DE4142965A1

DE4142965A1 - THERMAL RELEASE

Info

Publication number: DE4142965A1
Application number: DE4142965A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Hoyer; Klaus Dr Ing Wittmann; Georgi Cwetanski
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-01
Also published as: EP0548730B1; EP0548730A3; DE59203382D1; EP0548730A2

Description

Die Erfindung betrifft einen in ein elektrisches Schalt gerät einbaubaren, als Streifen ausgebildeten thermischen Auslöser, der an einem Ende ortsfest eingespannt ist und dessen anderes, freies Ende sich bei Auftreten eines Überstromes aufgrund der durch den Überstrom bewirkten Erwärmung ausbiegt.The invention relates to an electrical circuit built-in, designed as a strip thermal Trigger that is fixedly clamped at one end and the other, free end of which occurs when a Overcurrent caused by the overcurrent Warms out.

In elektrischen Schaltgeräten, thermischen Überstromre lais oder Motorschutzschaltern werden als Auslöser bei Auftreten von Überströmen normalerweise streifenartige oder streifenförmige Thermobimetalle benutzt, die entwe der durch direkte oder indirekte Beheizung erwärmt wer den. Neuerdings ist auch bekannt geworden, anstatt Ther mobimetalle Streifen aus sog. Formgedächtnislegierungen zu verwenden. Die Thermobimetalle - ebenso wie die Form gedächtnislegierungen - sind an einem Ende ortsfest ein gespannt, wogegen das andere Ende frei bewegbar ist und beim Ausbiegen gegen einen Klinkenhebel drückt, wo durch eine Verklinkungsstelle geöffnet und ein Energie speicher zur Betätigung von Kontaktstücken freigegeben werden.In electrical switching devices, thermal overcurrent re Lais or motor protection switches are used as triggers The occurrence of overcurrents is usually strip-like or strip-shaped bimetallic metals, which either who is heated by direct or indirect heating the. Recently it has also become known, instead of Ther Mobile metal strips made of so-called shape memory alloys to use. The thermal bimetals - just like the shape memory alloys - are stationary at one end excited, whereas the other end is freely movable and when bending against a ratchet lever presses where opened by a latch and an energy memory released for actuating contact pieces will.

Allen den Auslösern ist gemeinsam, daß sie zur Erzielung einer bestimmten Auslösecharakteristik, d. h. zum Auslö sen bei einem bestimmten Überstrom, einjustiert werden müssen.All the triggers have in common that they are to achieve a certain tripping characteristic, d. H. to trigger at a certain overcurrent have to.

Zur Justierung eines Bimetalls sind mehrere Maßnahmen be kannt geworden. Bei Leitungsschutzschaltern wird das Thermobimetall oft an einem Schenkel eines U- oder V-för migen Befestigungsteiles befestigt, wobei sich zwischen dem Schenkel eine Schraube befindet, mit der das Thermo bimetall verstellt werden kann. Eine Justierung durch eine Schraube ist auch bei anderen Bauweisen bekannt; hierbei ist das Mutternteil, in das die Schraube drückt gegen das Thermobimetall im Bereich seines Fußes und ver stellt das freie Ende.There are several measures for adjusting a bimetal became known. In the case of miniature circuit breakers Thermobimetal often on one leg of a U or V conveyor Fastened part, where between the leg is a screw with which the thermo bimetal can be adjusted. An adjustment by a screw is also known in other designs; here is the nut part that the screw presses into against the bimetal in the area of his foot and ver represents the free end.

Bei einer anderen Ausgestaltung befindet sich im Bereich des Fußes des Thermobimetalls eine Schwächung, wodurch eine Verbiegung des Thermobimetalls mit plastischer Ver formung im Fußbereich möglich ist.In another embodiment is located in the area a weakening of the foot of the bimetal, causing a bend of the thermobimetal with plastic Ver shaping in the foot area is possible.

Bei einer anderen Ausführung der Justierung ist im Be reich des Fußes eine Platte vorgesehen, deren eine Kante senkrecht zur Längserstreckung und parallel zur Fläche des Thermobimetalls verläuft; die Justierung erfolgt durch Verstellung der Platte, in dem diese oder ein zur Halterung der Platte an einem ortsfesten Element dienen der Steg so verformt wird, daß sich die genannte Kante das Thermobimetall verbiegt. In another version of the adjustment is in the loading richly provided a plate, one edge of the foot perpendicular to the longitudinal extension and parallel to the surface of the thermal bimetal runs; the adjustment is made by adjusting the plate in which this or one for Serve the plate to a fixed element the web is deformed so that the said edge the thermal bimetal bends.

Bei Motorschutzschaltern oder in Überstromrelais sind zwischen den Phasenausfallschutzschiebern und den Thermo bimetallen Auflageplättchen oder Scheibchen aus Kunst stoff eingesetzt, die zur Einstellung des Weges des freien Endes hin zu der Kraftangriffsstelle an einem Pha senausfallschutzschieber hinzugefügt oder ausgetauscht werden können.With motor protection switches or in overcurrent relays between the phase failure protection slides and the thermo bimetallic pads or discs made of art fabric used to adjust the path of the Free end to the force application point on a Pha Failure protection slide added or replaced can be.

Dadurch, daß das Thermobimetall im Bereich des Fußes ver formt wird, verändert sich der Winkel des freien Endes bezogen auf die Verklinkungsstelle bzw. den Phasenaus fallschutzschieber, wodurch Reibungen entstehen können, die einen Einfluß auf die Auslösegenauigkeit haben.The fact that the bimetallic ver in the area of the foot is formed, the angle of the free end changes related to the latching point or the phase out safety gate, which can cause friction, that have an influence on the triggering accuracy.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen thermischen Auslöser unter Verwendung eines Streifens aus einem Thermobimetall und dergleichen durch die Justierung gleichzeitig auch die Kraftrichtung des Auslösers einzustellen.The object of the invention is to provide a thermal trigger using a strip made of a thermobimetal and the like by adjusting at the same time adjust the direction of force of the trigger.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß also wird der Streifen im Bereich des freien Endes mit einer Einkerbung versehen, wodurch ein Endbereich gebildet wird, der aufgrund der Querschnitts verringerung durch die Einkerbung leicht verformt werden kann.According to the invention, the strip is in the area of free end with a notch, whereby a End area is formed due to the cross section reduction can be easily deformed by the notch can.

Dabei kann der Endbereich zwischen der Einkerbung dem freien Ende einen gegenüber dem übrigen Bereich des Streifens gleichen oder verringerten Querschnitt aufwei sen. The end area between the notch can free end one towards the rest of the area Strips of the same or reduced cross-section sen.

Die Verstellung des freien Endes bzw. Verbiegung des freien Endes des Streifens erfolgt mittels einer gabelar tigen Vorrichtung, bei der der Streifen im Bereich der Einkerbung ortsfest gehalten und das Ende mit einem Ga belteil erfaßt und in entsprechender Weise verbogen wird.The adjustment of the free end or bending of the free end of the strip is done by means of a fork term device in which the strip in the area of Notch held stationary and the end with a Ga belteil is detected and bent in a corresponding manner.

Dabei besteht die Möglichkeit, daß das freie Ende, d. h. der Bereich zwischen der Einkerbung und dem Ende eine ge rade Ebene bildet oder in sich geknickt ist, wobei die Knicklinie senkrecht zu der Längserstreckung des Strei fens verläuft. Die letztere Knickung ist dann sinnvoll, wenn eine spezielle Kraftkomponente auf die Verklinkungs stelle erzielt werden soll, um Verklemmungen an der Ver klinkungsstelle oder - wenn Phasenausfallschieber vorge sehen sind, am Schiebersystem zu vermeiden.There is a possibility that the free end, i.e. H. the area between the notch and the end a ge straight plane or is bent, the Kink line perpendicular to the longitudinal extent of the streak fens runs. The latter buckling is then sensible when a special force component on the latch should be achieved to avoid jams at the Ver latching point or - if phase failure shifter pre are to be avoided on the slide system.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung so wie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserun gen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which some embodiments of the invention are shown, the invention should be so such as further advantageous refinements and improvements gene explained in more detail and described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 und 2 zwei Thermobimetalle mit unterschied lichen Endbereichen, Fig. 1 and 2, two thermobimetals with different union end regions,

Fig. 3 und 4 zwei Thermobimetalle mit unterschied licher Verformung der Endbereiche, in Seitenansicht, und FIGS. 3 and 4 two different Licher thermobimetals with deformation of the end portions in side view, and

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Thermobime talls im sog. Anlieferungszustand vor der Justierung. Fig. 5 is a side view of a Thermobime tall in the so-called delivery state before adjustment.

Das Thermobimetall 10 gemäß Fig. 1 besitzt zwei durch zwei Einkerbungen 11 und 12 voneinander getrennte Berei che 13 und 14, deren Längen L und l so bemessen sind, daß
L » l
ist. Die Breite B₁ des Bereiches 13 ist gleich der Breite B₂ des Bereiches 14, wogegen der Querschnitt des Berei ches 13 im Vergleich zu dem Querschnitt des Thermobime talls 10 im Bereich der beiden Einkerbungen sehr viel größer ist.The thermal bimetal 10 shown in FIG. 1 has two cheeks 13 and 14 separated by two notches 11 and 12 , the lengths L and l of which are such that
L »l
is. The width B _{1 of} the area 13 is equal to the width B _{2 of} the area 14 , whereas the cross section of the area 13 compared to the cross section of the Thermobime valley 10 in the area of the two notches is very much larger.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, kann das Thermobime tall 15 auch so ausgebildet sein, daß durch Einkerbungen 16 und 17 ein Bereich 18 gebildet ist, dessen Breite B₄ kleiner ist, ggf. halb so groß, wie die Breite B₃. Die Längenverhältnisse sind gleich.As can be seen from FIG. 2, the Thermobime tall 15 can also be formed such that an area 18 is formed by notches 16 and 17 , the width B _{4 is} smaller, possibly half as large as the width B _3rd The aspect ratios are the same.

Die Fig. 3 zeigt das Thermobimetall 10 und man erkennt, daß dieses im Bereich der Einkerbungen 11, 12 um einen Winkel α abgeknickt ist, wobei der Bereich 13 eben aus gebildet ist. Fig. 3 shows the bimetallic strip 10 and it is seen that this is kinked α in the area of the notches 11 by an angle 12, the area 13 is precisely formed.

Das Thermobimetall 15, welches in der Fig. 4 in Seiten ansicht dargestellt ist, ist im Bereich 16/17 ebenfalls abgeknickt, wobei der Endbereich 18 um eine Linie in sich geknickt ist, wodurch zwei Teilbereiche 19 und 20 gebil det sind, die einen stumpfen Winkel mit sich bilden. Da bei kann der Teilbereich 20 etwa parallel zu dem übrigen Bereich des Thermobimetalls verlaufen. Wie der stumpfe Winkel zwischen den beiden Teilbereichen 19 und 20 bemes sen ist, hängt von der gewünschten Kraftrichtung des freien Endes des Thermobimetalls, hier also des Teilbe reiches 20, auf die Verklinkungsstelle bzw. - bei einem Motorschutzschalter - auf einen Phasenausfallschieber ab.The bimetallic metal 15 , which is shown in FIG. 4 in side view, is also kinked in the area 16/17 , the end area 18 being kinked by a line, whereby two sub-areas 19 and 20 are formed, which are blunt Form an angle with yourself. Since the partial area 20 can run approximately parallel to the remaining area of the bimetal. How the obtuse angle between the two sections 19 and 20 is measured depends on the desired direction of force of the free end of the bimetallic strip, here the part 20 , on the latching point or - in the case of a motor protection switch - on a phase failure slide.

Zur Erleichterung kann das Thermobimetall 10 beispiels weise im Bereich der Einkerbung 11 und 12 vorgeformt sein, so daß der Bereich 14 um einen Winkel α₁ abgebo gen ist. Der Winkel α₁ kann kleiner als der Win kel α (siehe Fig. 3) sein.For relief, the bimetallic metal 10 can be preformed, for example, in the region of the notch 11 and 12 , so that the region 14 is bent by an angle α ₁ . The angle α ₁ can be smaller than the angle α (see FIG. 3).

In der Fig. 3 sind drei Elemente einer Vorrichtung dar gestellt, mit der der Endbereich 14 verformt wird. Diese Vorrichtung besitzt einen ortsfesten Anschlag 21, dem zwei bewegbare Gabelfinger 22 zugeordnet sind; die beiden Gabelfinger 22 nehmen das freie Ende 14 zwischen sich und können damit den Endbereich 14 verformen, wobei dann, wenn sich die beiden Gabelfinger 22 umeinander drehen und verschieben, die geknickte Version gemäß Fig. 4 herge stellt werden kann.In Fig. 3, three elements of a device are provided, with which the end portion 14 is deformed. This device has a fixed stop 21 to which two movable fork fingers 22 are assigned; the two fork fingers 22 take the free end 14 between them and can thus deform the end region 14 , wherein when the two fork fingers 22 rotate and shift around one another, the bent version according to FIG. 4 can be produced.

Claims

1. Installable in an electrical switching device, designed as a strip thermal trigger, preferably in the form of a thermal bimetal, which is clamped in place at one end and the other, free end bends when an overcurrent occurs due to the heating caused by the overcurrent, thereby characterized shows that the strip has at least one notch ( 11 , 12 ; 16 , 17 ) in the area of the free end and that the free end area ( 14 ; 18 ) between the at least one notch ( 11 , 12 ; 16 , 17 ) is used for adjustment and is suitably bendable for this.

2. Trigger according to claim 1, characterized in that the end region ( 14 , 18 ) between the notch ( 11 , 12 ; 16 , 17 ) and the end has a reduced cross-section compared to the rest of the strip.

3. Trigger according to one of the preceding claims, characterized in that the free end region ( 14 , 18 ) is kinked in itself, whereby two sub-regions ( 19 , 20 ) bent at an obtuse angle are formed.