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Uberstromwärmezeitrelais Beim Bau von Überstromwärmezeitrelais ergeben
sich Schwierigkeiten, wenn temperaturempfindliche Mittel, wie Bimetall, zur Vornahme
von Schaltbewegungen benutzt werden. In diesem Falle läßt es sich nämlich praktisch
nicht erreichen, daß ein Kontaktträger, welcher nicht nur unverklinkt, sondern auch
mit Verklinkung arbeiten soll, aus eigenem Energiegehalt unter Überwindung einer
Mindestentfernung aus der Ruhestellung in diejenige Öffnungslage übergeht, in welcher
er verriegelt werden soll. Unmittelbar nach Unterbrechung des Ruhekontaktes wird
nämlich der die temperaturempfindlichen Mittel beheizende Strom unterbrochen, und
es kühlen sich diese Mittel sogleich ab, so daß die den Kontaktträger antreibende
Ausdehnung der temperaturempfindlichen Mittel von dem gleichen Zeitpunkt an aufhört.
An sich würde es möglich sein, einen schleichenden Kontaktträger in eine Lage überzuführen,
in welcher er bei Wahrung eines hinreichend großen Luftzwischenraumes verklinkt
werden kann, jedoch setzt ein solches Relais überaus empfindliche und verwickelte
Vorrichtungen voraus, welche für den Einbau in die in großen Mengen gebrauchten
Überstromwärmezeitrelais ausscheiden müssen, nicht zum wenigsten wegen der hohen
Herstellungskosten.
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Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, ein Überstromwärmezeitrelais
mit temperaturempfindlichen Mitteln, wie Bimetall, zu schaffen, bei welchem trotz
der schleichenden Bewegung der von den Bimetallen angetriebenen Auslöseleiste wahlweise
mit oder ohne Verklinkung gearbeitet werden kann. Die Erfindung geht zu diesem Zweck
auf
eine bekannte Bauart zurück, bei welcher ein Kon= takthebel
mit einem zu öffnenden Kontakt von einem in Abhängigkeit von der Auslöseleiste drehbaren,
unter dem Einfluß einer Rückstellfeder stehenden Sperrhebel in Kontaktstellung gehalten
und nach Aufhebung der Sperrwirkung von einer Ausschaltfeder ruckartig in die Ausschaltstellung
übergeführt wird. Die Bauart, von welcher vorliegende Erfindung ihren Ausgang nimmt,
ist noch mit verschiedenen Mängeln behaftet. So setzt die bekannte Vorrichtung voraus,
daß der Kontakthebel nach jedem Ansprechen des Relais unter Überwindung der von
der Ausschaltfeder herrührenden Kräfte wieder von Hand in die Ausgangslage übergeführt
wird. Zu diesem Zweck muß ein Knebel auf der Rückseite des Gerätes um einen vorbestimmten
Winkel gedreht werden, wobei die Ausschaltfeder erneut gespannt wird. Es bildet
ferner einen Nachteil, daß dieser Kontakthebel lediglich mit Verklinkung betrieben
wird, wobei die Ausschaltfeder die Funktion des verklinkenden Mittels ausübt. Für
das Arbeiten ohne Verklinkung ist vielmehr bei der bekannten Vorrichtung ein zusätzliches
Kontaktpaar vorgesehen, wobei der zugehörige Kontakthebel sich nach Maßgabe der
Auslöseleiste schleichend bewegt. Demgemäß sind bei der bekannten Vorrichtung zwei
verschiedene Stromkreise mit einer beiden Stromkreisen gemeinsamen Anschlußklemme,
insgesamt also drei Anschlußklemmen, vorgesehen, und es muß das zu überwachende
Gerät in den einen oder anderen Stromkreis einbezogen werden. Die bekannte Vorrichtung
ist unter diesen Umständen bereits derartig vielteilig, daß sie infolge der erhöhten
Baukosten fürzahlreiche Fälle ausscheiden muß, in denen es darauf ankommt, ein möglichst
einfaches, mit oder ohne Verklinkung betreibbares Relais anzuwenden. Auch bringt
der verwickeltere-Aufbau notwendigerweise eine Vermehrung der Störungsmöglichkeiten
mit sich, während die Notwendigkeit, den mit Verklinkung arbeitenden Kontakthebel
nach jedem Ansprechen des Relais durch Betätigung eines Knebels von Hand in die
Ausgangslage zurückzuführen, in allen den Betrieben als störend, wenn nicht sogar
unerträglich empfunden werden muß, in denen die Relais häufig ansprechen müssen.
Überläßtr man die Überführung in die Ausgangslage, was an sich möglich ist, einem
besonderen Gerät, so ergibt sich eine weitere Verteuerung und noch größere Vielteiligkeit.
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Schwierigkeiten dieser Art sind beim Erfindungsgegenstand vermieden,
und es ergibt sich ein mit oder ohne Verklinkung zu betreibendes überstromwärmezeitrelais,
welches mit einem einzigen Kontakthebel auskommt und auch sonst einen einfachen
und bemerkenswert klaren Aufbau ergibt, wenn erfindungsgemäß zur Überführung des
Sperrhebels in die Freigabestellung ein zwischen diesen Sperrhebel und die Auslöseleiste
geschalteter, gegen den Widerstand einer Feder durch die Auslöseleiste verstellbarer
Drehhebel vorgesehen ist, welcher nach Öffnung des Kontaktes unter dem Einfluß einer
vorher bei der Auslösebewegung der Auslöseleiste gespannten Feder den Kontakthebel
selbsttätig wieder in die Kontaktschlußstellung zurückführt, in welcher dieser durch
den Sperrhebel wieder selbsttätig verriegelt wird. Bei dem neuen Relais ist erreicht
worden, daß sich der Kontakthebel trotz der schleichenden Bewegung der Auslöseleiste
ruckartig in die Kontaktöffnungsstellung bewegt, jedoch im Gegensatz zu der bekannten
Vorrichtung durch Ausnutzung einer bei der schleichenden Bewegung der Auslöseleiste
aufgespeicherten Energie in Form einer gespannten Feder wieder selbsttätig in die
Ausgangsstellung zurückbewegt wird, und zwar unabhängig davon, ob der Kontakthebel
ohne oder mit Verklinkung betrieben wird. Im letzteren Falle kommt die aufgespeicherte
Energie nach Aufhebung der Verklinkung zur Auswirkung. Auf diese Weise gelangt man
zu einem Gerät, welches sich der erprobten und bewährten temperaturempfindlichen
Mittel zur Bewegung einer Auslöseleiste bedient und dabei dennoch mit und ohne Verklinkung
betrieben werden kann, ohne daß im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen der Kontaktträger
bei verklinktem Betrieb nach jeder Betätigung wieder in die Ausgangslage von Hand
übergeführt werden muß, und im übrigen beim Übergang von verklinkten zum unverklinkten
Betrieb oder umgekehrt den Anschluß des zu überwachenden Stromkreises an andere
Anschlußklemmen vermeidet.
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Bei einem besonders zweckmäßigen Ausführungsbeispiel greift die Ausschaltfeder
des Kontakthebels mit ihrem anderen Ende an dem durch die Auslöseleiste verstellbaren
Drehhebel an, auf den sie im gleichen Sinne wie diejenige Feder einwirkt, gegen
deren Kräfte er durch die Auslöseleiste bewegt wird. Auf diese Weise erfüllt die
Ausschaltfeder gleichzeitig zwei Funktionen. Einmal überführt sie den Kontakthebel
nach Aufhebung der Sperrwirkung ruckartig in die Ausschaltstellung, und danach bewirkt
sie nach der Unterbrechung des Stromkreises und der Erkaltung der Bimetalle bei
der rückläufigen Bewegung der Auslöseleiste die Rückkehr des Kontakthebels in die
Kontaktstellung.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der durch die Auslöseleiste
verstellbare Drehhebel als doppelarmiger Hebel ausgebildet, auf dessen einen Arm
die Auslöseleiste einwirkt, während der andere Arm zu dem Sperrhebel und dem Kontakthebel
so angeordnet ist, daß er diese wechselseitig beeinflußt. So wird in überraschend
einfacher Weise der Drehhebel nacheinander zur Aufhebung der Sperrwirkung und damit
zum Unterbrechen des Stromkreises und danach oder nach Aufhebung der Verklinkungswirkung
zur Überführung des Kontakthebels in die Ausgangslage benutzt.
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Es -hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn der Sperrhebel aus
einem Winkelhebel besteht, der unter dem Einfluß seiner Rückstellfeder mit dem freien
Ende seines einen Schenkels sich an einer Nase des Kontakthebels verklinkt, unterhalb
welcher der Kontakthebel eine Ausnehmung
aufweist, mittels deren
sich der Kontakthebel während der Öffnungsbewegung über den sich an der Nase abstützenden
Schenkel des Sperrhebels schiebt.
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Ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dem Kontakthebel ein durch
eine Feder gespannter Klinkenhebel zugeordnet, der entweder den Kontakthebel nach
begonnener Ausschaltung verklinkt oder schon vor dessen Kontaktlösebewegung in eine
derartige Lage übergeführt worden ist, daß er die verklinkende Wirkung nicht mehr
ausüben kann, so ergibt sich ein Relais, welches je nach Bedarf verklinkt oder unverklinkt
arbeiten kann und welches in beiden Ausführungsarten bei gleichen Stromstärken anspricht.
Es ist an sich nicht mehr neu, derartige Klinkenhebel in Verbindung mit Relais auszuführen.
So hat man bereits einen solchen Klinkenhebel bei einem selbsttätigen Schnellausschalter
vorgesehen, bei welchem es mit Rücksicht auf die mit großer Geschwindigkeit erfolgende
Schaltbewegung des zu verklinkenden Kontakthebels ohne weiteres möglich war, den
Klinkenhebel vorzusehen. Um derartige Verriegelungsvorrichtungen bei Überstromwärmezeitrelais
anwenden zu können, bedurfte es erst der erfindungsgemäß eingeschalteten Mittel
zwischen der schleichenden Auslöseleiste und dem Kontakthebel.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
in drei verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Dort erkennt man Heizwicklungen
2, welche zur Beheizung von Auslöseelementen 3 in Form von Bimetallstäben dienen.
Die Heizwicklungen sind in den zu überwachenden Stromkreis i einbezogen. Unter dem
Einfluß der Erhitzung nehmen die Bimetallstäbe die gestrichelt dargestellte Form
4 an und verschieben hierbei die Auslöseleiste 5 in Richtung des Pfeiles 6. Die
Auslöseleiste dreht hierbei den bei 7 drehbar gelagerten Drehhebel 8 und spannt
damit die am Drehhebel mit dem einen Ende angreifende Ausschaltfeder g. Die Feder
ist mit dem anderen Ende an den Kontakthebel i o angeschlossen, der im Drehpunkt
i i gelagert ist und an seinem oberen Ende ein ein- oder mehrpoliges Kontaktpaar
12 besitzt, welches in leitender Verbindung mit den Anschlußklemmen 14 und 13 steht.
Über das Kontaktpaar fließt bei mehrpoliger Ausführung der Motorstrom bzw. bei einpoliger
Ausführung der Steuerstrom des Schützes; der letztere Fall ist der Zeichnung zugrunde
gelegt. Die Ausschaltfeder 9 vermag jedoch den Kontakthebel io so lange nicht zu
beeinflussen, wie der bei 14 gelagerte, als Winkelhebel ausgebildete Sperrhebel
15, 18 an der Nase 16 des Hebels io verklinkt und in dieser Lage durch die Rückstellfeder
17 gesichert ist. Die Entsperrung des Kontakthebels io erfolgt vielmehr erst dann,
wenn der Drehhebel 8 im Verlauf der weiteren Drehbewegung beim überschreiten der
Auslösegrenze das eine freie Ende 18 des Winkelhebels erfaßt und diesen so lange
dreht, bis die Verklinkung an der Nase 16 aufgehoben ist. In diesem Augenblick,
der in Abb. II dargestellt ist, zieht die Ausschaltfeder 9 den Kontakthebel io ruckartig
in die Ausschaltstellung. Hierbei schiebt sich der Kontakthebel mit der unterhalb
der Nase 16 befindlichen Ausnehmung 27 über den freien Schenkel 15 des Winkelhebels.
Damit ist das Kontaktpaar 12 geöffnet.
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Es werde nun zunächst angenommen, daß die in der Zeichnung dargestellte
Vorrichtung ohne Verklinkung arbeitet. In diesem Falle ist der unter dem Einfluß
einer Feder 22 stehende Klinkenhebel 20, 21 durch einen von Hand festzulegenden
Anschlag 25 in eine Stellung übergeführt, in welcher er nicht in der Lage ist, den
ausgeschalteten Kontakthebel i o zu verriegeln. Von dem Augenblick an, in welchem
der Kontakt 12 unterbrochen ist, hört die Beheizung der Auslöseelemente 3 auf. Diese
kehren wieder in die in Abb.I in ausgezogenen Linien dargestellte Lage zurück. Nun
kommt die Spannkraft der Federn 9 und 24 zur Geltung, welche am Drehhebel 8 angreifen
und beide im - gleichen Sinne wirken. Diese bei der Auslösebewegung der Leiste gespannten
Federn ziehen jetzt in dem Maße, wie sich die Auslöseleiste infolge der veränderten
Form der Auslöseelemente 3 wieder entgegengesetzt dem Pfeil 6 bewegen kann, den
Hebel 8 und damit die Auslöseleiste wieder in die Ausgangsstellung zurück. Der Hebel
8 gibt den Winkelhebel 15, i8 in zunehmendem Maße frei, und dieser sucht unter dem
Einfluß seiner Feder 17 wieder in die Lage nach Abb. I zurückzukehren. Im Verlauf
dieser Bewegung tritt das obere Ende des Hebels 8 bei seiner Drehung im Uhrzeigersinne
auch wieder mit dem Kontakthebel io in Berührung und schwenkt diesen im Sinne der
Schließung des Kontaktes 12 wieder in die Ausgangsstellung zurück. Diese Vorgänge
sind teilweise in Abb. III dargestellt. Man sieht in dieser Abbildung, wie der Hebel
8 gerade beginnen will, den Kontakthebel i o zurückzuschwenken.
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In Abb. III ist noch die Arbeitsweise des neuen Relais mit Verklinkung
dargestellt. Bei der Ausschaltbewegung schiebt sich das oberste Ende des Kontakthebels
io unter der Nase 21 hinweg, und diese setzt sich mit ihrer vorspringenden Ecke
unter dem Einfluß der Feder 22 sofort hinter den Hebel io und hält ihn in der verklinkten
Stellung fest. Solange dies der Fall ist, kann der Hebel 8 auf den Kontakthebel
io nur einen Druck ausüben, vermag ihn aber nicht mehr in die Ausgangslage zurückzuschwenken.
Das ist erst möglich, nachdem mittels der Entklinkungstaste 23 die Nase 21 so weit
angehoben ist, daß der nun nicht mehr verklinkte Kontakthebel io in der bereits
beschriebenen Weise im Uhrzeigersinne zurückgeschwenkt werden kann.