DE1012360B - Anordnung fuer Schalter und Relais in Mehrphasen-Wechselstromkreisen mit Bimetallstreifen zur Betaetigung einer Ausloesevorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bereits eine Schaltvorrichtung mit Bimetallstreifen zum Schutz von Mehrphasen-Wechselstromkreisen bekannt, bei der die Bimetallstreifen mit ihren freien Enden über eine Anzahl von als Auslöseglieder dienenden Querhebeln ein Steuerorgan in Bewegung setzen. Jeder Querhebel ist dabei drehbar an den freien Enden zweier einander benachbarter Streifen angeschlossen und mit einem Fortsatz über die Drehpunkte hinaus versehen, der in jeder Richtung einen Angriff an das Steuerorgan besitzt. Bedingt durch die zweifach gelagerten Querhebel, haben die Bimetallstreifen verschiedene Länge. Diese bekannte Vorrichtung ist für Drehstromkreise durch die Verwendung mindestens zweier Querhebel und verschieden langer Bimetallstreifen in ihrem Aufbau ziemlich kompliziert, und das Auswechseln eines Bimetallstreifens erfordert den Ausbau aller drei Streifen, was recht umständlich ist. Da die Querhebel zur Betätigung des Steuerorgans mit Fortsätzen über die Drehpunkte hinaus versehen sein müssen, hat die Schaltvorrichtung eine beachtliehe Breite, was einen angestrebten gedrängten Aufbau erschwert. Ferner sind vier Lagerstellen für die beiden Querhebel erforderlich. Diese Vielzahl von Lagerstellen bedeutet aber eine gesteigerte Störanfälligkeit des Schalters bzw. einen erheblichen Aufwand an Zeit und Mitteln, um ein gutes Spiel der Lager zu gewährleisten.

Weiterhin ist noch eine Vorrichtung mit drei Bimetallstreifen gleicher Länge bekannt. Hier besitzen die beiden äußeren Streifen je einen Querhebel, während der mittlere zwei Querhebel besitzt. Diese vier Hebel wirken auf ein gemeinsames Steuerorgan ein und sind derart an den freien Enden der Bimetallstreifen gelagert und mit diesen verbunden, daß beim Zurückbleiben eines oder zweier Streifen eine frühere Betätigung des Steuerorgans stattfindet, als dies bei gleichzeitiger Auslenkung sämtlicher drei Bimetallstreifen der Fall ist. Da an den freien Enden der Bimetallstreifen neben den Querhebeln noch besondere Querstege zur Betätigung dieser Hebel angebracht werden müssen, ist auch diese bekannte Vorrichtung recht kompliziert im Aufbau und daher teuer in der Herstellung. Ferner sind ebenfalls vier Lagerstellen vorhanden, so daß in dieser Hinsicht das gleiche wie für die oben beschriebene Vorrichtung gilt.

Zweck der Erfindung, die sich auf eine Anordnung für Schalter und Relais in Mehrphasen-Wechselstromkreisen mit auf einen Querhebel einwirkenden Bimetallstreifen zur Betätigung einer Auslösevorrichtung bei symmetrischer Überlastung und zur früheren Betätigung im Falle unsymmetrischer Belastung bezieht, ist es, die obengenannten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung gibt zur Lösung der Aufgabe einen einfachen, nur einen geringen Raum beanspruchenden Anordnung für Schalter und Relais
in Mehrphasen -Wechselstromkreisen

mit Bimetallstreifen
zur Betätigung einer Auslösevorrichtung

Anmelder:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172

Dr. phil. Hans Johann, Hochstadt (Kr. Hanau),
ist als Erfinder genannt worden

Schalter zu schaffen, die Anweisung, die bisher verwendeten zwei bzw. vier Querhebel durch einen einzigen mit nur einer Lagerstelle zu ersetzen und gleich lange Bimetallstreifen zu verwenden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei der mit ihren freien Enden auf den Querhebel der Auslösevorrichtung einwirkenden Bimetallstreifen in Auslöserichtung wirken und ein zwischen den beiden angeordneter und an seinem freien Ende mit dem Querhebel verbundener Bimetallstreifen entgegengesetzte Arbeitsrichtung besitzt. Am zweckmäßigsten wird der Querhebel so ausgebildet, daß er sich auf den beiden äußeren Streifen abstützt. Der mittlere Streifen kann kraftschlüssig mit dem Querhebel verbunden sein, wobei zur kraftschlüssigen Verbindung eine Zugfeder bzw. eine Gestänge mit Druckfeder dient. Auch eine formschlüssige Verbindung ist möglich, wenn der Querhebel selbst elastisch, z. B. eine Blattfeder ist oder der mittlere Einschaltstreifen selbst genügend federt. Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt, und zwar zeigt

Bild 1 einen über Gestänge und Druckfeder mit dem mittleren Bimetallstreifen verbundenen Querhebel,

Bild 2 einen über eine Zugfeder mit dem mittleren Bimetallstreifen verbundenen Querhebel und

Bild 3 einen aus elastischem Material bestehenden Querhebel, der am mittleren Bimetallstreifen drehbar gelagert ist.

In Bild 1 a ist der Deutlichkeit halber die Auslösevorrichtung perspektivisch dargestellt, und zwar im

709 588/196

Ruhezustand. Die neben dem Bimetallstreifen X, 2j 3 gezeichneten Pfeile deuten ihre Arbeitsrichtung an. Die punktierte Nullinie gibt in sämtlichen Bildern die Ausgangsstellung der unteren Kante des Querhebels 5 an, wenn die Bimetallstreifen ihre Ruhelage einnehmen. Der Querhebel 5 besitzt wärmeisolierende Kuppen 5 α und 5 b, mit denen er auf den Bimetallstreifen 1 und 3 aufliegt, und ist über das Gestänge 4, bestehend aus einer Druckfeder 4 c und einer Zugstange 4 b, die durch eine Bohrung 5 e des Querhebels 5 und durch eine Bohrung 2 α des Streifens 2 hindurchgesteckt ist, mit dem Bimetallstreifen 2 verbunden. An den beiden Enden des Querhebels sind zwei Ansätze 5 c und 5d vorgesehen, die zusammen mit dem Ansatz 4 d des Gestänges 4 auf ein Auslöseorgan 6, das in Lagern 6 a und 6 b drehbar gelagert ist, einwirken können. Selbstverständlich muß der Ouerhebel isolierende Strecken enthalten, um Kurzschlüsse zwischen den Thermogliedern zu vermeiden.

Die Bilder Ib, lc, Id sind in Vorderansicht gezeichnet, und die imBild 1 a verwendetenBezugszeichen werden beibehalten. Die Auswirkung einer gleichmäßigen Erwärmung der Bimetallstreifen (symmetrische Überlastung) ist im Bild 1 b dargestellt. Der mittlere Bimetallstreifen 2 biegt sich in entgegengesetzter Richtung wie die beiden äußeren. Dadurch wird die Druckfeder 4 c stärker gepreßt und deren Kraft über den Querhebel 5 auf die beiden äußeren Bimetalle 1 und 3 übertragen, so daß die Ausbiegung aller drei Streifen verringert wird. Dieser verringerten Ausbiegung ist die Justierung für eine Auslösung bei symmetrischer Überlastung zugrunde zu legen. Bleibt nun beispielsweise bei unsymmetrischer Belastung der mittlere Bimetallstreifen in seiner Bewegung zurück, wie dies Bild 1 c zeigt, so verringert sich seine zurückhaltende Kraft, und die beiden äußeren Bimetallstreifen werden einen größeren Weg machen als im Falle symmetrischer Überlastung. Bleibt dagegen ein äußeres Bimetall in seiner Bewegung zurück (Bildl d), so wird die Druckfeder teilweise entlastet und daher auch die zurückhaltende Kraft auf den anderen äußeren Bimetallstreifen geringer, wodurch seine Bewegung relativ stärker wird. Daher erfolgt bei Zurückbleiben eines beliebigen Bimetallstreifens (unsymmetrische Belastung) stets eine relativ frühere Auslösung als im Falle symmetrischer Überlastung. Die Wirkung kann auch dadurch verstärkt werden, daß der Querhebel langer ist als der Abstand der beiden äußeren Bimetalle und z. B. über abgebogene Ansätze 5 α und 5 6 erst auf ein übliches Auslöseorgan einwirkt. Hierdurch wird eine weiterhin verstärkte Auslösebewegung hervorgerufen, wenn eines der äußeren Bimetalle in seiner Bewegung zurückbleibt. Ebenso kann der Effekt des Zurückbleibens des mittleren Bimetallstreifens 2 noch dadurch erhöht werden, daß in diesem Falle nicht der Querhebel 5, sondern das Verbindungsgestänge 4 zwischen Bimetallstreifen und Querhebel selbst die Auslösung bewirkt (Bild 1 c). Durch die Kraft der beiden äußeren Bimetallstreifen wird nämlich über Querhebel 5 und Druckfeder 4 c das Verbindungsgestänge angehoben, weil der mittlere unbelastete Bimetallstreifen jetzt nachgibt. Dagegen übernehmen im Falle symmetrischer Überlastung (Bild 1 b) die beiden Enden des Querfiebels gleichmäßig und im Falle des Zurückbleibens eines der äußeren Bimetalle (Bild 1 d) das andere äußere oder der diesem zugeordnete Endpunkt des Querhebels die Auslösung.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung des Querhebels mit dem mittleren Bimetallstreifen zeigt Bild 2 insofern, als an die Stelle des Gestänges eine am BK metallstreifen 2 und am Querhebel 5 befestigte Zugfeder 7 getreten ist. Statt eine Feder zwischen Qt
hebel und mittleren Bimetallstreifen anzuordnen, ki
auch der Querhebel 5 selbst aus elastischem Matern (Blattfeder) hergestellt sein. In diesem Falle wird der:! i Querhebel direkt am mittleren Bimetallstreifen 2 inii ■ einem Lager 8 gelagert. Diese eben beschriebene Aus- ^; führungsform ist im Bild 3 dargestellt. f.

Schließlich kann auch die Biegeelastizität des mittleren Bimetallstreifens die Wirkung einer Druck-, Zug- oder Blattfeder ersetzen, ebenso seine Verwindungselastizität eine besondere drehbare Lagerung des Querhebels entbehrlich machen. In einem -solchen Falle kann der Querhebel mit dem mittleren Bi
streifen formschlüssig z. B. durch Vernietung
bunden sein.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung für Schalter und Relais in Mehrphasen-Wechselstromkreisen mit auf einen Querhebel einwirkenden Bimetallstreifen zur Betätigung einer Auslösevorrichtung bei symmetrischer Überlastung und zur früheren Betätigung im Falle unsymmetrischer Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der mit ihren freien Enden auf den Querhebel einwirkende Bimetallstreifen in Auslösecichtung arbeiten und ein zwischen den beiden angeordneter und an seinem freien Ende mit dem Quäthebel verbundener Bimetallstreifen entgegengesetzte Arbeitsrichtung besitzt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querhebel auf die beiden äußeren Bimetallstreifen abstützt. ■■■■■''

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bimetallstreifen kraftschlüssig mit dem Querhebel verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekeea* zeichnet, daß zur kraftschlüssigen Verbindung ein Gestänge mit Druckfeder dient (Bild 1).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge und die Druckfeder so ausgebildet sind, daß das Gestänge gleichfalls auf die Auslösevorrichtung einwirken kann, wenn dt mittlere Bimetallstreifen weniger oder nicht ;&- wärmt wird. ,tß i^;'

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur kraftschlüssigen Verbindung eine Zugfeder dient (Bild 2).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querhebel federnd, z. B. als Blattfeder ausgebildet und am mittleren Bimetallstreifen drehbar gelagert ist (Bild 3).

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querhebel auf einem genügend biege- und verwindungselastischen mittleren Bimetallstreifen formschlüssig befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 837 869;
USA.-Patentschrift Nr. 2 713 623.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 588/196 7.57