EP0868736A2 - Thermisches auslösesystem - Google Patents

Thermisches auslösesystem

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EP0868736A2
EP0868736A2 EP96946142A EP96946142A EP0868736A2 EP 0868736 A2 EP0868736 A2 EP 0868736A2 EP 96946142 A EP96946142 A EP 96946142A EP 96946142 A EP96946142 A EP 96946142A EP 0868736 A2 EP0868736 A2 EP 0868736A2
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EP
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switching element
slide
distance
bearing
differential lever
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EP96946142A
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Rainer Lewin
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/223—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with bimetal elements
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49107—Fuse making

Definitions

  • the invention relates to a thermal release system for an electrical switching device with bimetallic strips, a slide with receiving slots in which the bimetallic strips are received, with a switching element for triggering a switching process, with a differential lever which is attached to the slide and by movement of the same its distance from the switching element is shortened in the pushing direction, the differential lever being fastened via a first and a second bearing point on the slide.
  • Such thermal tripping systems are implemented in circuit breakers.
  • the deflection of three bimetallic strips due to overload currents is used for a switching process.
  • the switch is not operated directly, but via the slide, which is adapted to the position of the bimetal strips.
  • the differential lever is pressed against the switching element by the slide and thus triggers the switching process.
  • the components of the switching device are provided with unavoidable tolerances and their arrangement and effect with one another form a tolerance chain. Their effect must be compensated for on the fully assembled switch. For this
  • Switching element and the differential lever to a predetermined. Value a can be set.
  • the invention has for its object to improve a thermal release system of the above type in that previously used adjustment elements can be dispensed with, so as to save costs. According to a further If the invention were to be proposed a method for producing a thermal release system of the type mentioned above, which is particularly simple.
  • the first-mentioned object is achieved in that the first position acts as a fulcrum: and has a specific distance to the switching element in the thrust direction for the release system, and in that the second position depends on this distance in such a way that a predetermined distance value a for the distance from the differential lever to the switching element in the direction of thrust.
  • the two bearing points lie on a straight line oriented essentially transversely to the direction of thrust and the first bearing point serving as the pivot point faces away from the switching element and the second bearing point faces the switching element.
  • the further object relating to a method for manufacturing a thermal release system, is achieved according to the invention in that the slide is manufactured with the first bearing designed as a fulcrum, that the position of the switching element in the electrical switching device is measured, depending on the measured position of the switching element, the second bearing point is calculated and executed on the slide, which is then mounted in the associated switching device.
  • the thermal off 1 generally comprises three bimetallic strips 2, each of which is provided with a heating winding (not shown here), a slide valve 3, a differential lever 4 and a switching element 5.
  • Receiving slots 6 are incorporated in the slide 3, in where the bimetallic strips 2 are stuck.
  • the slide 3 can be displaced in the direction of thrust indicated by a double arrow 7.
  • Attached to the slide 3 is the differential lever 4, which is oriented essentially transversely to the direction of thrust and has a nose 8 at its end facing the switching element 5.
  • This nose 8 has a distance x to the switching element 5 in the direction of thrust, which is dependent on the temperature of the bimetallic strips 2, ie the heating by the load current. In the de-energized state, this distance x should have a defined value a.
  • the differential lever 4 is attached to the slide 3 via two bearing points 9, 10.
  • the first bearing point 9 is a fixed point with respect to the slide 3, which in the de-energized state is at a distance y from the switching element 5 m pushing direction. This distance y depends on the manufacturing tolerances from device to device, ie a device-specific size.
  • the two bearing points 9, 10 are preferably located on a straight line that is oriented essentially transversely to the direction of thrust.
  • the bearing 9 located further away from the switching element 5 expediently serves as a fixed fulcrum.
  • This enables the second bearing point 10 of the differential lever 4 to be adapted to the prescribed position with small angles of rotation, which gives the required distance value x a of the nose 8 to the switching element 5 in the direction of thrust.
  • the slide 3 is manufactured with only one bearing point 9, which serves as a fulcrum.
  • the position of the switching element 5 in the trigger system 1 is measured, which is very precisely possible by triggering the switching process.
  • the position for the second bearing 10 is calculated and this is produced, for example, by stamping.
  • the slide 3 is then fitted into the associated switching device.
  • the second bearing point is designed as a slot 10.

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  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

Bei einem thermischen Auslösesystem (1) mit Bimetallstreifen (2), mit einem Schieber (3), mit einem Schaltelement (5) zur Auslösung eines Schaltvorgangs und mit einem Differenzhebel (4), der am Schieber (3) befestigt ist und durch Bewegung desselben in Schubrichtung seinen Abstand (x) zum Schaltelement (5) verkürzt, ist die Lagerung des Differenzhebels (4) am Schieber (3) hinsichtlich der Anpassung an den Abstand (x) verbessert. Hierzu ist der Differenzhebel (4) über eine als Drehpunkt ausgeführte Lagerstelle (9) befestigt, über die der Abstand (x) auf einen vorbestimmten Abstandswert (a) einstellbar ist.

Description

Beschreibung
Thermisches Auslösesystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Auslösesystem für ein elektrisches Schaltgerät mit Bimetallstreifen, einem Schieber mit Aufnahmeschlitzen, in denen die Bimetallstreifen aufgenommen sind, mit einem Schaltelement zur Auslösung eines Schaltvorgangs, mit einem Differenzhebel, der am Schieber be- festigt ist und durch Bewegung desselben in Schubrichtung seinen Abstand zum Schaltelement verkürzt, wobei die Befe¬ stigung des Differenzhebels über eine erste und eine zweite Lagerstelle am Schieber erfolgt.
Derartige thermische Auslösesysteme sind bei Leistungsschal- tern realisiert. Dabei wird das Auslenken von drei Bimetall¬ streifen infolge von Überlastströmen für einen Schaltvorganσ benutzt. Der Schalter wird nicht direkt, sondern über den Schieber betätigt, der an die Lage der Bimetallstreifen ange- paßt ist. Der Differenzhebel wird durch den Schieber gegen das Schaltelement gedrückt und löst somit den Schaltvorganσ aus . Die Komponenten des Schaltgeräts sind mit unvermeidbaren Toleranzen versehen und in ihrer Anordnung und Wirkung mit¬ einander bilden sie eine Toleranzkette. Deren Wirkung muß am fertig montierten Schalter ausgeglichen werden. Aus diesem
Grund war es bisher üblich, das Schaltelement in seiner Lage justierbar zu gestalten. Die Justierung erfolgte über eine Feingewindeschraube, durch welche ein schwenkbar gelagerter Träger für den Schalthebel vor- oder zurückgestellt werden konnte. Auf diese Weise konnte der Abstand zwischen dem
Schaltelement und dem Differenzhebel auf einen vorgegebener. Wert a eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Auslösesystem der obengenannten Art dadurch zu verbessern, daß auf bisher verwendete Justierelemente verzichtet werden kann, um somit Kosten einzusparen. Gemäß einer weiteren Auf- gäbe der Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung eines thermischen Auslösesystems obengenannter Art vorgeschlagen werden, das besonders einfach ist.
Erfindungsgemäß wird die zuerst genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die erste Lagestelle als Drehpunkt fungiert: und einen für das Auslösesystem spezifischen Abstand zum Schalt¬ element in Schubrichtung aufweist, und daß die zweite Lager¬ stelle abhängig von diesem Abstand derart festgelegc isc, daß sich ein vorbestimmter Abstandswert a für den Abstand vom Differenzhebel zum Schaltelement in Schubrichtung ergibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung liegen die beiden Lagerstellen auf einer im wesentlichen quer zur Schub- richtung ausgerichteten Geraden und die als Drehpunkc dienen¬ de erste Lagerstelle liegt dem Schaltelement abgewandt und die zweite Lagerstelle dem Schaltelement zugewandt.
Die weitere Aufgabe, betreffend ein Verfahren zur Fertigung eines thermischen Auslösesystems, wird erfindungsgemäß da¬ durch gelöst, daß der Schieber mit der ersten als Drehpunkt ausgeführten Lagerstelle gefertigt wird, daß die Lage des Schaltelements im elektrischen Schaltgerät gemessen wird, daß abhängig von der gemessenen Lage des Schaltelements die zwei- te Lagerstelle berechnet und an dem Schieber ausgeführt wird, der daraufhin im zugehörigen Schaltgerät montiert wird.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1 ein thermisches Auslösesystem ohne angepaßten
Schaltweg, FIG 2 ein thermisches Auslösesystem mit angepaßtem
Schaltweg.
Leistungsschalter sind mit einem thermischen Auslösesystem 1 zum Schutz gegen Oberströme ausgestattet. Das thermische Aus- lösesystem gemäß FIG 1 umfaßt in der Regel drei Bimetall- streifen 2, die jeweils mit einer hier nicht dargestellten Heizwicklung versehen sind, einen Schieoer 3, einen Diffe¬ renzhebel 4 und ein Ξchaltelement 5. Im Schieber 3 sind Auf- nahmeschlitze 6 eingearbeitet, in denen die Bimetallstreifen 2 stecken. Der Schieber 3 ist infolge der Auslenkung eines oder mehrerer Bimetallstreifen 2 bei Auftreten von Uberlast- strömen in der durch einen Doppelpfeil 7 angedeuteten Schub¬ richtung verschiebbar. An dem Schieber 3 ist der im wesent- liehen quer zur Schubrichtung ausgerichtete Differenzhebel 4 befestigt, der an seinem dem Schaltelement 5 zugewandten Ende eine Nase 8 aufweist. Diese Nase 8 hat einen von der Tempera¬ tur der Bimetallstreifen 2, d.h. der Aufheizung durch den Laststrom abhängigen Abstand x zum Schaltelement 5 in Schub- richtung. Im stromlosen Zustand soll dieser Abstand x einen definierten Wert a haben. Der Differenzhebel 4 ist über zwei Lagerstellen 9,10 am Schieber 3 befestigt. Die erste Lager¬ stelle 9 ist ein in Bezug auf den Schieber 3 fester Punkt, der im stromlosen Zustand einen Abstand y zum Schaltelement 5 m Schubrichtung hat. Dieser Abstand y ist abhängig von den Fertigungstoleranzen von Gerät zu Gerät unterschiedlich, d.h. eine gerätespezifische Größe. Abhängig von dem Abstand y wird die zweite Lagerstelle 10 des Differenzhebels 4 derart fest¬ gelegt, daß die Nase 8 des Differenzhebels 4 in Schubrichtung bis zum Schaltelement 5 gemäß FIG 2 den Abstandswert x = a aufweist .
Die beiden Lagerstellen 9,10 sind vorzugsweise auf einer im wesentlichen quer zur Schubrichtung ausgerichteten Geraden gelegen. Die dabei vom Schaltelement 5 weiter entfernt ge¬ legene Lagerstelle 9 dient zweckmäßigerweise als fester Dreh¬ punkt. Dies ermöglicht mit geringen Verdrehungswinkeln die zweite Lagerstelle 10 des Differenzhebels 4 an die vorge¬ schriebene Lage anzupassen, die den geforderten Abstandswert x = a der Nase 8 zum Schaltelement 5 in Schubrichtung ergibt. Hieraus ergibt sich folgendes Verfahren zur Fertigung des Schiebers 3. Zunächst wird der Schieber 3 mit nur einer Lagerstelle 9 gefertigt, die als Drehpunkt dient. Die Lage des Schaltelements 5 im Auslösesystem 1 wird gemessen, was durch Auslösung des Schaltvorgangs sehr genau möglich ist. Davon abhängig wird die Lage für die zweite Lagerstelle 10 berechnet und diese z.B. durch Stanzen hergestellt. Anschlie¬ ßend wird der Schieber 3 in das zugehörige Schaltgerät mon- ciert. Die zweite Lagerstelle ist gemäß FIG 2 als Schlitz 10 ausgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Thermisches Auslösesystem (1) für ein elektrisches Schalt¬ gerät mit Bimetallelementen(2) , mit einem Schieber (3) mit Aufnahmen (6), in denen die Bimetallelemente (2) aufgenommen sind, mit einem Schaltelement (5) zur Auslösung eines Schalt- Vorgangs, mit einem Differenzhebel (4), der am Schieber (3) befestigt ist und durch Bewegung desselben in Schubrichtung seinen Abstand (x) zum Schaltelement (5) verkürzt, wobei die Befestigung des Differenzhebels (4) über eine erste (9) und eine zweite Lagerstelle (10) am Schieber (3) erfolgt, da du r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß die erste La¬ gerstelle (9) als Drehpunkt fungiert und einen für das Aus¬ lösesystem (1) spezifischen Abstand (y) zum Schaltelement (5) in Schubrichtung aufweist und daß die zweite Lagerstelle (10; abhängig von diesem Abstand (y) derart festgelegt ist, daß sich ein vorbestimmter Abstandswert a für den Abstand (x) vom Differenzhebel (4) zum Schaltelement (5) in Schubrichtung ergibt.
2. Thermisches Auslösesystem (1) nach Anspruch 1, da du r c h g e k e nn z e i c hn e t , daß die beiden Lagerstellen (9,10) auf einer im wesentlichen quer zur Schub¬ richtung ausgerichteten Geraden liegen und die als Drehpunkt dienende erste Lagerstelle (9) dem Schaltelement (5) abge¬ wandt und die zweite Lagerstelle (10) dem Schaltelement (5) zugewandt liegt.
3. Verfahren zur Fertigung eines thermischen Auslösesystems eines elektrischen Schaltgeräts mit Bimetallelementen (2), einem Schieber (3) mit Aufnahmen (6), in denen die Bimetall¬ elementen (2) aufgenommen sind, mit einem Schaltelement (5) zur Auslösung eines Schaltvorgangs, mit einem Differenzhebel (4), der am Schieber (3) befestigt ist und durch Bewegung desselben in Schubrichtung seinen Abstand (x) zum Schaltele¬ ment (5) verkürzt, wobei die Befestigung des Differenzhebels über eine erste (9) und eine zweite Lagerstelle (10) am o
Schieber (3) erfolgt, d a du r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß der Schieber (3) mit der ersten ais Drehpunkc ausgeführten Lagerstelle (9) gefertigt wird, daß die Lage des Schaltelements (5) im elektrischen Schaltgerät gemessen wird, daß abhängig von der gemessenen Lage des Schaltelements (5) die zweite Lagerstelle (10) berechnet und an dem Schieber (3) ausgeführt wird, der daraufhin im zugehörigen Schaltgerät montiert wird.
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