DE2300746C3 - Vorrichtung zur Einstellung der Auslösestromstärke an einem Thermorelais - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung der Auslösestromstärke an einem Thermorelais mit einer Übertragungseinrichtung für die durch eine Verformung wenigstens eines durch den Auslösestrom beaufschlagten Bimetallelements verursachte Bewegung auf den Riegel einer Verriegelungseinrichtung, wobei die Übertragungseinrichtung einen unter Federvorspannung gehaltenen Auslösehebel aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-AS 31 315 bekannt. Dabei ist die Übertragungseinrichtung aus einem schwenkbar gelagerten Auslösehebel gebildet, der an einem Hebelarm mit einem Kompensationsbimetallelement versehen ist und dessen anderer Hebelarm eine Sperrklinke betätigt. Das Kompensationsbimetallelement steht über einen Bolzen und eine Mitnehmerhülse mit den vom Auslösestrom durchflossenen Bimetallelementen in Verbindung.

Der Bolzen ist innerhalb der Mitnehmerhülse justierbar eingeschraubt und erlaubt auf diese Weise durch Axialverschiebung eine Einstellung der Auslösestromstärke.

Weiter ist aus der DT-AS 10 37 565 eine Vorrichtung zur Einstellung der Auslösestromstärke bekannt, deren Übertragungseinrichtung aus einer Wippe und einem damit in Verbindung stehenden Sperrbügel besteht, dessen Achse in bezug auf eine Sperrklinke verschiebbar ist. Durch Verstellung der Acnse des Sperrbügels wird eine Veränderung der Eingriffsfläche des Sperrbügels mit der Klinke bewirkt und somit auch eine Veränderung der Auslösestromstärke.

Diese Vorrichtungen werden gewöhnlich zusammen mit den zugehörigen Thermorelais als Überstromauslöser an einem Schütz für elektrische Geräte verwendet. Bei einer Überbelastung, d. h. bei einem Überschreiten ίο der Auslösestromstärke des Überstromrelais wird das Schütz betätigt und das elektrische Gerät von der Stromversorgung getrennt. Diese Einrichtungen sind also vornehmlich zum Schutz von elektrischen Verbrauchern bestimmt und müssen deshalb sehr zuverlässig arbeiten. Damit diese Übertromauslöser an elektrischen Geräten mit unterschiedlicher Leistungsaufnahme eingesetzt werden können, muß zudem eine Einrichtung vorgesehen sein, die eine Einstellung der erforderlichen Auslösestromstärke gestattet. In vielen Fällen genügt jedoch die Einstellung der Auslösestromstärke allein nicht, es muß vielmehr zusätzlich die individuelle Überlastbarkeit des betreffenden Gerätes beachtet werden. Dies bedeutet, daß neben der erforderlichen Auslösestromstärke auch die Empfindlichkeit des Übertromauslösers angepaßt werden muß. Unter »Empfindlichkeit« bzw. »Ansprechempfindlichkeit« wird hierbei in Analogie zu dem Begriff »Trägheit« einer Schmelzsicherung diejenige Eigenschaft verstanden, die angibt, wie schnell die Sicherung bzw. das Thermorelais auf eine Überschreitung der Auslösestromstärke anspricht, bzw. mit welcher Energiemenge das Thermorelais über die Ansprechschwelle hinaus überlastet werden muß. In vielen Fällen ist bei elektrischen Geräten die zulässige Stromstärke mit der Überlastbarkeit verknüpft. Dabei sind zwei Zuordnungen denkbar, wobei einerseits die Überlastbarkeit mit ansteigender zulässiger Stromstärke zunimmt oder andererseits abnimmt. Dementsprechend muß für einen ausreichenden Schutz der elektrischen Geräte die Auslöseempfindlichkeit des Thermorelais dem eingestellten Auslösestrom angepaßt sein. Dies ist bei den nach dem Stand der Technik bekannten Thermorelais nicht gewährleistet und die zu schützenden elektrischen Geräte können deshalb beschädigt oder zerstört werden, obwohl die vorgeschriebene Auslösestromstärke beachtet wurde.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei einer Änderung der Auslösestromstärke auch die Ansprechempfindlichkeit des Thermorelais geändert wird.

Erfindungsgernäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Übertragungseinrichtung mit einem, durch das Bimetallelement betätigbaren, schwenkbar gelagerten Steuerhebel und mit einem schwenkbar gelagerten Auslösehebel ausgestattet ist, daß der Steuerhebel und der Auslösehebel mit veränderbarem Hebelarm im Eingriff stehen und daß der Hebelarm zusammen mit dem Vorlaufweg des Bimetallelements einstellbar ist.

Dabei wird durch die Veränderung des Vorlaufweges des Bimetallelementes zunächst die von der erforderlichen Verformung des Bimetallelementes abhängige Auslösestromstärke eingestellt, während die Veränderung des Hebelarms vornehmlich die Auslöseempfindlichkeit beeinflußt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Auslösehebel zwei Arme aufweist, die zu beiden Seiten seiner

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Schwenkachse angeordnet sind, und daß der Steuerhebel so angeordnet und geformt ist, daß eine Vergrößerung des Vorlaufweges des Bimetallelements mit einer Vergrößerung des Hebelarms verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung nimmt mit zunehmender Auslösestromstärke die Auslöseempfindlichkeit ab.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß der Steuerhebe! auf einem Zapfen eines Einstellhebels schwenkbar gelagert ist und daß der Einstellhebel um die Schwenkachse des Auslösehebels schwenkbar ist. Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Aufbau erreicht.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Steuerhebel aus einem geradlinig bewegbaren, schwenkbaren Hebel besieht.

Die Erfindung wird im folgenden an H^nd von Ausführungsbeispielen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform, bei der die Auslüsecmpfindlichkeit mit der Auslösestromstärke abnimmt,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform, bei der jedoch die Auslöseempfindlichkeit mit der Auslösestromstärke zunimmt und

F i g. 3 und 4 abgewandelte Ausführungsformen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einer Übertragungseinrichtung ausgestattet, die die Bewegung eines Bimetallelements 1 mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis auf einen Auslöseschieber 10 überträgt, der unter der Einwirkung einer Feder 15 elektrische Kontakte (nicht dargestellt) betätigt, wenn ein auf dem Auslöseschieber angebrachter Riegel 16, der mit einem Vorsprung 12 im Eingriff steht, sich in Richtung Fi bevegt.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, weist die Übertragungsvorrichtung einen Auslösehebel 8 auf, der zwei links und rechts einer Schwenkachse 7 angeordnete Arme 9 und 11 besitzt. Der Riegel 16 ist an einem Ende des Arms 11 angeordnet. Dieser Auslüsehebel 8 besteht in Wirklichkeit aus einem Bimetallstreifen, der in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur eine gewisse Krümmung annehmen kann und somit die Rolle eines Ausgleichsorgans spielt.

Ein Einstellhebel 6, der das Einstellorgan der Vorrichtung darstellt, ist auf einer Schwenkachse gelagert, die bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 mit der Schwenkachse 7 zusammenfällt, auf der der Auslösehebel 8 angeordnet ist.

Das freie Ende des Einstellhebels 6 ist mit einem Zeiger 13 versehen, der einer Skala 14 gegenübersteht. Zwischen diesem freien Ende des Einstellhebels 6 und der Schwenkachse 7 ist eine zweite Schwenkachse 5 vorgesehen, an der ein Steuerhebel 2, 3, 4 gelagert ist. Dieser Steuerhebel 2, 3, 4 besteht aus drei Teilen, von denen sich der Teil 2 bis in die Nähe des Bimetallelements 1 erstreckt.

Dieses Bimetallelement 1 verformt sich in Abhängigkeit von dem zu überwachenden Strom, der es durchfließt. Das Bimetallelement 1 kann entweder unmittelbar oder mittelbar über eine Verbindungseinrichtung, die auf ein Phascnungleichgewicht von Strömen, die mehrere Bimelallelcmente durchfließen, anspricht, mil dem Steuerhebel 2,3,4 zusammenwirken.

Ein /weiter Teil 3 des Steuerhebels 2, 3, 4 ist an seinem Ende mit einer Nocke 4 ausgestattet, die mit dem Arm 9 des Auslöschebcls 8 in Berührung steht. Der Anlagepunkt der Nocke 4 am Auslösehcbel 8 befindet sich in einem Abstand, entsprechend einem Hebelarm b von der Schwenkachse 7.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun im folgenden erläutert:

Eine Erhöhung der Temperatur des Bimetallelements 1, in Abhängigkeit vom Stromdurchfluß, bewirkt eine mechanische Verformung des Bimetallelements 1 in solcher Weise, daß dessen Abstand von dem Teil 2 des Steuerhebels 2, 3,4, entsprechend dem Vorlaufweg a, in Richtung Fi verringert wird. Bei entsprechender Erhöhung der Temperatur legt sich das Bimetallelement 1 an den Teil 2 des Steuerhebels 2, 3,4 an und übt darauf eine Kraft aus, die von der Nocke 4 auf den Auslösehebfci 8 übertragen wird. Dadurch wird der Auslösehebel 8 in Richtung Fi bis in eine Lage geschwenkt, in der der Riegel 16 den Auslöseschieber 10 freigibt.

Das Übersetzungsverhältnis der Bewegungen des Bimetallelements 1 und des Riegels J6 ist vornehmlich vom Hebelarm b abhängig.

Zur Einstellung einer höheren Auslösestrormtärke wird der Einstellhebel 6 so geschwenkt, daß sein Zeiger 13 auf einen anderen Punkt der Skala 14 zeigt und gleichzeitig der Steuerhebel 2. 3. 4 in Richtung Fi bewegt wird. Dadurch wird der Vorlaufweg a vergrößert und der Anlagepunkt der Nocke 4 am Auslösehebcl 8 so verschoben, daß der Hebelarm b verlängert wird.

Dadurch ist nun ein größerer Weg der Nocke 4 in Richtung Fj erforderlich, damit durch entsprechende Schwenkung des Auslösehebels 8 die Entriegelung des Auslöseschiebers 10 bewirkt wird. Daraus ergibt sich, daß gleichzeitig mit einer Veränderung der Auslösestromstärke auch eine Veränderung der Auslöseempfindlichkeit erfolgt ist.

In der F i g. 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei der die Auslöseempfindlichkeit mit wachsender Auslösestromstärke zunimmt. Bei dieser Ausführungsform ist die Vergrößerung des Vorlaufweges a mit einer Verkleinerung des Hebelarms b verknüpft. Wie in der F i g. 2 dargestellt ist, ist der Einstellhebel 6' um eine Schwenkachse 17 schwenkbar, die nicht mit der Schwenkachse des Auslösehebels 8 zusammenfällt. Diese besondere konstruktive Maßnahme kann auch bei einer Ausführungsform, wie sie in der F i g. 1 dargestellt ist, vorgesehen werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform, die in der F i g. 3 dargestellt ist, kann überdies vorgesehen werden, daß zwischen dem Bimetallelement 1 und einem Auslösehebel 8' ein beweglicher Steuerhebel 20 angeordnet ist, der in bezug auf den Auslösehebel 8' schräg stehend schwenkbar gelagert ist und dessen seitliche Einstellung 14' veränderbar ist. Durch eine seitliche Verschiebung dieses Steuerhebels 20 in Richtung der Längsachse des Auslösehebels 8' wird gleichzeitig der Abstand des einen Endes des Steuerhebels zum Bimetallelement 1 verändert und auch der Abstand des Auflagepunktes seines anderen Endes von der Schwenkachse des Auslösehebels 8', so daß auch der Hebelarm mit dem der Steuerhebel 20 mit dem Auslösehebel 8 im Eingriff steht, einer Veränderung un^: terworfen ist.

Eine weitere besonders einfache Ausführungsl'orm der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Fig.4 dargestellt. Dabei ist das Bimetallelement 1 mit einem Steuerhebel 30 verbunden, dessen Längsrichtung gegen die Bewegungsrichtung des Bimetallelements 1 gekippt ist, und dessen freies Ende zur Veränderung der Auslösestromstärke geschwenkt werden kann, so daß der Angriffspunkt dieses freien Endes an einem Auslösehe-

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bei 8" verschiebbar ist. Auf diese Weise wird durch entsprechende Schwenkung des Sfeuerhebels 30 sowohl der Abstand seines freien Endes vom Auslösehcbel 8", der Vorlaufweg a, und gleichzeitig auch der Hebelarm am Auslösehebel 8" verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

23 OO Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Einstellung der Auslösestromstärke an einem Thermorelais mit einer Übertragungseinrichtung für die durch eine Verformung wenigstens eines durch den Auslösestrom beaufschlagten Bimetallelements verursachte Bewegung auf den Riegel einer Verriegelungseinrichtung, wobei die Übertragungseinrichtung einen unter Federvorspannung gehaltenen Auslösehebel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (2 bis 9, 11; 2 bis 5, 6', T 8, 9, 17; β', 20; 8". 30) mit einem, durch das Bimetallelement (I) betätigbaren, schwenkbar gelagerten Steuerhebel (2, 3, 4; 20; 30) und mit einem schwenkbar gelagerten Auslösehebel (8; 8'; 8") ausgestattet ist, daß der Steuerhebel (2, 3. 4; 20; 30) und der Aus/ösehebel 8; 8'; 8") mit veränderbarem Hebelarm (b) im Eingriff stehen und daß der Hebelarm (b) zusammen mit dem Vorlaufweg (a) des Bimetallelements (1) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (8) zwei Arme (9,11) aufweist, die zu beiden Seiten seiner Schwenkachse (7) angeordnet sind, und daß der Steuerhebel (2, 3, 4) so angeordnet und geformt ist, daß eine Vergrößerung des Vorlaufswegs (a) des Bimetallelements (1) mit einer Vergrößerung des Hebelarms (b) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (2,

3, 4) auf einem Zapfen (5) eines Einstellhebels (6) schwenkbar gelagert ist und daß der Einstellhebel (6) um die Schwenkachse (7) des Auslösehebels (8) schwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, daduroii gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (20; 30) aus einem geradlinig bewegbaren, schwenkbaren Hebel besteht.