teil unter schlagartiger Freigabe des beweglichen Bauteiles wieder in Ruhelage auf die Gleitfläche gelangt. Auf diese Weise wird der erhebliche Vorteil erreicht, daß die Energie des betreffenden erkaltenden Bimetalles dazu ausgenutzt wird, die auslösenden Teile des Relais in die Ruhelage zurückzuführen, wodurch Federn od. dgl. Hilfsmittel erspart werden, die bei bisher bekannten Relais erforderlich waren und die vorher während des Auslösevorganges gespannt werden mußten, wodurch die Bimetalle während des Auslösevorganges erheblich kraftmäßig beansprucht wurden und infolge dessen nicht feinfühlig und exakt arbeiten konnten.

Eine konstruktive Vereinfachung wird in weiterer Ausgestaltu der Neuerung dadurch erreicht, daß die Schieber parallel zueinander verlaufend in einem gemeinsamen Schlitten verschieb lieh gsführt sind. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft die Gleitfläche von einem Portsatz des Schlitten gebildet is In weiterer Ausgestaltung wird das neuerungsgemäße Relais dadurch, verbessert, daß der Schlitten mit einer Aussparung versehen ist, in welche das äußere freie Ende einer verstell baren Zunge zwecks Regelung des Einstellbereieh.es eingreift.

Auf diese Weise ist es möglich, konstruktiv einfach eine Regelung des Kinstellbereiches dadurch vorzunehmen, daß 3er Schlitten/und damit die Gleitfläche auf dem Fortsatz des Schlittens verschoben wird,, die Auslösung also wunschgemäß früher oder später erfolgt.

Eine konstruktive Vereinfachung bzw. besonders vorteilnafte Ausgestaltung, wird dadurch erzielt, daß das bewegliche Bauteil ein U-förmiges Kopfteil aufweist, welches das die Gleitfläche aufweisende Teil des Fortsatzes mit Spiel umfaßt. Hiermit in Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß das federnde Teil jedes Schiebers einen Bügel mit einem parallel zur Gleü fläche verlaufenden Vorsprung und mit einer Stütze aufweist.

Kn manchen Fällen ist es vorteilhaft, das thermische Relais mit einer Vorrichtung zur Raumkompensation auszustatten, was: konstruktiv einfach dadurch erreicht wird, daß die Auslöse-(organe in an sich "bekannter Weise als Bimetallstreifen und auch die Zunge zwecks Raumkompensation als Bimetallstreifen ausgebildet sind.

_;Um Iselationsschwierigkeiten zu begegnen, wird das neuerungsgemäße Relais ferner in der Weise ausgestaltet, daß die Schieber und/oder deren federnden Teile aus Isolierstoff ode: Federn mit Isolationsu-'timan celung bestehen.

Dadurch, daß nach der oben erläuterten n&uerungsgemäßen Ausgestaltung die Kräfte der betreffenden Auslöseosgane der Bimetalle, nur für die Auslösung beansprucht werden, niciit also irgendwelche Federn od. dgl. während des Auslösevorgang zu spannen "brauchen, ist es möglich, daß von. dem beweglichen

3auteil mehr als ein Kontakt betätigbar vorgesehen sind. Man kann also zum Beispiel einen Öffner zur Unterbrechung der

t Schützspule und außerdem einen dchließkontakt, zum Beispiel

als Signalkontakt vorsehen und gleichzeitig betätigen.

/»eitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sieh aus dem Nachfolgenden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung im Schema dargestellt, und zwar zeigen :

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein thermisches Relais im Ruhezustand,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt hierzu gemäß Schnittlinie H-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Teil d<"3 Relais gemäß Big. 1, jedoch in Auslösestellung.

Die Darstellungen gemäß den Fig. 1 bis 5 sind als rein schematische Darstellungen des neuerungsgemäßen thermischen Relais zu betrachten, das heißt die einzelnen Relaisteile sind zur besseren Verdeutlichung der Neuerung zum Teil nur schematisch eingezeichnet; es versteht sich, daß zur baulichen Verkleinerung und Vereinfachung in bezug auf die Konstruktion als solche Veränderungen vorgenommen werden können. In dem schematischen Ausführungsbeispiel ist eine Grundplatte 1 vorgesehen, welche eine vereinfachte feststehende Führung 2 aufweist, gegenüber welcher ein Schlitten 3 nach links oder rechts verschiehlicli gehalten ist. Der Schlitten 3 weist drei längsverlaufende Kanäle 3a, 3b und 3c auf, in welchen Schieber 4_; 5, 6 längsverschieblich gehalten sind. Von der Unterseite her

greifen in diese einzelnen Schieber an entsprechenden Aussparungen 7a, 8a, 9a Auslöseorgane in Form von Bimetallstreifen 7, 8,. 9 ein,die ihrerseits in an sich bekannter Weise mit Yficklungen 10_s 11, 12 entsprechend den Phasen versehen sind. Am rechten Ende des Schlittens 3 liegt eine Feder 13 an, die sich ihrerseits an der Platte 14 abstützt.

An. des linken Ende weist der Schlitten einen Fort-sat-z 3d und 3e auf, wobei das Fortsatzteil 3e auf der Oberseite eine Gleitfläche 3f bildet. Zwischen den beiden Fortsatzteilen liegt eine Vertiefung, in welche der Schenkel 15c des nachfolgend beschriebenen Kopfteiles eindringt. Jeder Schieber 4, 5, 6 ist mit einem federnden Teil 4a in Gestalt eines Bügels mit einem parallel zur Gleitfläche 3f verlaufenden Vorsprung 4b und mit einer schrägen Stütze 4c versehen. Das beispielsweise L-förmig von oben gesehen gekröpfte Bauteil 3e des Fortsatzes 3d des Schlittens wird von einem U-förmigen Kopfteil 15a mit Schenkeln 15b, 15c des beweglichen Bauteiles 15 mit Spiel umfaßt. Dieses bewegliche Bauteil 15 ist in Führungen 16 vertikal verschiebbar gehalten und wird durch eine Feder 18 nach oben in Ruhelage gedrückt. Das Bauteil 15 ist ferner durch eine geeignete Verbindung 17 mit einem Auslosekontakt 19 verbunden, an welchem die Anschlüsse 20 und 21 liegen. £s können in konstruktiv geeigneter V/eise, zum Beispiel durch eine Stange 22 ein oder mehrere weitere Kontakte angeschlossen werden, die bei Auslösung betätigt werden, zum Beispiel der Schließkontakt 23, der vorteilhaft als Signal-Kortakt Verwendung finden kann.

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Im Bereich des rechten Endes ist der Schlitten 3 mit einer

Aussparung 24 versehen, in welche das äußere freie Ende einer verstellbaren Zunge 25 eingreift. Diese Zunge ist an einer drehbaren Verstellvorrichtung 26 befestigt, die in Richtung des eingezeichneten Teiler, im Uhrzeigersinn oder entgegen dem

d Uhrzeigersinn verstellt werden kann, so daß die Zunge 25

im Sinne der strichpunktierten Linien nach links oder rechts verschwenkt werden kann. Die Zunge 25 dient, wie weiter unten noch näher erläutert wird, zur Regelung des Einstellbereiches. Wenn eine Raamkompensation erwünscht ist, kann die Zunge 25» ebenso wie die Auslöseorgane 7, 8, 9>als Bimetallstreifen ausgebildet werden.

Es sei hier r^och darauf hingewiesen, daß alle wesentlichen Teile des oben erläuterten thermischen Relais, die nicht unmittelbar mit den Kontakten zusammenwirken, also insbesondere der Schlitten 3, <\ie Schieber 4, 5, 6 und das Bauteil 151 vorzugsweise aber die Schieber 4, 5, 6 mit ihren federnden Teilen 4a, 4b und 4c, aus Isolierstoff btstehen. Die genannten federnden Teile können auch aus Metallfedern mit einer Isolationsummantelung hergestellt werden.

Die Wirkungsweise des oben erläuterten thermischen Relais ist im wesentlichen folgende. Wenn zwei Phasen gegenüber der einen anderen Phase Überstrom erhält, beispielsweise die Wicklungen 10 und 11 der Bimetallstreifen 7 und 8, so biegen sich die beiden mit ihren oberen Enden nach links aus, verschieben dadurch die Schieber 4 und 5 nach links, so daß der gezeichnete Vorsprung 4b auf der gemeinsamen Gleitfläche 3f des Teiles 3e des Portsatzes 3d des Schlit-

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tens nach links gleitet, und zwar solange, bis die Kante des Vorsprunges 4b des Bügels 4a die linie obere <ante der Gleitfläche 3f erreicht. In diesem Augenblick schnellt der Bügel 4a mit- dem Vorsprung 4b und der Stütze 4c aufgrund der dem Bügel innewohnenden Federkraft nach unten und schlägt auf das U-förmige Kopfteil 15a, 15b, 15c des beweglichen Bauteiles 15 auf, so daß dieses entgegen der Federkraft den Kontakt 19 schlagartig öffnet und falls vorgesehen den Schließkontakt 23 schließt. Während dieses Auslösevorganges hält der Bimetallstreifen 9 den Schlitten 3 entgegen der Kraft deriSder 13 in der ursprünglichen lage. Wenn sich nun die Bimetallstreifen 7 und 8 wieder abgekühlt haben, so ziehen diese den Schieber 4 und 5 mit seinem gezeichneten federnden Teil 4a zurück und das untere nach dem Vorsprung 4b zu liegende Teil des Bügels 4a gleitet &a der linken oberen Kante der Gleitfläche 3f herauf, bis der Vorsprung 4b wieder oberhalb der Gleitfläche 3f liegt; vergleiche insbesondere Fig. 3. Während dieses letzteren Vorganges drückt die Stütze 4c ständig auf die obere Fläche des Schenkels 15c auf, hält also das bewegliche Bauteil 15 auch dann noch ir der unteren Stellung, wenn sich der Vorsprung 4b auch schon wieder von dem Schenkel 15b abgehoben hat. Infolge der Konstruktion des beschriebenen federnden Teiles und der dem Bügel 4a innewohnenden Federkraft tritt eine Druckverstärkung durch die Stütze 4c ein. In dem Augenblick' jedoch, in dem der Vorsprung 4b über die Gleitfläche ?f gelangt, rutscht der Vorsprung auf der Gleitfläche nach rechts in die Ursprungslage, womit auch

die Stütze 4o schlagartig von dem Sohankel 15c abgehoben •ird, so daß die Y/ledere'nschaltung des Kontaktes 19 unter Verschiebung des Bauteiles 15 nach oben hin unter dem Druck ier Feder 18 erfolgt und gleichzeitig auch das öffnen des

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Der gleiche Vorgang spielt sich auch sinngemäß dann ab, wenn andere oder alle drei Phasen Überstrom erhalten.

Erfahrungsgemäß muß bei unsymmetrischer Belastung der Phasen «ine schnelle Ausschaltung vorgenommen werden, wofür das jlieuerungsgemäße Relais, wie oben beschrieben, Sorge trägt. Auf diese V/eise wird bei dem neuerungsgemäßen thermischen Relais bei einfacher Gestaltung ein zuverläßig und feinfühlig wirksamer Differentialschutz erreicht. Bei symmetriecher, bzw. gleichmäßiger Belastung sämtlicher Phasen kann jedoch eine höhere Belastung des angeschlossenen elektrischen Gerätes erfolgen, wofür das neuerungsgemäße Relais ebenfalls Sorge trägt, und zwar wie folgt. Bei gleichmäßiger Belastung der Wicklungen 10, 11, 12 biegen sich, auch die Bimetalle 7, 8, 9 im wesentlichen gleichmäßig durch, so daß sich der Schlitten 3 unter Wirkung der Jeder 13 etwas nach links verschieben kann, bis er das Bauelement 25 erreicht. Mit dem Schlitten 13 verschiebt sich aber auch der Fortsatz 3d mit äeinem Teil 3e und der Gleitfläche 3f, so daß die linke untere Kante des Bügels 4a auch erst bei einem späteren Zeitpunkt bzw, bei entsprechend höha?erer Strombelastung der Phasen die linke obere Kante der Gleitfläche überschreitet und wie oben beschrieben wurde die Auslösung bewirkt.

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Wie oben bereits angedeutet wurde, läßt sich das neuerungsgemäße thermische Relais in Anpassung an die Gegebenheiten über einen großen Einstellbereich regulieren, und zwar wird dies durch die Zunge 25 vorgenommen. Das obere Ende der Zunge 25 befindet sich mit Spiel in einer Aussparung 24. Wird nun die Zunge im Uhrzeigersinne etwas verschwenkt, so d°ß sich das obere Ende etwas nach rechts bewegt, so wird verständlich, daß nach einer gewissen Ausbiegung der Bimetallstreifen die rechte Flanke der Aussparung 24 frühzeitig an das obere Ende der Zunge 25 anschlägt, wodurch der Schlitten 3 festgehalten wird, so daß die oben erläuterte Auslegung entsprechend früh erfolgt. Wird dagegen durch Schwenken der Zunge 25 entgegen dem Uhrzeigersinn das obere Ende nach links verschoben, so wird der Schlitten von der Zunge erst nach Zurücklegen eines größeren Verschiebeweges der Schlitten nach links hin festgehalten, die Schieber 4, 5, 6 können also einzeln oder gemeinsam je nach Strombelastung wie oben erläutert erst bei "Vorhandensein eines entsprechend größeren Stromes eine Relativverschiebung der Schieber gegenüber dem Schlitten bewirken. Wenn zusätzlich eine Raumkompensation für das thermische Relais gewünscht ist, kann die Zunge 25 als Bimetallstreifen ausgebildet werden, so daß dieser Bimetallstreifen bei Temperaturschwankungen des Raumes die gleichen Änderungen wie die Bimetallstreifen 7,8, 9 erfährt, wodurch die Raumtemperaturkompensation erfolgt.

Die Neuerung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausfhrungsbeiapiel, sondern soll auch andere, den Gegebenheiten angepaßte bzw. veränderte Konstruktionen erfassen., bei welchen die zu Anfang erläuterten Grundgedanken der Feuerung benutzt sind.

Claims (10)

DipL-lng.Friedrich Köhnp ·. .·' . . . . ." .'". Patsntanwait .·: ·..: : .·.:■·.·..: ?5 FE-1S69 Kölsl4/Posifadi2o£.·· ·· ' '·· Schutzansprüehe

1. Thermisches Relais für eine, zwei oder mehr Phasen, wobei jedes Auslöseorgan jeder Phase an einem Schieber angreift, der seinerseits nach Zurücklegen eines Weges, der dem Auslösestrom entspricht, einen Auslösekontakt betätigt, dadurch gekennzeichnet_t clsß ieder Schieber (4, 5, 6) mit einem federnden Teil (4a) ausgestattet ist, welches auf einer Gleitfläche (3f) verschieblieh ist, daß diese Gleitfläche auf den dem Auslösestrom entsprechenden Weg abgestimmt ist, und daß ein bewegliches Bauteil (15, 15a, 15b, 15c) derart in bezug auf die Gleitfläche angeordnet ist, daß das federnde Teil jedes Schiebers nach Verlassen der Gleitfläche auf dieses den Auslösekontakt (19) betätigende Bauteil aufschlägt.

2. Thermisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Teile (4a) der Schieber derart gestaltet sind, daß durch Kraft des betreffenden erkaltenden Auslöseorganes (7, 8, 9) während des Rückweges das betreffende federnde Teil so lange druckverstärkend auf das bewegliche Bauteil drückt, bis das federnde Teil unter schlagartiger Freigabe des beweglichen Bauteiles wieder in Ruhelage auf die Gleitfläche gelangt.

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

verschieblich geführt sind./

4. Thermisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (3f) von einem Portsatz (3d, 3e) des Schlittens (3) gebildet ist_v

5. Thermisches Seiais nach Anspruch 2 oder einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Bauteil (15) ein U-förmiges Kopfteil (15a, 15b, 15c) aufweist, welches das die Gleitfläche (3f) auf v/eisende Teil (3e) des Portsatzes mit Spiel umfaPt.

6. Thermisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, daß das federnde Teil (4a) jedes Schiebers (4, 5, 6) einen Bügel mit einem parallel zur Gleitfläche (3f) verlaufenden Vorsprung (4b) und mit einer Stütze (4c) aufweist,

7. Thermisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (3) mit einer Aussparung (24) versehen ist, in welche das äußere freie Ende einer verstellbaren Zunge (25) zwecks Regelung des Einstellbereiches eingreift.,

8. Thermisches Relais nach e±nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseorgane (7,8,9 in an sich bekannter Weise als Bimetallstreifen und auch die Zunge (25) zwecks Raumkompensation als Bimetallstreifen ausgebildet sind..

9. Thermisches rtelais nacn eimern der vorherg Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ül Schieber (4, 5, 6 ) und/oder deren federn' (4a, 4b, 4c) aus Isolierstoff oder Feder. Isolationsummantelung bestehen. -■

10.. Thermisches Relais nach einem der vorfterg Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vo. beweglichen Bauteil (15) mehr als ein Kon betätigbar vorgesehen sindj

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