DE112016002258T5

DE112016002258T5 - Mechanische sicherungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016002258T5
Application number: DE112016002258.1T
Authority: DE
Inventors: Murray Stephan McTigue; Bernard Victor Bush; Eric Glenn Hufstedler; Brent James Swartzentruber; Michael Henry Molyneux; Daniel Sullivan
Original assignee: Gigavac LLC
Current assignee: Gigavac LLC
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2018-03-01
Also published as: CN107787518A; CN111354610B; JP2018517270A; KR20180035737A; KR102561459B1; US9887055B2; US20160343527A1; JP6773774B2; WO2016186974A1; CN107787518B; CN111354610A

Abstract

Hierin sind effiziente mechanische Sicherungsvorrichtungen offenbart, die in der Lage sind, bei hohen Stromniveaus zu arbeiten. Diese Vorrichtungen umfassen mechanische Merkmale, die so ausgebildet sind, dass die Sicherungsvorrichtungen einen nicht ausgelösten Zustand, der es ermöglicht, dass Strom durch die Vorrichtung fließt, und einen ausgelösten Zustand haben, der es nicht ermöglicht, dass Strom durch die Vorrichtung fließt. In manchen Ausführungsformen sind die Vorrichtungen so ausgebildet, dass ein bestimmtes vordefiniertes Stromniveau, das durch die Vorrichtung fließt, ein ausreichend starkes elektromagnetisches Feld erzeugt, damit die mechanischen Elemente die Sicherungsvorrichtung in den ausgelösten Zustand wechseln lassen und so einen angeschlossenen elektrischen Schaltkreis, eine elektrische Vorrichtung oder ein System unterbrechen können. In manchen Ausführungsformen können diese Vorrichtungen auch hermetisch abgedichtete Komponenten umfassen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennr. 62/163,257 von MURRAY S. McTIGUE, et al., mit dem Titel MECHANICAL FUSE DEVICE, eingereicht am 18. Mai 2015. Diese Anmeldung beansprucht auch die Priorität aus der US-Anmeldung Nr. 15/146,300 von MURRAY S. McTIGUE, et al., ebenfalls mit dem Titel MECHANICAL FUSE DEVICE, eingereicht am 04. Mai 2016. Beide Anmeldungen sind hierin in ihrer Gesamtheit durch die Bezugnahme eingeschlossen.
HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Hierin sind Vorrichtungen beschrieben, die allgemein Sicherungen zur Verwendung in elektrischen Vorrichtungen und Systemen und im Speziellen Sicherungen betreffen, die mechanische und/oder hermetisch abgedichtete Merkmale umfassen.
Beschreibung des Standes der Technik
Auf dem Gebiet der Elektronik und Elektrotechnik können verschiedene Vorrichtungen verwendet werden, um einen Überspannungsschutz bereitzustellen, wobei diese Vorrichtungen daher Kurzschlüsse, Überlast und permanente Schädigung eines elektrischen Systems oder eines angeschlossenen elektrischen Geräts verhindern können. Zwei dieser Vorrichtungen schließen Sicherungen und Schutzschalter ein. Eine herkömmliche Sicherung ist eine Art von Bauelement mit geringem Widerstand, die ein durchbrennendes Bauelement darstellt. Typische Sicherungen umfassen einen Metalldraht oder -streifen, der schmilzt, wenn zu viel Strom hindurchfließt, wodurch der Schaltkreis den er schließt, unterbrochen wird. Das heißt, herkömmliche Sicherungen sind somit wärmeaktivierte Festkörperbauelemente.
Durch den technischen Fortschritt werden zunehmend verschiedene Innovationen an elektrischen Systemen und elektronischen Geräten durchgeführt. Ein Beispiel für solche Innovationen schließt jüngste Fortschritte bei Elektroautos ein, die eines Tages zum energieeffizienten Standard werden und herkömmliche benzinbetriebene Fahrzeuge ersetzen können. In solchen teuren und routinemäßig verwendeten elektrischen Vorrichtungen ist ein Überspannungsschutz besonders gefragt, um Fehlfunktionen der Vorrichtung und permanente Schädigung der Vorrichtungen zu verhindern. Außerdem kann Überspannungsschutz Gefahren, wie zum Beispiel durch Elektrizität ausgelöste Brände verhindern.
Einige Probleme mit der Nutzung herkömmlicher Sicherungen in vielen modernen Anwendungen, wie zum Beispiel in Elektroautos, besteht darin, dass viele herkömmliche Festkörpersicherungen Schwierigkeiten damit haben, bei hohen Strömen effizient zu arbeiten. Wenn man das Beispiel der Elektroautos nimmt, werden Sicherungen, die bei niedrigeren Strömen ausgelöst werden, die Funktion der Vorrichtung bei viel niedrigerem Strom unterbrechen, als tatsächlich gefährlich ist, was dazu führt, dass das Fahrzeug unnötigerweise ausgeschaltet wird. Außerdem ist eine herkömmliche Sicherung, sobald sie ausgelöst wurde, zerstört und muss vollständig ersetzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Hierin sind effiziente mechanische Sicherungsvorrichtungen beschrieben, die in der Lage sind, bei hohen Strömen zu arbeiten. Diese Sicherungsvorrichtungen sind so ausgebildet, dass sie eine erste nicht ausgelöste oder „set” Position haben, die es ermöglichen, dass Strom durch die Vorrichtung fließt und eine Schaltkreisverbindung aufrechterhalten werden kann, und dass sie eine zweite ausgelöste Position haben, in der kein Strom durch die Vorrichtung fließen kann. Diese mechanischen Sicherungsvorrichtungen können bei höheren Strömen arbeiten als herkömmliche Festkörpersicherungsvorrichtungen, und in manchen Ausführungsformen können die Sicherungsvorrichtungen „zurückgesetzt” werden, so dass sie wiederverwendbar sind.
In manchen Ausführungsformen umfassen die Sicherungsvorrichtungen Elektromagnetkomponenten. In manchen Ausführungsformen sind die Sicherungsvorrichtungen durch eine oder mehrere mechanische Komponenten in einer Set-Einrichtung konfiguriert und werden ausgelöst, wenn ein gewünschtes Stromniveau ein erzeugtes elektromagnetische Feld veranlasst, eine Kraft zu erzeugen, die ausreicht, um die Kraft der mechanischen Komponenten zu überwinden. In manchen Ausführungsformen können eine oder mehrere Komponenten der Sicherungsvorrichtungen auch in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse untergebracht sein.
In einer Ausführungsform umfasst eine Sicherungsvorrichtung einen Körper, der mindestens einen Körperabschnitt und interne Komponenten innerhalb der Sicherungsvorrichtung umfasst, die ausgebildet sind, um den Zustand der Sicherungsvorrichtung zwischen einem Set-Zustand der ermöglicht, der Strom durch die Vorrichtung fließen lässt, und einem ausgelösten Zustand, der den Stromfluss durch die Vorrichtung unterbricht, zu wechseln. Mindestens einige der internen Komponenten sind zumindest teilweise vom Körperabschnitt umgeben. Die Sicherungsvorrichtung umfasst auch Kontaktstrukturen, die elektrisch mit den internen Komponenten verbunden sind, um eine Verbindung zu einer externen Schaltung herzustellen. Die Sicherungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchläuft, die Konfiguration des Körpers als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld sich verändert, das den Übergang der Vorrichtung in den ausgelösten Zustand veranlasst.
In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Sicherungsvorrichtung einen Körper, der mindestens einen Körperabschnitt und interne Komponenten umfasst, wobei die internen Komponenten Folgendes umfassen: feste Kontakte, die elektrisch voneinander isoliert sind, wobei die festen Kontakte zumindest teilweise von mindestens einem Körperabschnitt umgeben sind, wobei ein oder mehrere bewegliche Kontakte den Stromfluss zwischen den festen Kontakten ermöglichen, wenn der bewegliche Kontakt die festen Kontakte kontaktiert, eine interne Stiftkomponente, die mit dem beweglichen Kontakt verbunden ist, wobei der Stift in Richtung einer Position voreingestellt ist, die den beweglichen Kontakt aus einem Kontakt mit den festen Kontakten wegbewegt, und eine Stifthaltestruktur, die ausgebildet ist, um die interne Stiftkomponente in Position zu halten, so dass der bewegliche Kontakt die Festkontakte berührt. Die Sicherungsvorrichtung umfasst auch Kontaktstrukturen, die elektrisch mit den internen Komponenten verbunden sind, um eine Verbindung zu der externen Schaltung herzustellen. Die Sicherungsvorrichtung ist so ausgebildet, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchläuft, die Konfiguration der Stifthaltestruktur sich als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld verändert, was die interne Stiftkomponente dazu bringt, sich entsprechend ihrer Voreinstellungsvorspannung zu bewegen.
In noch einer anderen Ausführungsform umfasst eine Sicherungsvorrichtung einen Körper, der Folgendes umfasst: mindestens einen Körperabschnitt, bewegliche und feste Kontakte, die ausgebildet sind, um den Zustand der Sicherungsvorrichtung zwischen einem Set-Zustand, der den Durchfluss von Strom durch die Vorrichtung ermöglicht, und einem ausgelösten Zustand zu verändern, der den Stromfluss durch die Vorrichtung unterbricht, ein oder mehrere sekundäre Kontaktelemente, die in elektrischem Kontakt mit den festen Kontakten stehen, um eine Verbindung zum externen Schaltkreis herzustellen. Die Sicherungsvorrichtung ist so ausgebildet, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel durch die Kontaktstrukturen und die beweglichen und festen Kontakte läuft, die Konfiguration des Körpers sich als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld verändert, durch welches die Vorrichtung in den ausgelösten Zustand übergeht. Die Sicherungsvorrichtung ist außerdem so ausgebildet, dass das sekundäre Kontaktelement ausgebildet ist, um sich zurückzubilden und die festen Kontakte nicht mehr zu berühren, wenn der bewegliche Kontakt die festen Kontakte nicht berührt und Strom durch die sekundären Kontaktelemente fließt.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann offensichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen, worin gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den Figuren bezeichnen, worin:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung ist, die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthält;
2 eine Rückansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 1 ist;
3 eine Draufsicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 1 ist;
4 eine Bodenansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 1 ist;
5 eine Vorderansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 1 ist, gezeigt mit entfernter Fachendkappe;
6 eine Schnittansicht von oben der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 1 ist, die weiter in einer Gehäusestruktur untergebracht ist;
7 eine Schnittvorderansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 6 ist;
8 eine Schnittansicht von links der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 6 ist;
9 eine perspektivische Ansicht von vorne der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 6 ist;
10 eine Schnittansicht von oben einer anderen Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung ist, die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthält, gezeigt in einer nicht ausgelösten Position und desweiteren in einer Gehäusestruktur untergebracht;
11 eine Schnittansicht von oben der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 10 in einer ausgelösten Position ist;
12 eine Schnittansicht von rechts der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 10 in einer nicht ausgelösten Position ist;
13 eine Schnittansicht von rechts der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 10 in einer ausgelösten Position ist;
14 eine Explosionsansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 10 ist; und
15 eine Teilexplosionsansicht der Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung in 10 ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die detaillierte Offenbarung wird nun detaillierte Beschreibungen verschiedener Ausführungsformen behandeln. Diese Ausführungsformen offenbaren Sicherungsvorrichtungen, die mechanische Komponenten umfassen, welche so ausgebildet sind, dass die Sicherungsvorrichtungen ausgelöste Zustände haben (in welchen ein Schaltkreis oder andere elektrischer Fluss unterbrochen und die Sicherung ausgelöst ist) und nicht ausgelöste Zustände (in welchen ein Schaltkreis oder andere elektrischer Strom nicht unterbrochen und die Sicherung „gesetzt”). In manchen Ausführungsformen schließen diese mechanischen Komponenten eine Stiftstruktur ein, die mit einem oder mehreren Kontakten ausgebildet ist, um einen Schaltkreis aufrechtzuerhalten oder zu unterbrechen. In manchen Ausführungsformen ist diese Stiftstruktur in Richtung einer ausgelösten Position vorgespannt (voreingestellt), die einen mit der Sicherungsvorrichtung verbundenen Schaltkreis unterbricht, und ist gegen ihre Vorspannung von einer mechanischen Stifthaltestruktur gehalten. In manchen Ausführungsformen sind eine oder mehrere der Komponenten dieser Vorrichtungen in einem hermetisch abgedichteten Abschnitt untergebracht. In manchen Ausführungsformen umfassen die Vorrichtungen einen Metallkörper, der einen Leiter zumindest teilweise umgibt.
In manchen Ausführungsformen sind die Vorrichtungen so ausgebildet, dass wenn ein ausreichendes Stromniveau durch die Vorrichtung fließt, die Konfiguration des Körpers und/oder der mechanischen Stifthaltestruktur sich ändert und interne Komponenten innerhalb des Körpers veranlasst, den Stromfluss durch die Vorrichtung zu unterbrechen. In manchen Ausführungsformen bewirkt diese Konfigurationsänderung, dass ein beweglicher Kontakt sich aus einem Kontakt mit einem oder mehreren festen Kontakten wegbewegt, wodurch auch der Stromfluss unterbrochen wird. In manchen Ausführungsformen verursacht diese Konfigurationsänderung ein Lösen der oben erwähnten Stiftstruktur, so dass der Stift sich entsprechend seiner Vorspannung bewegt und einen geschlossenen Schaltkreis unterbricht oder den elektrischen Strom anderweitig unterbricht.
In manchen Ausführungsformen wird dieses erwünschte Unterbrechungsstromniveau von einem elektromagnetischen Feld in eine Kraft umgesetzt, so dass die eingestellte mechanische Kraft, die den Stift gegen seine Vorspannung hält, durch die Kraft eines entsprechenden elektromagnetischen Feldes überwunden werden kann, welches von dem erforderlichen Stromniveau erzeugt wird. Die erforderlichen Werte einer Sicherung für ein bestimmtes Stromniveau, zum Beispiel eine Sicherung die den elektrischen Strom bei einer Stromstärke von 3,000 Ampere unterbricht können so berechnet werden, dass die oben beschriebene Konfigurationsänderung des Körpers von dem elektromagnetischen Feld verursacht wird, das von dem gewünschten Stromniveau erzeugt wird, und daher den elektrischen Strom durch die Sicherungsvorrichtung unterbricht.
Im Rahmen dieser Beschreibung, sind die bevorzugte Ausführungsform und die dargestellten Beispiele als exemplarisch zu betrachten und nicht als Einschränkungen der vorliegenden Erfindung. Wie hierin verwendet bezeichnen die Ausdrücke „Erfindung”, „Vorrichtung”, „vorliegende Erfindung” oder „vorliegende Vorrichtung” jede der Ausführungsformen der Erfindung, die hierin beschrieben sind und alle Äquivalente. Weiter bedeutet eine Bezugnahme auf ein oder mehrere Merkmale der „Erfindung”, „Vorrichtung”, „vorliegenden Erfindung” oder „vorliegenden Vorrichtung” im Rahmen dieses Dokuments nicht, dass alle beanspruchten Ausführungsformen oder Verfahren das oder die entsprechenden Merkmale einschließen müssen.
Es versteht sich auch, dass wenn ein Element oder Merkmal als „auf” oder „neben” einem anderen Element oder Merkmal befindlich bezeichnet wird, es sich direkt auf oder neben dem anderen Element oder Merkmal befinden kann oder intervenierende Elemente oder Merkmale ebenfalls vorhanden sein können. Es versteht sich auch, dass wenn ein Element als an einem anderen Element „befestigt” mit ihm „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt oder daran befestigt sein kann oder intervenierende Elemente ebenfalls vorhanden sein können. Wird hingegen ein Element als an einem anderen Element „direkt angeschlossen”, „direkt verbunden” oder „direkt gekoppelt” bezeichnet, sind keine intervenierenden Elemente vorhanden.
Relative Ausdrücke, wie zum Beispiel „äußeres”, „über”, „unteres”, „unter”, „horizontal”, „vertikal” und ähnliche Ausdrücke können hierin verwendet werden, um ein Verhältnis eines Merkmals zu einem anderen zu beschreiben. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke verschiedene Ausrichtungen zusätzlich zu der Ausrichtung umfassen sollen, die in den Figuren dargestellt ist.
Obwohl die Ausdrücke „erstes”, „zweites” usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente oder Komponenten zu beschreiben, sind diese Elemente oder Komponenten nicht als auf diese Ausdrücke beschränkt zu verstehen. Die Ausdrücke dienen nur dazu ein Element oder eine Komponente von einem anderen Element oder einer anderen Komponente zu unterscheiden. So kann ein erstes Element oder eine erste Komponente, das/die unten beschrieben ist, als zweites Element oder zweite Komponente bezeichnet werden, ohne dass von den Lehren der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Wie hierin verwendet, schließt der Ausdruck „und/oder” alle Kombinationen eines oder mehrerer der dazugehörigen Merkmale ein.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und nicht zur Beschränkung der Erfindung. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein”, „eine” und „der die das” auch die Pluralformen einschließen, soweit der Kontext dies nicht ausdrücklich anders anzeigt. Es versteht sich weiter, dass die Ausdrücke „umfasst” und „umfassend”, soweit sie hierin verwendet werden, die Anwesenheit erwähnter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten bezeichnen, aber die Anwesenheit oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Ausführungsformen der Erfindung sind hierin mit Bezug auf verschiedene Ansichten und Darstellungen beschrieben, die schematische Darstellungen idealisierter Ausführungsformen der Erfindung sind. Daher sind Abweichungen von den Formen der Darstellungen, zum Beispiel auf Grund von Herstellungstechniken und/oder Toleranzen zu erwarten. Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als auf die speziellen Formen der hierin dargestellten Bereiche beschränkt zu verstehen, sondern sollen Abweichungen der Formen einschließen, die zum Beispiel aus der Herstellung resultieren.
Es versteht sich, dass wenn ein erstes Element als „zwischen” zwei oder mehr anderen Elementen befindlich oder eingeschlossen bezeichnet wird, das erste Element sich direkt zwischen den zwei oder mehr anderen Elementen befinden kann oder sich zusätzlich dawischenliegende Elemente zwischen den zwei oder mehr anderen Elementen befinden können. Wenn zum Beispiel ein erstes Element „zwischen” einem zweiten und einem dritten Element „eingeschlossen” ist, kann sich das erste Element direkt zwischen dem zweiten und dem dritten Element befinden ohne dawischenliegende Elemente, oder das erste Element kann an ein oder mehr zusätzliche Elemente angrenzen, wobei sich das erste Element und diese zusätzlichen Elemente alle zwischen dem zweiten und dem dritten Element befinden.
Die 1–5 zeigen Außenansichten einer exemplarischen Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung 100 und zeigen somit hauptsächlich die externen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100. Die internen Komponenten sind am Besten in den 6–8 zu sehen. 1 zeigt die Sicherungsvorrichtung 100, die einen Körper 102 umfasst, welcher mindestens einen Körperabschnitt umfasst und Kontaktstrukturen 104, 106 (zwei dargestellt), die ausgebildet sind, um die Sicherungsvorrichtung elektrisch mit einer externen Schaltung, zum Beispiel einem elektrischen System oder einer elektrischen Vorrichtung zu verbinden. Der Körper 102 kann ein beliebiges, geeignetes Material umfassen, das die Struktur und Funktion der Sicherungsvorrichtung, wie sie hierin offenbart ist, unterstützen kann, wobei ein bevorzugtes Material ein Material ist, das mit einem elektromagnetischen Feld interagieren kann, welches durch Strom erzeugt wird, der durch die Vorrichtung fließt, zum Beispiel ein Metall oder metallisches Material. In manchen Ausführungsformen umfasst der Körper 102 Eisen. In manchen Ausführungsformen umgibt der Körper 102 zumindest teilweise die verschiedenen internen Komponenten.
Die Kontaktstrukturen 104, 106 sind so ausgebildet, dass die verschiedenen internen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100, die in dem Körper 102 oder in einem anderen Teil der Sicherungsvorrichtung 100 (wie zum Beispiel einem Fach, wie unten detaillierter behandelt wird) untergebracht sind, elektrisch mit einem externen elektrischen System oder einer externen elektrischen Vorrichtung kommunizieren können, so dass die Sicherungsvorrichtung 100 als elektrische Sicherung funktionieren kann. Die Kontaktstrukturen 104, 106 können ein beliebiges geeignetes leitendes Material zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den internen Komponenten der Sicherungsvorrichtung umfassen, zum Beispiel verschiedene Metalle und Metallmaterialien oder ein beliebiges elektrisches Kontaktmaterial und/oder eine beliebige Struktur, die im Fachgebiet bekannt ist.
Einige der internen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100 können in einem Fach 108 der Sicherungsvorrichtung untergebracht sein. Das Fach 108 kann Materialien umfassen, die mit Bezug auf den Körper 102 ähnlich den hierin aufgeführten sind, sowie ein beliebiges geeignetes Material zum Herstellen einer strukturellen Stütze für die Sicherungsvorrichtung 100 und als Schutz für die internen Komponenten. In manchen Ausführungsformen umfasst das Fach 108 ein Metall oder eine metallische Substanz. In manchen Ausführungsformen umfasst das Fach 108 einen haltbaren Kunststoff oder ein haltbares Polymer. In der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst das Fach 108 ein Kunststoffmaterial, und der Körper 102 ist metallisch.
Das Fach 108 kann eine Endkappe 110 umfassen, die abnehmbar und austauschbar sein kann. In der gezeigten Ausführungsform ist die Endkappe 110 eine vordere Endkappe. In manchen Ausführungsformen ist die Endkappe 110 ausgebildet, um einer Federkraft der internen Komponenten der Vorrichtung einen mechanischen Widerstand entgegenzusetzen, wie unten detaillierter beschrieben wird. Das Fach 108 kann so ausgebildet sein, dass der Innenraum des Fachs, der einige der verschiedenen internen Komponenten der Vorrichtung aufnehmen kann, hermetisch abgedichtet ist. Diese hermetisch abgedichtete Konfiguration kann elektrische Lichtbogenbildung zwischen benachbarten leitenden Elementen abschwächen oder verhindern und stellt in manchen Ausführungsformen eine elektrische Isolation zwischen Kontakten her, die durch einen Raum getrennt sind. In manchen Ausführungsformen kann das Fach 108 unter Vakuum stehen.
In manchen Ausführungsformen kann das Fach 108 zumindest teilweise mit einem elektronegativen Gas, wie zum Beispiel Schwefelhexafluorid oder einer Mischung aus Stickstoff und Schwefelhexafluorid gefüllt sein. In manchen Ausführungsformen umfasst das Fach 108 ein Material das geringe oder im Wesentlichen keine Durchlässigkeit für ein Gas hat, das in das Gehäuse eingespritzt wird. In manchen Ausführungsformen umfasst der Körper selbst das hermetisch abgedichtete Fach 108 mit den internen Komponenten darin. In manchen Ausführungsformen kann das Fach verschiedene Gase, Flüssigkeiten oder Feststoff umfassen, die ausgebildet sind, um die Leistung der Vorrichtung zu verbessern.
Wie hierin zuvor erwähnt, können Sicherungsvorrichtungen, die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten, mechanische Merkmale zum Setzen und Auslösen der Sicherungsvorrichtung umfassen. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Sicherungsvorrichtung 100 in ihrer nicht ausgelösten oder „gesetzten” mechanischen Ausrichtung gezeigt. Die verschiedenen nicht ausgelösten und ausgelösten Zustände werden deutlicher werden, wenn die verschiedenen Zeichnungen detaillierter beschrieben werden.
Die Sicherungsvorrichtung 100 kann von verschiedenen Strukturen, zum Beispiel mechanischen Strukturen, wie zum Beispiel einer mechanischen Widerstandsstruktur 112 in der gesetzten Ausrichtung gehalten werden. In der gezeigten Ausführungsform ist die mechanische Widerstandsstruktur 112 ein mechanischer Arm, der ausgebildet ist, um die Vorrichtung in der gesetzten Position zu halten, solange bis sie ausgelöst wird. In der dargestellten Ausführungsform ist der mechanische Arm 112 mit einem Positionsbolzen 114 verbunden, welcher wiederum mit einem Teil des Körpers 112 verbunden ist. In manchen Ausführungsformen, in denen die Sicherungsvorrichtung 100 weiter in einem Gehäuse, zum Beispiel einem hermetisch abgedichteten Gehäuse untergebracht ist, kann das Gehäuse als mechanische Widerstandsstruktur fungieren. In manchen Ausführungsformen wird die mechanische Widerstandsstruktur 112 nicht verwendet, und der Körper ist ausgebildet, um von anderen Mitteln in einer gesetzten Position gehalten zu werden.
Die Sicherungsvorrichtung 100 kann so ausgebildet sein, dass das Auslösen der Sicherungsvorrichtung 100 durch Erreichen eines vordefinierten Schwellwertstrom-Pegels ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die von der mechanischen Widerstandsstruktur 112 (oder der Konfiguration des Körpers oder einer anderen mechanischen Struktur, welche die Vorrichtung in einer nicht ausgelösten Position hält) entgegengesetzt wird und um die Vorrichtung auszulösen. Der Körper 102, die mechanische Widerstandsstruktur 112 und/oder die verschiedenen anderen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100 können so ausgebildet sein, dass, wenn der Strom, der durch die Vorrichtung fließt, ein bestimmtes vordefiniertes Niveau erreicht, zum Beispiel 2,000 Ampere, ein genügend großes Magnetfeld erzeugt wird, um die Sicherungsvorrichtung 100 zu veranlassen, die Kraft der mechanischen Widerstandsstruktur 112 zu überwinden und um die Vorrichtung auszulösen.
Verschiedene Strukturen, die die Sicherungsvorrichtung 100 in ihrer gesetzten Position halten können, sind in 2 besser zu sehen. 2 zeigt die Sicherungsvorrichtung 100, den Körper 102, die Kontaktstrukturen 104, 106, die mechanische Widerstandsstruktur 112 und den Positionsbolzen 114. 2 zeigt, dass die Sicherungsvorrichtung 100 in ihrer gesetzten Ausrichtung auch eine mechanische Positionslücke 150 umfasst, die einen ersten Körperabschnitt 152 zumindest teilweise von einem zweiten Körperabschnitt 154 trennt. Die mechanische Positionslücke 150 kann durch Kraft aufrechterhalten werden, die von der mechanischen Widerstandsstruktur 112 ausgeübt wird, entweder allein oder in Verbindung mit einer oder mehreren Strukturen. In manchen Ausführungsformen kann eine Stifthaltestruktur 156 verwendet werden, um eine interne Stiftkomponente 158 weiter in Position zu halten, während die Vorrichtung sich in ihrer gesetzten Position befindet. Wie unten detaillierter erläutert wird, kann der Stift 158 mit einer internen Federstruktur versehen sein, so dass er unter Federkraft steht, die den Stift 158 in eine Position vorspannt, in welcher der Stift 158 mit anderen internen Komponenten zusammenwirken und den Schaltkreis unterbrechen kann. Die Stifthaltestruktur 156 kann jede Komponente sein, entweder allein oder in Verbindung mit der mechanischen Widerstandsstruktur 112, die ausgebildet ist, der Federkraft zu widerstehen und den Stift 158 in Position zu halten, so dass sich die Sicherungsvorrichtung 100 in ihrer gesetzten Position befindet.
Es versteht sich, dass obwohl die vorliegende Offenbarung spezielle elektromagnetische Ausführungsformen erwähnt, die ausgebildet sind, um voreingestellte mechanische Kräfte zu überwinden, auch andere Konfigurationen die eine Kraft erzeugen, welche einem vordefinierten Strom entspricht, so dass die Kraft eine vordefinierte mechanische Kraft überwinden kann, innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
Sobald durch Erreichen des vordefinierten Stromwerts eine ausreichende elektromagnetische Kraft erzeugt wird, wechselt die Sicherungsvorrichtung aus ihrer gesetzten Position, in welcher ein elektrischer Strom durch sie ermöglicht wird, in die ausgelöste Position, in welcher die elektrische Vorrichtung den angeschlossenen Schaltkreis abtrennt. In der gezeigten Ausführungsform findet dieser Übergang zwischen den Positionen dann statt, wenn das erzeugte elektromagnetische Feld den ersten Körperabschnitt 152 zum zweiten Körperabschnitt 154 zieht, zum Beispiel in einem Ausmaß, das die Kraft überwindet, die von der mechanischen Widerstandsstruktur 112 und/oder der Stifthaltestruktur 156 ausgeübt wird. Dadurch wird die mechanische Positionslücke 150 zumindest teilweise verkleinert (und kann vollständig beseitigt werden), und dadurch wird die Konfiguration der Stifthaltestruktur 156 mechanisch oder anderweitig verändert. Dadurch wird verursacht, dass der Stift 156 nicht länger zurückgehalten wird, wodurch er seine Ausrichtung innerhalb der Sicherungsvorrichtung 100 verändert und den Schaltkreis abtrennt.
Zur weitere Darstellung der externen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100 zeigen die 3–4 eine Draufsicht bzw. eine Bodenansicht der Sicherungsvorrichtung 100. 3 zeigt die Sicherungsvorrichtung 100, den Körper 102, die Kontaktstrukturen 104, 106, das Fach 108, die mechanische Widerstandsstruktur 112, den Positionsbolzen 114, die Stifthaltestruktur 156 und den Stift 158. 3 zeigt eine exemplarische Möglichkeit einer Verbindung der mechanischen Widerstandsstruktur mit dem Positionsbolzen 114, zum Beispiel in dem sie um ihn herumgewickelt wird, so dass der erste Körperabschnitt 152 vom zweiten Körperabschnitt getrennt wird und die mechanische Positionslücke erzeugt wird.
4 zeigt eine Unteransicht der Sicherungsvorrichtung 100 einschließlich des Körpers 102, der Kontaktstrukturen 104, 106 und des Fachs 108. Wie in 4 dargestellt, kann der untere Abschnitt des Fachs 108 fest sein, um die Komponenten innerhalb des Fachs 108 weiter zu schützen.
Im Folgenden werden die internen Komponenten weiter behandelt: 5 zeigt eine Vorderansicht der Sicherungsvorrichtung 100, wobei diesmal jedoch die Endkappe entfernt ist, so dass einige der internen Komponenten frei liegen. Wie 1, zeigt auch 5 die Sicherungsvorrichtung 100, den Körper 102, die Kontaktstrukturen 104, 106, das Fach 108, die mechanische Widerstandsstruktur 112 und den Positionsbolzen 114. 5 zeigt weiter einen inneren Abschnitt des Stifts 158, einen oder mehrere bewegliche Kontakte 200 (einer dargestellt) und einen oder mehrere feste Kontakte 202, 204 (zwei dargestellt).
Die festen Kontakte 202, 204 können ähnliche Materialien umfassen, wie die Kontaktstrukturen 104, 106, und sie können so ausgebildet sein, dass sie in Kontakt mit ihren jeweiligen Kontaktstrukturen 104, 106 stehen, so dass ein elektrisches Signal, dass die erste Kontaktstruktur 104 durchläuft durch den ersten festen Kontakt 202 geleitet wird und ein elektrisches Signal, das die zweite Kontaktstruktur 106 durchläuft, durch den zweiten festen Kontakt 204 geleitet wird. Die ersten und zweiten festen Kontakte 202, 204 können so ausgebildet sein, dass sich eine elektrische Isolierung zwischen ihnen befindet, zum Beispiel können die Kontakte 202, 204 durch ein elektrisch isolierendes Material oder einfach durch eine elektrisch isolierende räumliche Lücke getrennt sein. In manchen Ausführungsformen, in denen das Gehäuse 108 hermetisch abgedichtet ist, unter Vakuumbedingungen steht und/oder mit einem elektronegativen Gas gefüllt ist, kann eine potentielle elektrische Lichtbogenbildung zwischen den festen Kontakten 202, 204 weiter reduziert oder verhindert werden, was in weiterer elektrischer Isolation resultiert. In manchen Ausführungsformen sind die festen Kontakte 202, 204 separate Strukturen, die in elektrischem Kontakt mit ihren entsprechenden Kontaktstrukturen 104, 106 stehen. In anderen Ausführungsformen sind die festen Kontakte 202, 204 in die Kontaktstrukturen 104, 106 integriert oder Teil davon.
Wenn die Sicherungsvorrichtung 100 in ihrer gesetzten Position ist, kann der bewegliche Kontakt 200 mit beiden elektrisch isolierten festen Kontakten 202, 204 verbunden werden, so dass der bewegliche Kontakt 200 als Brücke fungiert, die es ermöglicht, dass ein elektrisches Signal durch die Vorrichtung übertragen wird, zum Beispiel von der ersten Kontaktstruktur 104, zum ersten festen Kontakt 202, zum beweglichen Kontakt 200, zum zweiten festen Kontakt 204, zu der zweiten Kontaktstruktur 106 und umgekehrt. Somit kann die Sicherungsvorrichtung 100 an einen elektrischen Schaltkreis ein System oder eine Vorrichtung angeschlossen werden und einen Schaltkreis schließen, während sie in der gesetzten Position ist und wenn der bewegliche Kontakt in elektrischem Kontakt mit den festen Kontakten steht.
Wie in 5 dargestellt kann der Stift 158 mit den beweglichen Kontakt 200 ausgestattet sein, so dass eine Änderung der Ausrichtung des Stifts 158 bewirken kann, dass der bewegliche Kontakt 200 nicht mehr in Kontakt mit den festen Kontakten 202, 204 steht. Dadurch würde ein angeschlossener Schaltkreis aufgrund der elektrischen Isolation zwischen den festen Kontakten 202, 204 abgetrennt werden, ohne dass der bewegliche Kontakt 202 die Isolationsstrecke überbrückt.
Die internen Komponenten der Sicherungsvorrichtung 100 sind weiter in den Schnittansichten der 6–8 dargestellt. 6 zeigt eine Schnittansicht der Sicherungsvorrichtung 100 von oben. 6 zeigt den Körper 102, die Kontaktstrukturen 104, 106, das Fach 108, die Fachendkappe 110, die Stifthaltestruktur 156, den Stift 158, den beweglichen Kontakt 200 und die festen Kontakte 202, 204. 6 zeigt des Weiteren die Sicherungsvorrichtung 100, die in einem Gehäuse 256 untergebracht ist, welches Schutz, strukturelle Stütze und/oder eine hermetisch abgedichtete Umgebung für die Sicherungsvorrichtung 100 bereitstellen kann. 6 zeigt weiter eine oder mehrere Federn 250, 252 (zwei dargestellt), die ausgebildet sind, um den Stift 148 zur Fachendkappe 110 hin zu drücken. Da der bewegliche Kontakt 200 mit dem Stift 158 verbunden ist, würde sich der bewegliche Kontakt 200, wenn der Stift sich entsprechend der Vorspannung bewegen würde, die auf ihn von den Federn 250, 252 ausgeübt wird, ebenfalls bewegen und mit den festen Kontakten 202, 204 einen Kontakt verlieren, wodurch die elektrische Verbindung unterbrochen würde.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Hauptkomponente, die den Stift 158 gegen seine Vorspannung in Position hält, die Stifthaltestruktur 156. Wenn genügend elektromagnetische Kraft erzeugt wird, um zum Beispiel zu bewirken, dass der erste und der zweite Abschnitt des Körpers zusammenkommen, wie oben ausgeführt, kann die Stifthaltestruktur 156 zerbrochen oder ersetzt werden, wodurch der Stift 158 freigesetzt wird, was es ihm ermöglicht, sich entsprechend der Vorspannung zu bewegen, die von den Federn 250, 252 ausgeübt wird. Dies führt typischerweise dazu, dass der Stift 158 das Ausstoßen der Endkappe 110 veranlasst, und dass der Stift 158 möglicherweise das Fach vollständig verlässt. Dies führt auch dazu, dass der bewegliche Kontakt 200 nicht mehr in elektrischer Kommunikation mit den festen Kontakten 202, 204 steht, wodurch die elektrische Verbindung unterbrochen wird.
Eine Schnittansicht der Sicherungsvorrichtung 100 von vorne ist in 7 gezeigt. Diese Figur zeigt den Körper 102, die Kontaktstrukturen 104, 106, das Fach 108, den Positionsbolzen 114, den Stift 158, den beweglichen Kontakt 200, die festen Kontakte 202, 204 und das Gehäuse 256. Die Schnittansicht von vorne zeigt weiter die Position des Stifts 158 im Verhältnis zu den beweglichen Kontakten 200.
Die Schnittansicht in 8 zeigt die Interaktion der verschiedenen internen und externen Komponenten beim Übergang der Sicherungsvorrichtung 100 aus einer gesetzten Position in eine ausgelöste Position. 8 zeigt den Körper 102 (der den ersten Körperabschnitt 152 und den zweiten Körperabschnitt 154 umfasst), das Fach 108, die Fachendkappe 110, den Positionsbolzen 114, die mechanische Positionslücke 150, die Stifthaltestruktur 156, den Stift 158, den beweglichen Kontakt 200, den ersten festen Kontakt 202, die Federn 250, 252 und das Gehäuse 256.
8 zeigt wie der Stift 158 von der Stifthaltestruktur 154 in Position gehalten wird. Der Stift 158 ist so positioniert, dass die Federn 250, 252 zusammengedrückt sind und die Federkraft den Stift 158 zur Fachendkappe 110 drückt. Der bewegliche Kontakt 200 ist mit dem Stift 158 versehen, so dass der bewegliche Kontakt, falls der Stift 158 sich entsprechend seiner Vorspannung bewegen sollte, sich mit dem Stift bewegt und mit den festen Kontakten den Kontakt unterbricht. Diese Konfiguration ist eine exemplarische gesetzte Position der Sicherungsvorrichtung 100.
Wenn ein ausreichender elektrischer Strom durch die Vorrichtung 100 fließt, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, dass ausreicht, um voreingestellte mechanische Kräfte zu überwinden, die den ersten Körperabschnitt 152 vom zweiten Körperabschnitt 154 getrennt halten. Dies löst wiederum die Position der Stifthaltestruktur 154 auf und ermöglicht es dem Stift 158, sich entsprechend seiner Vorspannung zu bewegen und den beweglichen Kontakt 200 zu veranlassen und mit den festen Kontakten den Kontakt zu unterbrechen. Wie oben erwähnt, führt dies typischerweise dazu, dass die Fachendkappe 110 aus dem Fach 108 ausgestoßen wird. Das umgebende Gehäuse 256 kann auch dazu dienen, den Grad zu steuern, in dem die Endkappe 110 ausgestoßen wird. Dadurch wird verhindert, dass eine ausgestoßene Endkappe möglicherweise mit einer Vorrichtung oder einem elektrischen System, das mit der Sicherungsvorrichtung 100 verbunden ist, interagiert.
In manchen Ausführungsformen kann die Sicherungsvorrichtung 100 zurückgesetzt werden und somit mehrmals verwendet werden, anders als herkömmliche Sicherungen. Nachdem der Stift 158 und/oder die Endkappe 110 ausgestoßen wurden, können diese Strukturen ersetzt und in die gesetzte Position neu positioniert werden. Alternativ können ein Ersatzstift 158 und eine Ersatzendkappe 110 in die Sicherungsvorrichtung 100 integriert sein. Dadurch kann die Sicherungsvorrichtung 100 mehrmals verwendet werden und muss nicht vollständig ausgetauscht werden.
Eine perspektivische Außenansicht der Sicherungsvorrichtung die im Gehäuse 256 abgedichtet ist, ist in 9 gezeigt (wobei sich die Sicherungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses befindet und daher nicht dargestellt ist). 9 zeigt weiter, dass das Gehäuse 256 eine oder mehrere Gehäusekontaktstrukturen 300 umfassen kann (eine ist gezeigt, die dargestellte Ausführungsform umfasst jedoch auch eine zweite Gehäusekontaktstruktur auf der anderen Seite die aus dem Blickwinkel der 9 nicht sichtbar ist). Die Kontaktstrukturen 300 können ausgebildet sein, um elektrischen Kontakt mit den entsprechenden Kontaktstrukturen der Sicherungsvorrichtung zu ermöglichen, ohne die hermetische Abdichtung am Gehäuse 256 zu beeinträchtigen. In anderen Ausführungsformen können die Kontaktstrukturen der Sicherungsvorrichtung selbst aus dem Gehäuse herausragen und gleichzeitig eine hermetische Abdichtung aufrechterhalten.
Das Gehäuse und/oder das Fach 108 können mit jedem beliebigen Mittel zum hermetischen Abdichten elektrischer Vorrichtungen hermetisch abgedichtet werden. Einige Beispiele für hermetisch abgedichtete Vorrichtungen schließen diejenigen ein, die in den US-Patenten Nr. 7,321,281 , 7,944,333 , 8,446,240 und 9,013,254 angeführt sind, welche alle an Gigavac Inc. den Inhaber der vorliegenden Anmeldung erteilt wurden, und die alle hiermit in ihrer Gesamtheit durch die Bezugnahme eingeschlossen sind.
In manchen alternativen Ausführungsformen kann die mechanische Widerstandsstruktur mit dem Fach verbunden sein, so dass eine Bewegung der mechanischen Widerstandsstruktur eine Bewegung des Fachs (oder der Endkappe) verursacht, die eine entsprechende Änderung der internen Komponenten auslösen und den Schaltkreis unterbrechen kann. Zum Beispiel kann die mechanische Widerstandsstruktur so ausgebildet sein, dass eine ausreichende Kraft den Positionsbolzen veranlassen wird, die mechanische Widerstandsstruktur in eine Richtung zu ziehen, die wiederum das Entfernen der Endkappe verursacht. In dieser Ausführungsform kann die Endkappe so ausgebildet sein, dass sie in erster Linie die Federkraft zurückhält, die den Stift in einen ausgelösten Zustand vorspannt, anstatt dass die Stifthaltestruktur diese Funktion ausführt. Wenn die Endkappe entfernt wird, bewegt sich der Stift in Richtung seiner Vorspannung und unterbricht den Schaltkreis.
Es können selbst weitere Konstruktionen und weitere Merkmale mit Sicherungsvorrichtungen verwendet werden, welche Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten. 10 zeigt eine Sicherungsvorrichtung 500 in einer gesetzten Position (die einen elektrischen Fluss ermöglicht) und Merkmale umfassen kann, die ähnlich denjenigen der Sicherungsvorrichtung 100 sind, die in 1 oben dargestellt ist, wobei einige Merkmale anders konfiguriert sind. Zum Beispiel zeigt 10, dass die Sicherungsvorrichtung 500 einen oder mehrere erste Körperabschnitte 501 umfassen kann (zwei dargestellt), die die festen Kontakte zumindest teilweise umgeben können, einen oder mehrere feste Kontakte 502, 504 (ähnlich den festen Kontakten 204, 206 oben) einen oder mehrere bewegliche Kontakte 506 (einer gezeigt; ähnlich dem beweglichen Kontakt 200 oben), einen Stift 508 (ähnlich dem Stift 158 oben), eine Stifthaltestruktur 510 (ähnlich der Stifthaltestruktur 156 oben), eine oder mehrere Federn 512, 514 (ähnlich den Federn 250, 252 oben), ein Fach 516 (ähnlich dem Fach 108 oben), ein Gehäuse 518 (ähnlich dem Gehäuse 256 oben), und eine oder mehrere Gehäusekontaktstrukturen 520, 522 (ähnlich den Gehäusekontaktstrukturen 300 oben).
Wie in der Ausführungsform nach 1 oben, können das Gehäuse 518 und/oder das Gehäuse 516 in 10 hermetisch abgedichtet sein und Merkmale umfassen, um die hermetische Abdichtung des Gehäuses zu erleichtern. In einigen Ausführungsformen umfasst das Gehäuse einen Deckelabschnitt 524, der gegenüber dem Gehäuse 518 durch ein Abdichtungsmaterial 526, wie zum Beispiel einem Epoxy abgedichtet werden kann, wodurch eine luftdichte Abdichtung gebildet wird. Ein Rohr 528 kann in der Sicherungsvorrichtung eingeschlossen sein, um die Herstellung von Vakuumbedingungen zu ermöglichen und/oder zum Einführen eines oder mehrerer elektronegativer Gase, wie hierin beschrieben. Die Sicherungsvorrichtung 500 kann ebenfalls hermetisch abgedichtet werden, wobei jedes bekannte Mittel zur Herstellung hermetisch abgedichteter elektrischer Vorrichtungen verwendet werden kann. Wie zuvor hierin erwähnt, schließen einige Beispiele für hermetisch abgedichtete Vorrichtungen solche ein, die in den US Patenten Nr. 7,321,281 , 7,944,333 , 8,446,240 und 9,013,254 ausgeführt sind, die alle Gigavac Inc., dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung zugeteilt sind und die alle hierin in ihrer Gesamtheit durch die Bezugnahme eingeschlossen sind.
Einige Unterschiede zwischen der Ausführungsform, die in 10 dargestellt ist, und der Ausführungsform in 1 sind, dass anstelle eines größeren Körperabschnitts, der die meisten Gerätekomponenten umgibt, die ersten Körperabschnitte 501 (zwei dargestellt) magnetische Schaltkreise sind, die nur einen Teil der festen Kontakte 502, 504 umgeben. Die ersten Körperabschnitte 501 sind ausgebildet, um mit einem oder mehreren zweiten Körperabschnitten (zwei in dieser Ausführungsform) zusammenzuwirken, die in 12–15 dargestellt sind und unten weiter detailliert besprochen werden. Wie in der Ausführungsform in 1 oben wird, wenn der Durchfluss von Strom durch die Vorrichtung 500 ein gewünschtes Niveau erreicht, ein Magnetfeld erzeugt, wodurch der erste Körperabschnitt 501 zu einem zweiten Körperabschnitt gezogen wird, welches zu einer Konfigurationsänderung des Körpers und einer resultierenden Konfigurationsänderung der Stifthaltestruktur 510 führt, wodurch der Stift 508 und somit der bewegliche Kontakt 506 von den festen Kontakten 502, 504 wegbewegt wird.
Einige weitere zusätzliche Merkmale, die in die Sicherungsvorrichtung 500 eingeschlossen sind, schließen einen oder mehrere Lichtbogenmagnete 602, eine oder mehrere Ankerfedern 604, eine Stiftaufschlagplatte 606 und ein oder mehrere sekundäre Kontaktelemente 608 ein. Es versteht sich, dass diese zusätzlichen Merkmale, die in 10 dargestellt sind, in jede der Ausführungsformen integriert werden können, die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten, einschließlich der Ausführungsform in 1. Die Lichtbogenmagnete 602 sind ausgebildet, um weiter den Durchfluss von Elektrizität durch die Vorrichtung zu steuern, um elektrische Lichtbogenbildung zu verhindern und/oder zu mildern und/oder, um das resultierende Magnetfeld zu ändern oder anderweitig zu steuern, das dadurch hergestellt wird, dass Elektrizität durch die einen oder mehreren festen Kontakte 502, 504 und den beweglichen Kontakt 506 strömt. Dies kann eine Feineinstellung der Kraft ermöglichen, die durch das Magnetfeld erzeugt wird und kann ein effizienteres Auslösen und ein effizienteres Setzen der Sicherungsvorrichtung 500 unterstützen.
Die Ankerfedern 604 können ausgebildet sein, um einen Raum zwischen verschiedenen Abschnitten des Gehäuses 518 aufrechtzuerhalten, zum Beispiel eine mechanische Positionslücke, wie sie in der Ausführungsform in 1 oben beschrieben ist. In manchen Ausführungsformen können die Ankerfedern 604 eine Vorspannung liefern, die teilweise dem Zug eines erzeugten magnetischen Feldes widerstehen kann, indem sie zum Beispiel als mechanische Widerstandsstruktur für das zu überwindende elektromagnetische Feld fungiert, wie oben erwähnt. Die Stiftaufschlagplatte 606 dient dazu den Stift 508 daran zu hindern, sich zu weit zu bewegen oder aus der Sicherungsvorrichtung 500 auszutreten, wenn die Sicherungsvorrichtung 500 ausgelöst ist. Dies kann das Rücksetzen der Sicherungsvorrichtung 500 erleichtern, da der Stift 508 nicht schnell über einen signifikanten Hub hinaus abgestoßen wird, wenn die Vorrichtung ausgelöst wird.
Ein anderes signifikantes Zusatzmerkmal, das in der Ausführungsform in 10 dargestellt ist, sind die einen oder mehreren sekundären Kontaktelemente 608. Obwohl verschiedene Positionskonfigurationen des sekundären Kontaktelements möglich sind, gibt es in der Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, nur ein einziges sekundäres Kontaktelement 608, das sich um den oberen Abschnitt der Sicherungsvorrichtung 500 herum windet und in Kontakt mit den ersten und zweiten festen Kontakten 502, 504 steht (wie genauer in den 14–15 dargestellt ist). Das sekundäre Kontaktelement 208 kann verschiedene Strukturen umfassen, die die elektrische Isolierung zwischen den ersten und zweiten festen Kontakten 502, 504 überbrücken können, um zumindest eine kleine Menge an Elektrizität durch die Vorrichtung fließen zu lassen. Obwohl die hierin beschriebenen Ausführungsformen sekundäre Kontaktelemente enthalten, die die festen Kontakte berühren, versteht es sich, dass in manchen Ausführungsformen, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten, die sekundären Kontaktelemente die beweglichen Kontakte berühren können.
In manchen Ausführungsformen ist das sekundäre Kontaktelement 608 ausgebildet, sich zurückzubilden oder „durchzubrennen”, als Reaktion auf einen vordefinierten Stromschwellenwert oder als Ergebnis des Transports des Stroms zwischen den festen Kontakten, wenn der bewegliche Kontakt nicht mehr mit den festen Kontakten in Kontakt steht. Da das sekundäre Kontaktelement 608 den Schaltkreis für den elektrischen Durchfluss vom ersten festen Kontakt 502 zum zweiten festen Kontakt 504 schließt, wenn das sekundäre Kontaktelement 608 sich zurückbildet, so dass es die festen Kontakte 502, 504 nicht mehr berührt, ist der Fluss von Elektrizität durch die Sicherungsvorrichtung 500 unterbrochen. Das sekundäre Kontaktelement 608 kann einen beliebigen geeigneten hochohmigen Leiter, zum Beispiel Kupfer, Nichrome (Nickelchrom) oder Legierungen aus Nickel, Chrom, Eisen, Kupfer und/oder anderen Elementen umfassen. In manchen Ausführungsformen kann das sekundäre Kontaktelement 608 eine Drahtstruktur umfassen. In manchen Ausführungsformen umfasst der sekundäre Kontakt Nickelchromdraht.
Bei Verwendung in Verbindung mit dem beweglichen Kontakt 506 dient das sekundäre Kontaktelement 608 dazu, eine elektrische Lichtbogenbildung in kleineren Sicherungsvorrichtungen zu verhindern oder zu mindern. Zum Beispiel kann die Sicherungsvorrichtung 500 so ausgebildet sein, dass wenn ein erster Stromschwellenwert erreicht ist, der bewegliche Kontakt 506 von den festen Kontakten 502, 504 fortgedrückt wird. Da diese Änderung plötzlich stattfindet, kann eine elektrische Lichtbogenbildung zwischen den Kontakten auftreten. Um diese Änderung zeitlich zu versetzen oder allmählicher zu gestalten, kann das sekundäre Kontaktelement 608 verwendet werden und dazu benutzt werden, einen gewissen elektrischen Flusses zwischen den festen Kontakten 502, 504 ermöglichen, auch wenn der bewegliche Kontakt 506 die festen Kontakte 502, 504 nicht mehr berührt. Da der sekundäre Kontakt einen hohen Widerstand hat, ist der Strom durch die Sicherungsvorrichtung reduziert. Das sekundäre Kontaktelement 608 kann dann beginnen sich zurückzubilden, um die vollständige Unterbrechung des elektrischen Durchflusses durch die Sicherungsvorrichtung 500 fortzusetzen, die stattfinden wird, nachdem das sekundäre Kontaktelement sich bis zu dem Punkt zurückgebildet hat, an dem es die festen Kontakte 502, 504 nicht mehr berührt. Da die Elektrizität durch das sekundäre Kontaktelement 608 für einen gewissen Zeitraum strömen kann, bevor das sekundäre Kontaktelement 608 sich zurückbildet, wird die elektrische Lichtbogenbildung durch die plötzliche Unterbrechung des elektrischen Durchflusses durch die Vorrichtung 500 verhindert oder gemindert, aufgrund des zusätzlichen elektrischen Pfades, der durch das sekundäre Kontaktelement bereitgestellt wird.
Obwohl die Ausführungsform in 10 die Verwendung des sekundären Kontaktelements 608 zusätzlich zu dem beweglichen Kontakt 506 offenbart, versteht es sich, dass in manchen Ausführungsformen ein Element, wie zum Beispiel eine Drahtstruktur, so ausgebildet ist, um bei Erreichen eines bestimmten Stromschwellenwerts sich zurückzubilden, anstelle, dass der bewegliche Kontakt verwendet wird. In manchen Ausführungsformen fungiert das sekundäre Kontaktelement 608 als die primäre Struktur, die den Durchfluss von Elektrizität durch die Sicherungsvorrichtung unterbricht.
10 zeigt die Sicherungsvorrichtung 500 in einem gesetzten oder nichtausgelösten Zustand, wobei der Stift 508 durch die Stifthaltestruktur 510 in Position gehalten wird und der bewegliche Kontakt 506, die ersten und zweiten festen Kontakte 502, 504 physisch berührt. Dies ermöglicht den Durchfluss von Elektrizität durch die Sicherungsvorrichtung 500. Die Sicherungsvorrichtung 500 in ihrem ausgelösten oder unterbrochenen Zustand ist in 11 dargestellt, worin folgendes gezeigt ist: der eine oder die mehreren ersten Körperabschnitte 501, der eine oder die mehreren festen Kontakte 502, 504, der eine oder die mehreren beweglichen Kontakte 506, der Stift 508, die eine oder die mehreren Federn 512, 514, das Fach 516, das Gehäuse 518, die eine oder die mehreren Gehäusekontaktstrukturen 520, 522, der Deckelabschnitt 524, das Abdichtmaterial 526, das Rohr 528, der eine oder die mehreren Lichtbogenmagnete 602, die eine oder die mehreren Ankerfedern 604, die Stiftanschlagplatte 606, und die eine oder die mehreren sekundären Kontaktelemente 608. 11 zeigt den Stift 508, der von der Stifthaltestruktur gelöst ist, und wie er die Stiftanschlagplatte 606 berührt, die seine Bewegung begrenzt, wie oben besprochen ist.
Die Körperkonfiguration der Ausführungsform in 10, und wie sie sich von der Ausführungsform in 1 unterscheidet, ist deutlich in 12 zu erkennen, welche die Sicherungsvorrichtung 500 in einer nicht ausgelösten Position zeigt, die einen der ersten Körperabschnitte 501, den zweiten festen Kontakt 504, die Stifthaltestruktur 510, das Fach 516, das Gehäuse 518, den Deckelabschnitt 524, das Abdichtmaterial 526, das Rohr 528, und einen der zweiten Körperabschnitte 702 darstellt. 12 zeigt weiter eine mechanische Positionslücke 704 (ähnlich der mechanischen Positionslücke 150 in 2 oben), die sich zwischen dem ersten Körperabschnitt 501 und dem zweiten Körperabschnitt 702 befindet.
In der in 12 gezeigten Ausführungsform umfassen der erste Körperabschnitt 501 und der zweite Körperabschnitt 702 Magnetschaltkreise, zum Beispiel ein leitendes Metall, wie zum Beispiel Eisen, um ein leitendes Element herum, obwohl in manchen Ausführungsformen diese Körperabschnitte 501, 702 andere Materialien, wie hierin ausgeführt, umfassen können. Wie oben zu der Ausführungsform in 1 beschrieben, wird, wenn ein Schwellenwertstrom durch die Vorrichtung strömt, ein Magnetfeld erzeugt, das stark genug ist, um eine mechanische Kraft zu überwinden, zum Beispiel eine Kraft, die dem Körper inhärent ist, oder eine Kraft, die von den Ankerfedern erzeugt wird, und die veranlasst, dass der erst Körperabschnitt 501 und der zweite Körperabschnitt 702 zusammengezogen werden, wodurch die mechanische Positionslücke 704 beseitigt oder verkleinert wird. Dies wiederum verursacht eine Verschiebung der Stifthaltestruktur 510, was die Bewegung des Stifts und des beweglichen Kontakts verursacht und den Fluss von Elektrizität durch die Vorrichtung unterbricht. Die Sicherungsvorrichtung 500 ist in 12 in einer nichtausgelösten Position gezeigt.
Die Sicherungsvorrichtung 500 ist in 13 in einer ausgelösten Position gezeigt, wobei einer der ersten Körperabschnitte 501, der zweite feste Kontakt 504, die Stifthaltestruktur 510, das Fach 516, das Gehäuse 518, der Deckelabschnitt 524, das Abdichtmaterial 526, das Rohr 528 und einer der zweiten Körperabschnitte 702 dargestellt sind. Wie in 13 gezeigt, wird, wenn die Vorrichtung 500 ausgelöst ist, die mechanische Positionslücke beseitigt, und es ist dadurch die Konfiguration der Stifthaltestruktur 510 verändert.
Eine Übersicht der Position der Funktionselemente 800, der Sicherungsvorrichtung 500 ist in 14 in Explosionsansicht dargestellt, welche die Sicherungsvorrichtung 500 zeigt, die das Gehäuse 518 umfasst, welches einen unteren Gehäuseabschnitt 802 und einen oberen Gehäuseabschnitt 804, die ersten und zweiten Gehäusekontaktstrukturen 520, 522 und das Rohr 528 umfasst. Wie in 14 zu sehen, können die Funktionselemente die Merkmale einschließen, wie zum Beispiel Abschnitte des Körpers und die verschiedenen Kontaktelemente einschließen, die in einer Gehäusestruktur aufgenommen werden, die hermetisch abgedichtet werden kann, wie oben ausgeführt.
Die oben beschriebenen Funktionselemente 800 sind in 15 detaillierter dargestellt, welche folgendes zeigt: den einen oder die mehreren ersten Körperabschnitte 501 (zwei dargestellt), den einen oder die mehreren festen Kontakte 502, 504, den einen oder die mehreren beweglichen Kontakte 506, den Stift 508, die Stifthaltestruktur 510, die einen oder mehreren Federn 512, 514, das Fach 516 (das ein inneres Gehäuse 900, eine Kammerabdeckung 902 für das sekundäre Kontaktelement, den Deckelabschnitt 524, einen Gehäuseträger 904 und eine Endkappe 906 umfasst), den einen oder die mehreren Lichtbogenmagnete 602, die einen oder mehreren Ankerfedern 604, das eine oder die mehreren sekundären Kontaktelemente 608, und den einen oder die mehreren zweiten Körperabschnitte 702 (zwei dargestellt).
Da der erste Körperabschnitt 501 und der zweite Körperabschnitt 702 sich in ausgewählten Bereichen der Vorrichtung befinden, anders als wenn ein Körperabschnitt den größten Teil der Vorrichtung umgäbe, wie in der Ausführungsform in 1, können große Teile der Vorrichtung mit leichten und kostengünstigen Materialien hergestellt werden, wie zum Beispiel verschiedenen Kunststoffen, Harzen und Nichtmetallen. Ebenfalls anders als in der Ausführungsform in 1, in welcher der Körper 102 im Wesentlichen das Fach 108 umgibt, umfasst die Ausführungsform in den 10–15 ein Fach 516, welches im Wesentlichen den ersten Körperabschnitt 501 und den zweiten Körperabschnitt 702 umgibt. Wie in 15 gezeigt, sind die ersten Körperabschnitte 501 so ausgebildet, dass sie die festen Kontakte 502, 504 zumindest teilweise umgeben, und die zweiten Körperabschnitte 702 an einem Teil des Fachs 516 befestigt werden können.
Das sekundäre Kontaktelement 608 kann in jeder geeigneten Konfiguration positioniert werden, die Kontakt mit den festen Kontakten 502, 504 ermöglicht. In manchen Ausführungsformen kann das sekundäre Kontaktelement hauptsächlich in einem separaten Abschnitt des Fachs 516 aufgenommen sein, zum Beispiel einem Teil des inneren Gehäuses 900, das teilweise von den anderen internen Komponenten, zum Beispiel den beweglichen und festen Kontakten, getrennt ist. Dieser separate Teil des Fachs 516 kann durch die Kammerabdeckung 902 für das sekundäre Kontaktelement zumindest teilweise in das innere Gehäuse 900 eingeschlossen sein. Teile des sekundären Kontaktelements 608 können so ausgebildet sein, dass sie in andere Bereiche des inneren Gehäuses 900 eindringen und in Kontakt mit den festen Kontakten stehen, wie hierin beschrieben.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Konfigurationen derselben beschrieben wurde, sind auch andere Versionen möglich. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jede beliebige Kombination kompatibler Merkmale umfassen, die in den verschiedenen Figuren dargestellt sind, und diese Ausführungsformen sollten nicht auf diejenigen beschränkt sein, die ausdrücklich dargestellt und behandelt wurden. Daher sollten der Geist und der Schutzumfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Versionen eingeschränkt sein.
Die obenstehende Offenbarung soll alle Modifikationen und alternative Konstruktionen abdecken, die innerhalb des Geists und Schutzumfang der Erfindung liegen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, wobei kein Teil der Offenbarung explizit oder implizit für den öffentlichen Bereich bestimmt sein soll, wenn er nicht in den Ansprüchen angeführt ist.

Claims

Eine Sicherungsvorrichtung, umfassend: einen Körper, der mindestens einen Körperabschnitt umfasst; interne Komponenten innerhalb der Sicherungsvorrichtung, wobei die internen Komponenten ausgebildet sind, um den Zustand der Sicherungsvorrichtung zwischen einem gesetzten Zustand, der einen Stromfluss durch die Vorrichtung erlaubt, und einem ausgelösten Zustand, der den Stromfluss durch die Vorrichtung unterbricht, zu ändern, wobei zumindest einige der internen Komponenten wenigstens teilweise von dem Körperabschnitt umgeben sind; Kontaktstrukturen, die mit den internen Komponenten elektrisch verbunden sind, um sie mit einer externen Schaltung zu verbinden; wobei die Sicherungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchläuft, der Körper als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld seine Konfiguration ändert, was die Vorrichtung dazu veranlasst, in den ausgelösten Zustand überzugehen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die internen Komponenten feste Kontakte umfassen, die voneinander isoliert sind.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die internen Komponenten zudem einen oder mehr bewegliche Kontakte umfassen, wobei der eine oder die mehreren bewegliche Kontakt/e einen Stromfluss zwischen den festen Kontakten erlaubt/erlauben, wenn der eine oder die mehreren beweglichen Kontakte die festen Kontakte kontaktiert/kontaktieren.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die internen Komponenten des Weiteren ein oder mehrere sekundäre/s Kontaktelemente umfassen, die die festen Kontakte elektrische kontaktieren, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e ausgebildet ist/sind, sich zurückzubilden und die festen Kontakte nicht länger zu kontaktieren, wenn der eine oder die mehreren bewegliche/n Kontakt/e die festen Kontakte nicht kontaktiert/kontaktieren und Strom durch das eine oder die mehreren sekundären Kontaktelement/e fließt.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e eine Drahtstruktur umfasst/umfassen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e Nichrome umfasst/umfassen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die internen Komponenten des Weiteren ein oder mehrere sekundäre/s Kontaktelement/e umfasst/umfassen, das/die festen Kontakte elektrisch kontaktiert/kontaktieren, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e ausgebildet ist/sind, sich zurückzubilden und die festen Kontakte nicht länger zu kontaktieren, nachdem der Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchflossen hat.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die internen Komponenten in einem hermetisch abgedichteten Raum eingeschlossen sind.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Körper des Weiteren eine mechanische Positionslücke umfasst, die ausgebildet ist, um einen ersten Gehäuseabschnitt von einem zweiten Gehäuseabschnitt zumindest teilweise zu trennen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei wenn der Schwellwertstrom-Pegel durch die internen Komponenten fließt, der erste Gehäuseabschnitt durch das elektromagnetische Feld in Richtung zum zweiten Gehäuseabschnitt gezogen wird.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, des Weiteren eine mechanische Widerstandsstruktur umfassend, wobei die mechanische Widerstandsstruktur ausgebildet ist, die Positionslücke aufrechtzuerhalten bis der Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchfließt.
Eine Sicherungsvorrichtung, umfassend: einen Körper, der mindestens einen Körperabschnitt umfasst; interne Komponenten, wobei die interne Komponenten Folgendes umfassen: feste Kontakte, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die festen Kontakte zumindest teilweise von dem mindestens einen Gehäuseabschnitt umgeben sind; einen oder mehrere bewegliche Kontakte, wobei der eine oder die mehreren beweglichen Kontakte einen Stromfluss durch die festen Kontakte erlauben, wenn der eine oder die mehreren beweglichen Kontakte den die festen Kontakte kontaktieren; eine interne Stiftkomponente, die mit dem einen oder den mehreren beweglichen Kontakt/en verbunden ist, wobei die interne Stiftkomponente in Richtung einer Position vorgespannt ist, die den einen oder die mehreren beweglichen Kontakt/e von den festen Kontakten aus dem Kontakt wegbewegt; und eine Stifthaltestruktur, die ausgebildet ist, die Stiftkomponente so in Position zu halten, dass der eine oder die mehreren bewegliche/n Kontakt/e die festen Kontakte kontaktiert/kontaktieren; und Kontaktstrukturen, die mit den internen Komponenten elektrisch verbunden sind, um sie mit einer externen Schaltung zu verbinden; wobei die Sicherungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel die internen Komponenten durchfließt, die Stifthaltestruktur als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld Ihre Konfiguration ändert, was verursacht, dass die interne Stiftkomponente sich in Richtung ihrer Vorspannung bewegt.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die internen Komponenten des Weiteren ein oder mehrere sekundäre/s Kontaktelement/e umfassen, das/die die festen Kontakte elektrisch kontaktiert/kontaktieren, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e ausgebildet ist/sind, sich zurückzubilden und die festen Kontakte nicht länger zu kontaktieren, wenn der eine oder die mehreren bewegliche/n Kontakt/e die festen Kontakte nicht kontaktiert/kontaktieren und Strom durch das eine oder die mehreren sekundären Kontaktelement/e fließt.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e eine Drahtstruktur umfasst/umfassen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e einen Leiter mit einem hohen Widerstand umfasst/umfassen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die interne Stiftkomponente durch einen Federmechanismus vorgespannt ist.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei der Körper des Weiteren eine mechanische Positionslücke umfasst, die ausgebildet ist, um einen ersten Gehäuseabschnitt von einem zweiten Gehäuseabschnitt zumindest teilweise zu trennen.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die internen Komponenten in einem hermetisch abgedichteten Raum eingeschlossen sind.
Eine Sicherungsvorrichtung, umfassend: einen Körper, der mindestenseinem Körperabschnitt umfasst; bewegliche und feste Kontakte, wobei die beweglichen und festen Kontakte ausgebildet sind, den Zustand der Sicherungsvorrichtung zwischen einem gesetzten Zustand, der einen Stromfluss durch die Vorrichtung erlaubt, und einem ausgelösten Zustand, der den Stromfluss durch die Vorrichtung unterbricht, zu ändern; ein oder mehrere sekundäre/s Kontaktelement/e, das/die festen Kontakte elektrisch kontaktiert; Kontaktstrukturen, die mit den festen Kontakten elektrisch kontaktiert sind, um eine externe Schaltung zu kontaktieren; wobei die Sicherungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass wenn ein Schwellwertstrom-Pegel die Kontaktstrukturen und die beweglichen und die festen Kontakte durchfließt, der Körper die Konfiguration als Reaktion auf ein erzeugtes elektromagnetisches Feld Ihre Konfiguration ändert, was verursacht, dass die Vorrichtung in den ausgelösten Zustand übergeht, und wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e ausgebildet sind, sich zurückzubilden und die festen Kontakte nicht länger zu kontaktieren, wenn der bewegliche Kontakt die festen Kontakte nicht kontaktiert und Strom durch den einen oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e fließt.
Die Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei das eine oder die mehreren sekundäre/n Kontaktelement/e Nichrome umfassen.