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Diese
Anmeldung steht in Verbindung mit der gemeinsam übertragenen, gemeinsam anhängigen U.S.
Patentanmeldungsseriennummer 09/506,871, eingereicht am 15. Februar
2000, und betitelt „Circuit Breaker
With Instantaneous Trip Provided By Main Conductor Routed Through
Magnetic Circuit Of Electronic Trip Motor".
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung und
insbesondere auf einen Schutzschalter bzw. Schalter, wie beispielsweise
einen Lichtbogenfehlerschutzschalter.
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Hintergrundinformation
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Schutzschalter
werden verwendet, um elektrische Schaltungen vor Schaden aufgrund
einer Überstrombedingung,
wie beispielsweise eine Überlastbedingung
oder eine relativ hochpeglige Kurzschluss- oder Fehlerbedingung
zu bewahren. In kleinen Schutzschaltern, im Allgemeinen als Miniaturschalter
bezeichnet, die für
Wohn- und Kleingewerbeanwendungen verwendet werden, wird derartiger Schutz
normalerweise durch eine thermisch-magnetische Auslöseeinrichtung
geliefert. Diese Auslöseeinrichtung
umfasst ein Bimetall, welches sich ansprechend auf eine anhaltende Überstrombedingung
erwärmt
und biegt. Das Bimetall wiederum entriegelt einen durch Federkraft
betriebenen Betriebsmechanismus, welcher die trennbaren Kontakte
des Schalters öffnet,
um den Stromfluss in dem geschützten
Leistungssystem zu unterbrechen.
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Subminiaturschalter
werden beispielsweise in elektrischen Systemen für Flugzeuge verwendet, in denen
sie nicht nur einen Überstromschutz
liefern, son dern auch als Schalter zum An- und Ausstellen der Ausrüstung dienen.
Als solche sind sie starkem Gebrauch ausgesetzt und müssen daher
in der Lage sein, zuverlässig über viele
Betriebszyklen zu funktionieren. Sie müssen außerdem klein sein, um die Anordnung
mit hoher Layoutdichte der Schalterplatten unterzubringen, welche
Schalter für
zahlreiche Schaltungen einem Benutzer zugänglich machen. Elektrische
Systeme für
Flugzeuge bestehen üblicherweise
aus Hunderten von Schaltern, von denen jeder für eine Schaltungsschutzfunktion
als auch für eine
Schaltungstrennungsfunktion durch einen Druck-Zug-Hebel (push-pull
handle) benutzt wird.
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Der
Druck-Zug-Hebel des Schalters wird von ein zu aus bewegt, um die
Lastschaltung zu öffnen. Diese
Aktion kann sowohl manuell als andernfalls auch automatisch im Fall
eines Überlastungs-
oder Fehlerzustands erfolgen. Wenn der Druck-Zug-Hebel von aus zu
ein bewegt wird, dann wird die Lastschaltung wieder erregt. Wenn
die Lastschaltung automatisch enterregt worden war, dann entspricht
die aus zu ein Betätigung
des Druck-Zug-Hebels einer Schalterrücksetzaktion.
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Üblicherweise
haben Subminiaturschalter lediglich Schutz gegen anhaltende Überströme geliefert,
und zwar umgesetzt durch eine Verriegelung, die durch ein Bimetall
ausgelöst
wird, ansprechend auf I2R-Erwärmung, die
aus dem Überstrom
resultiert. Es besteht wachsendes Interesse am Vorsehen von zusätzlichem
Schutz, und am wichtigsten an Lichtbogenfehlerschutz. Lichtbogenfehler
sind üblicherweise Hochimpedanzfehler
und können
mit Unterbrechungen sein. Nichtsdestotrotz können solche Lichtbogenfehler
ein Feuer zur Folge haben.
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Obwohl
viele Schalter auch Erdschlussschutz verwenden, ist in Flugzeuganwendungen
der Flugzeugrahmen elektrische Erde und es gibt keinen neutralen
Leiter. Einige Flugzeugsysteme haben ebenfalls Erdschlussschutz
geliefert, aber durch die Verwendung von zusätzlichen Einrichtungen, und zwar
Stromtransformatoren, welche in einigen Fällen entfernt von dem Schutzrelais
angeordnet sind.
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Während sporadischer
Bogenbildungsfehlerbedingungen wird die Überlastfähigkeit des Schalters nicht
funktionieren, da der effektive Mittelwert (Root-Mean-Squared = RMS) des Fehlerstroms
zu gering ist, um die automatische Auslöseschaltung zu aktivieren.
Das Hinzufügen
von elektronischem Lichtbogenfehlerabfühlen zu einem Schalter kann
eines der Elemente hinzufügen,
welches für
Sputter-Lichtbogenschutz erforderlich ist -idealer Weise löst die Ausgabe
einer elektronischen Lichtbogenfehlerabfühlschaltung den Schalter direkt
aus und öffnet
ihn. Es ist jedoch immer noch erwünscht, separate Anzeigen zu
liefern, um ein Lichtbogenfehlerauslösen von einem Überstrom
induzierten Auslösen
zu unterscheiden.
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Letztendlich
besteht ein Interesse am Liefern eines unmittelbaren Auslösens ansprechend
auf sehr hohe Überströme, wie
sie durch einen Kurzschluss verursacht würden.
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Das
Problem ist es, alternativen Schutz und separate Anzeigen in einer
sehr kleinen Einheit bzw. Baugruppe zu liefern, welche zuverlässig bei
starkem Gebrauch über
einen längeren
Zeitraum arbeiten wird. Eine Vorrichtung, die sämtliche obigen Kriterien erfüllt und
automatisch zusammengebaut werden kann, ist wünschenswert.
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In
Flugzeuganwendungen machen zwei Überlegungen
es schwer, einen automatischen Betrieb zu verwirklichen und unter
Umständen
nicht wünschenswert.
Zunächst
erschwert es die Konstruktion eines herkömmlichen Flugzeugschutzschalters,
eine extern ausgelöste
Auslöseschaltung
hinzuzufügen.
Zweitens sind manche Schaltungen in einem Flugzeug derart kritisch,
dass ein manuelles Eingreifen durch ein Besatzungsmitglied wünschenswert
sein kann, bevor eine Schaltung enterregt wird.
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U.S.
Patent Nr. 5,546,266 offenbart einen Schaltungsunterbrecher, der
Erdschluss- und Lichtbogenfehlerauslöseschaltungen, sowie Indikatoren, wie
bei beispielsweise LEDs, umfasst, um eine Anzeige der Ursache des
Auslösens
zu erzeugen.
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U.S.
Patent Nr. 5,831,500 offenbart einen Schutzschalter, der ein Auslösekennzeichen
bzw. -flag, ein Status-„insert" und ein Statuskennzeichen verwendet,
die durch eine Linse sichtbar sind, basierend auf dem Auslöser, und
offene bzw. geschlossene Positionen des Schutzschalters.
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U.S.
Patent Nr. 5,847,913 offenbart einen Schutzschalter, der eine Erdschlussunterbrechungs- und
Lichtbogenfehlerdetektierschaltung verwendet. Leitungen werden in
dem Schutzschaltergehäuse zum Übertragen
von Licht oder zum Reflektieren von Licht zwischen Lichtquellen,
Kolben oder Bimetallscheiben und einer Öffnung des Gehäuses verwendet.
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U.S.
Patent Nr. 6,084,756 offenbart einen Testen für einen Lichtbogenfehler-Schutzschalter, in welchem
eine Anzeige ausgeschaltet wird, wenn ein Schutzschalter auf eine
Lichtbogenfehlerbedingung anspricht.
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Die
Internationale Veröffentlichung
Nr. WO98/35237 offenbart ein Lichtbogenfehlerdetektionsmodul (Arc
Fault Detection = AFD), welches ein Gehäuse, einen Leitungsunterbrecher
in dem Modul, und einen AFD-Sensor umfasst, der einen Innenleiter zum
Abtasten einer Wechselrate des elektrischen Stroms, der durch diesen
Leiter fließt,
umgibt. Ein Wechselratensignal von dem Sensor wird an die Lichtbogenfehlerdetektionsschaltung
geliefert, die jedes Mal einen Impuls erzeugt, wenn das Wechselratensignal über einen
ausgewählten
Schwellenwert ansteigt. Die Impulse werden überwacht, um zu detektieren,
wenn eine Anzahl der Impulse, die in einem ausgewählten Zeitintervall
auftreten, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Im Falle eines Überschreitens
des Schwellenwertes, generiert der Detektor einen Lichtbogendetektionssignal,
um den Leitungsunterbrecher auszulösen.
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Die
Internationale Veröffentlichung
Nr. WO 98/35237 offenbart ferner einen Miniaturschutzschalter, der
eine Auslöseranzeige
umfasst, die eine sichtbares Signal außerhalb des Schutzschaltergehäuses liefert,
um speziell anzuzeigen, wenn das Öffnen des Schutzschalters durch
einen Lichtbogenfehler oder Erdschlussfehler ausgelöst wurde.
Die Auslöseanzeige
umfasst eine Lichtquelle, einen Lichtleiter und eine Öffnung.
Diese Veröffentlichung
offenbart auch einen Schutzschalter, der einen Verriegelungsmechanismus
ansprechend auf ein Auslösesignal
von einer Lichtbogenfehlerdetektionsschaltung umfasst.
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Es
gibt daher einen Spielraum für
Verbesserungen bei Schutzschaltungen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf einen Schutzschalter, der ein Lichtbogenfehlermeldegerät umfasst,
gerichtet. Im Falle, dass ein Lichtbogenfehler detektiert wird,
liefert das Meldegerät
eine Sichtanzeige, dass ein Lichtbogenfehler besteht. Die Sichtanzeige
ermöglicht
die Identifizierung des zugehörigen
Schutzschalters, der die Lichtbogenschutzschaltung schützt. In
Flugzeuganwendungen kann die Flugzeugbesatzung beispielsweise eine
Entscheidung treffen, ob oder ob nicht die Schaltung wieder erregt
werden soll oder enterregt bleiben soll. Die Sichtanzeige kann als
eine Erinnerung daran dienen, eine nachfolgende Flugzeugwartung
durchzuführen.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Schutzschalter gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
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Vorzugsweise
weist die bewegbare und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige ferner
eine Feder auf, die mit dem zweiten Teil der bewegbaren und beleuchtbaren
Lichtbogenfehleranzeige in Eingriff steht, und ein Lichtbogenfehlerbetätiger umfasst
eine Verriegelung, die bei Bewegung es einer Feder ermöglicht,
den zweiten Teil zu bewegen. Der erste Teil der bewegbaren und beleuchtbaren
Lichtbogenfehleranzeige ragt durch eine Öffnung des Gehäuses und
die Verriegelung ermöglicht
es, bei Bewegung der Feder, den zweiten Teil der bewegbaren und
beleuchtbaren Lichtbogenfehleranzeige zu bewegen und dadurch den
ersten Teil außerhalb
des Gehäuses
zu bewegen.
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Vorzugsweise
umfasst der verriegelbare Betriebsmechanismus einen Bedienungsgriff,
der durch die Öffnung
des Gehäuses
ragt. Der erste Teil der bewegbaren und beleuchtbaren Lichtbogenfehleranzeige
umfasst einen Ring, der den Bedienungsgriff umgibt. Die Verriegelung
ermöglicht
es der Feder bei Bewegung den Ring weg von der Öffnung des Gehäuses zu
bewegen.
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Der
zweite Teil der bewegbaren und beleuchtbaren Lichtbogenfehleranzeige
kann einen Lichtleiter mit einem Ende umfassen, welches normalerweise
benachbart zu einem Licht ist, wobei der Lichtleiter normalerweise
durch das Licht beleuchtet wird; und die Verriegelung ermöglicht es
bei Bewegung der Feder, die bewegbare und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige
zu bewegen, wodurch das Ende des Lichtleiters weg von dem Licht
bewegt wird.
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Als
bevorzugte Praxis wird der Ring immer beleuchtet, wenn die Lichtbogenfehlerauslöseschaltung
angetrieben wird und der Schutzschalter sich nicht in einem Lichtbogenfehlerauslösezustand
befindet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
volles Verständnis
der Erfindung kann durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
erlangt werden, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen wird, wobei zeigt:
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1 eine
isometrische Explosionsansicht einer Schutzschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
andere isometrische Explosionsansicht von dem gegenüberliegenden
Ende der 1;
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3 eine
Vorderseitenansicht der Schutzschaltung der 1, wobei
eine Hälfte
der Abdeckung und die beiden oberen Platten entfernt sind und wobei
der Schutzschalter in einem Aus-Zustand gezeigt wird;
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4 eine
Ansicht ähnlich
der in 3, die aber einen Schutzschalter in einem An-Zustand zeigt;
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5 eine
Ansicht ähnlich
der in 3, die aber einen Schutzschalter in einem ausgelösten Zustand
zeigt;
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6 eine
isometrische Explosionsansicht des Betriebsmechanismus und zweier
oberer Platten des Schutzschalters in 1;
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7 eine
isometrische Ansicht des Lastanschlusses, des Bimetalls, der Mechanismusplatte, des
beweglichen Kontaktarms und des Leitungsanschlusses des Schutzschalters
der 1;
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8 eine
isometrische Ansicht des Betriebsmechanismus und der Haube des Schutzschalters
der 1;
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9 eine
teilweise explodierte, isometrische Ansicht des geformten bzw. gegossenen
Behälters
und der Haube des Schutzschalters der 1, die die
Z-Achsen-Anordnung der Haube zeigen;
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10 eine
isometrische Explosionsansicht der zwei Teile der Griffanordnung
des Schutzschalters der 1;
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11 eine
isometrische Ansicht der zusammengebauten Griffanordnung der 10;
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12 eine
isometrische Ansicht des Auslösemotors,
des dualen Verriegelungsauslösebetätigers und
des Bimetalls des Schutzschalters der 1;
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13 eine
isometrische Explosionsansicht des Auslösemotors der 12;
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14 eine
isometrische Ansicht des dualen Auslösers, des dualen Verriegelungsauslösebetätigers des
Schutzschalters der 1 in der verriegelten Position;
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15 eine
Ansicht ähnlich
der 14, wobei der duale Auslöser, der duale Verriegelungsauslösebetätiger aber
in der unverriegelten Position gezeigt wird;
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16 eine
isometrische Ansicht der Bedienungsgriffanordnung, des Auslösebetätigers und
der Lichbogenfehleranzeigeanordnung des Schutzschalters der 1,
wobei die Abdeckung und einige interne Teile aus Klarheitsgründen nicht
gezeigt sind;
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17 eine
isometrische Ansicht der Lichtbogenfehleranzeige der 16;
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18 eine
isometrische Ansicht des Schutzschalters der 1, wobei
der Griff in der Auslöseposition
und die Lichtbogenfehleranzeigeanordnung in der Lichtbogenfehlerauslöseposition
ist;
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19 eine
Ansicht ähnlich
der der 18, wobei der Griff und die
Lichtbogenfehleranzeigeanordnung aber in den normalen Positionen
gezeigt sind;
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20 eine
Vorderseitenansicht des kombinierten Lichtleiterauslöseanzeigerings
und Auslösebetätigers der
Schutzschaltung der 1 in der verriegelten Position;
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21 eine
isometrische Ansicht des Anzeigerings und Auslösebetätigers der 20;
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22 eine
Ansicht ähnlich
der 21, wobei aber der Anzeigering und der Auslösebetätiger in der
unverriegelten Position gezeigt sind; und
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23 und 24 andere
Schutzschalter mit Gehäusen
gemäß alternativer
Ausführungsbeispiele
der Erfindung zeigen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
Erfindung wird als angewendet auf einen Kleinstschutzschalter zur
Verwendung in Flugzeugwechselstromsystemen (AC = alternating current) beschrieben,
die üblicher
Weise 400 Hz sind, aber auch in Gleichstromsystemen (DC= direct
current) verwendet werden können.
Es wird auch klar werden, dass die Erfindung auf andere Typen von
Schutzschaltern anwendbar ist, einschließlich solchen, die in Wechselstromsystemen
verwendet werden, die bei anderen Frequenzen arbeiten; auf größere Schutzschalter,
wie beispielsweise Wohn- und Kleingewerbeminiaturschutzschalter;
und auf eine breite Spanne von Schutzschalteranwendungen, so wie
beispielsweise Wohn-, gewerbliche, industrielle, Weltraum- und Automobilanwendungen.
Als weitere nicht beschränkende
Beispiele sind sowohl Wechselstrombetrieb (AC) (z.B. 120, 220, 480–600 VAC)
bei einer breiten Spanne von Frequenzen (z.B. 50, 60, 120, 400 Hz)
als auch Gleichstrombetrieb (z.B. 42 VDC) möglich.
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Bezug
nehmend auf 1 und 2, besitzt
ein beispielhafter Schutzschalter 1 ein Gehäuse 3,
welches durch erste und zweite Abschnitte 3a und 3b gebildet
wird, die aus einem isolierenden Harz gegossen sind, und dessen
Abschnitte entlang einer passende Ebene miteinander verbunden sind,
um eine Ab deckung aus den sich gegenüberliegenden Hohlräumen 5a bzw. 5b zu
bilden. Der Schutzschalter 1 umfasst auch eine externe
Klemmplatte 7 mit einer Oberseite 9 und zwei daran
angeordnete Seiten 11, 13. Die Klemmplattenseite 11 erfasst
den Abschnitt oder den geformter bzw. gegossenen Behälter 3a und
die andere Klemmplattenseite 13 erfasst den anderen Abschnitt
oder die geformte bzw. gegossene Abdeckung 3b. Jede der
Seiten 11, 13 umfasst eine Öffnung 15 bzw. 17,
nahe des Bodens der entsprechenden Seite. Der geformter Behälter und
die geformte Abdeckung 3b besitzen jeweils eine entsprechende Öffnung 19 (in 2 gezeigt)
und 20 dadurch. Ein Halterung 21, wie beispielsweise
eine Niete, ist durch die Öffnung 15 der
Seite 11, durch die Öffnungen 19, 20 des
geformter Behälter 3a und
der geformte Abdeckung 3b, und durch die Öffnung 17 der
Seite 13 angeordnet, um die eine Seite 11 zu der anderen
Seite 13 zu ziehen und um dadurch den geformten Behälter 3a an
der geformten Abdeckung 3b zu befestigen (wie am besten
in 19 gezeigt).
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Der
Schutzschalter 1 weist ferner einen Betriebsmechanismus 22 auf,
der auf einem Tragemechanismus wie beispielsweise einer beispielhaften Mechanismusspannvorrichtungsplatte 23 (wie
am besten in 4 und 7 gezeigt),
einer ersten Mechanismusoberplatte 24, einer zweiten Mechanismusoberplatte 25 (die
oberen Platten 24, 25 sind am besten in 6 gezeigt),
und einer geneigten Kante 29 montiert ist, die in einer Öffnung 30 des
Gehäuses 3 angeordnet
ist. Die geneigte Kante 29 wird an der Stelle durch die
externe Klemmplatte 7 und das Gehäuse 3 gehalten. Eine
geeignete Halterung wiederum, wie beispielsweise die beispielhafte
Mutter 31 und Scheibe 31a montieren die Schutzschaltung 1 an den
Montierplatte (nicht gezeigt). Die Schutzschaltung 1 umfasst
auch einen Leitungsanschluss 32, einen Lastanschluss 33,
und eine Bedienungsgriffanordnung 35, welche durch die Öffnung 30 und
die geneigte Kante 29 ragt. Die Bedienungsgriffanordnung 35 ist
geeignet weg von der Öffnung 30 durch
eine Feder 36 vorgespannt. Für AN/AUS-Betrieb wird die Griffanordnung 35 durch
die Federn 63 und 36 nach oben getrieben. Feder 36 wird
bei Auslösebetrieben verwendet,
um die Griffanordnung 35 auf die AUS-Position zurückzustellen.
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Der
Schutzschalter 1 umfasst ferner eine bewegbare und beleuchtbare
Lichtbogenfehleranzeige 37, einen Lichtbogenfehlerdetektor 39,
der beispielhafte Leiterplatten bzw. Platinen 41, 43 und
einen Isolator 45 beinhaltet. Geeignete Lichtbogenfehlerdetektoren
sind beispielsweise im U.S. Patent Nr. 5,224,006 offenbart, wobei
ein bevorzugter Typ im U.S. Patent Nr. 5,691,869 beschrieben ist.
In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist die Mechanismusplatte 23 elektrisch leitend und besteht
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Messing. Der Betriebsmechanismus 22 ist
angebracht an und wird getragen von der Mechanismusplatte 23,
die in dem Hohlraum 5a des geformten Abschnitts 3a angebracht
ist, und die Leiterplatten 41, 43 sind in dem Hohlraum 5b des
geformten Abschnitts 3b angebracht.
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Bezugnehmend
auf die 3–5 umfassen
die funktionellen Komponenten des Schutzschalters 1 eine
trennbare Kontaktanordnung 47 (am besten in den 4 und 5 gezeigt),
einen Umschaltmechanismus 49, eine Griffanordnung 35,
eine Verriegelungsgliedanordnung 51, und eine Überstromanordnung 53.
Der Umschaltmechanismus 49, die Griffanordnung 35,
und die Verriegelungsanordnung 51 bilden den verriegelbaren
Betriebsmechanismus 22. Der Schutzschalter 1 umfasst
auch den Leitungsanschluss 32 und den Lastanschluss 33,
die in dem Boden des geformten Behälters 3a getragen
werden und ausladende Abschnitte besitzen, die sich außerhalb
des Behälters 3 zur
Verbindung mit entsprechenden Leitungs- und Lastleitern (nicht gezeigt)
erstrecken.
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Wie
unten in Verbindung mit 12 diskutiert,
umfasst die Überstromanordnung 53 einen
Auslösemotor 119 (für Lichtbogenfehlerbedingungen), und
ein Bimetall 129 (für
anhaltende Überstrombedingungen).
Die Überstromanordnung 53 umfasst auch
eine Augenblicksauslösefunktion,
die ebenso wie der Auslösemotor 119 und
das Bimetall 129, die Verriegelungsanordnung 51 betätigen, um
ein Öffnen der
trennbaren Kontaktanordnung 47 auszulösen.
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Die
trennbare Kontaktanordnung 47 umfasst einen festen Kontakt 55,
der an dem Leitungsanschluss 32 angebracht ist, und einen
bewegbaren Kontakt 57, der getragen wird durch und elektrisch verbunden
ist mit einem beweglichen Kontaktarm 58 innerhalb des Gehäuses 3.
Der feste Kontakt 55 und der bewegliche Kontakt 57 bilden
zusammen einen Satz von trennbaren Kontakten 59. Der Kontaktarm 58 ist
schwenkbar auf einem Metallstift 61 gelagert, welcher Teil
der Mechanismusplatte 23 ist. Die Platten 24, 25 (6)
halten den Kontaktarm 58 auf dem Stift 61 zurück. Eine
ausladende Blattfeder 63 bildet eine Hauptfeder, die den
Kontaktarm 58 entgegen dem Uhrzeigersinn (mit Bezug auf
die 3–5) vorspannt,
um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen (wie in 5 gezeigt).
Wie unten mit Bezug auf 7 diskutiert, ist der Lastanschluss 33 elektrisch miteinander
mit dem Kontaktarm 58 und dem beweglichen Kontakt 57 verbunden,
und der Leitungsanschluss 32 ist elektrisch mit dem fixierten
Kontakt 55 verbunden. Der verriegelbare Betriebsmechanismus 22 dient
dem Öffnen
(3 und 5) und Schließen (4)
der trennbaren Kontakte 59.
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Der
Kontaktarm 58 wird zwischen offenen (3)
und geschlossenen (4) Positionen der trennbaren
Kontakte 59 durch den Umschaltmechanismus 49 geschwenkt.
Dieser Umschaltmechanismus 49 umfasst eine niedrige Umschaltverbindung 65,
die schwenkbar durch einen Stift 66 (gezeigt in gestrichelten
Linien in 3) bei einem ersten oder unteren
Ende 67 mit dem Kontaktarm 58 an einem Schwenkpunkt 69 verbunden
ist. Auf diese Weise ist der Umschaltmechanismus 49 mechanisch
an die trennbaren Kontakte 59 zum Öffnen und Schließen dieser
trennbaren Kontakte gekuppelt.
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Ein
zweite Umschaltverbindung 71 ist schwenkbar mit einem ersten
oder oberen Ende 73 durch einen Stift 75 an einem
Verriegelungshebel 77 befestigt, welcher seinerseits schwenkbar
durch einen Metallstift 79 gelagert ist, der Teil der Mechanismusplatte 23 ist.
Die zweiten Enden der ersten Umschaltverbindung 65 und
der zweiten Umschaltverbindung sind schwenkbar durch einen Kniestift 81 verbunden.
Der Umschaltmechanismus 49 umfasst ferner eine Antriebsverbindung 83,
die den Umschaltmechanismus 49 mechanisch an die Griffanordnung 35 kuppelt.
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Immer
wenn die Verriegelungsanordnung 51 betätigt wird, wird der Verriegelungshebel 77 entriegelt
und die Hauptfeder 63 treibt den beweglichen Kontaktarm 58 nach
oben, um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen. Ebenfalls durch Bewegung
der Verbindungen 65, 71 wird der Verriegelungshebel 77 im
Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 5) gedreht.
Von dieser ausgelösten
Position, führt
die Feder 36 (1 und 2) die Griffanordnung 35 zu
der AUS-Position
zurück,
und die Verriegelungshebelrückführfeder 85 führt den
Verriegelungshebel 77 zurück, damit dieser in Eingriff
gebracht werden kann durch der Verriegelungsgliedanordnung 51.
Andernfalls verriegelt die Verriegelungsanordnung 51 den Verriegelungshebel 77 und
den Umschaltmechanismus 49 in einen verriegelten Zustand
(3 und 4), in welchem der Umschaltmechanismus 49 manuell
durch die Griffanordnung 35 zwischen einer Kipp-Auf-Position
(3) und einer Kipp-Schließ-Position (4)
betätigbar
ist, um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen und zu schließen.
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Wie 5 entnommen
werden kann, umfasst die Griffanordnung 35 ein Griffglied 87 mit
einem Schaft 89. Die Antriebsverbindung 83 des
Kipp- bzw. Umschaltmechanismus 49 ist schwenkbar mit dem
Schaft 89 durch einen Stift 91 verbunden. Das Griffglied 87 wird
zur linearen Hin- und Herbewegung durch die geneigte Kante 29 getragen.
Der Verriegelungshebel 77 besitzt einen Finger 93,
der in einem Haken 95 endet (am besten in 14 und 15 gezeigt),
und welcher in Eingriff steht (3 und 4)
mit einer Öffnung 97 in
der Verriegelungsanordnung 51.
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Der
beispielhafte Schutzschalter 1 arbeitet auf die folgende
Weise. In der AUS-Position (3), welche
die Umschalter-Auf-Position des Umschaltmechanismus 49 darstellt,
ist das Verriegelungsglied 87 auf, wobei ein Anzeigeteil 99 des
Schafts 89 sichtbar ist, um die AUS-Position anzuzeigen.
Der Verriegelungshebel 77 ist durch Eingriff seines Hakens 95 durch
die Öffnung 97 in
der Verriegelungsanordnung 51 verriegelt. Die Hauptfeder 63 hat
den bewegbaren Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn (mit
Bezug auf 3) gegen einen Halteteil 101 der
Mechanismusplatte 23 gedreht, so dass die trennbaren Kontakte 59 offen
sind.
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Herabdrücken des
Verriegelungsglieds 87, welches sich linear nach unten
zu der in 4 gezeigten Position bewegt,
schaltet den Schutzschalter 1 AN. Die Antriebsverbindung 83 drückt den
Kniestift 81 nach unten und nach rechts, sowie die erste
Umschaltverbindung 65 nach unten, was in einer Drehung
im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 3 und 4)
der bewegbaren Kontaktarme 58 gegen die Hauptfeder 63 führt. Während das
obere Ende der zweiten (oberen) Umschaltverbindung 71 durch
den Verriegelungshebel 77 stationär gehalten wird, sitzt der
Umschaltmechanismus 49 im Allgemeinen und die erste (untere)
Verbindung 65 im Speziellen gegen einen Anschlagteil 103 der
Mechanismusplatte 23 in der in 4 dargestellten
Umschalter-Geschlossen-Position.
Letztere Bewegung tritt durch Drehung im Uhrzeigersinn (mit Bezug
auf 4) des Kontaktarms 58 auf, welcher schwenkbar
auf dem Stift 61 bei der geschlitzten Öffnung 105 desselben
gelagert ist. Wenn die trennbaren Kontakte 59 auf diese
Weise geschlossen sind, liefert die Hauptfeder 63 Kontaktdruck
auf die trennbaren Kontakte 59 und kompensieren die Abnutzung.
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Der
Schutzschalter 1 kann manuell von der AN-Position (4)
zu der AUS-Position
(3) durch Anheben des Griffglieds 87 geöffnet werden. Anfangs
wird eine Abwärtskraft
an den Kontaktarm 58 durch die erste Umschaltverbindung 65 angelegt. Wenn
jedoch der Kniestift 81 durch die Mittelleitung zwischen
den Stiften 91 und 75 hindurchgeht, bricht der
Umschaltmechanismus 49 und die Hauptfeder 63 dreht
den bewegbaren Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn (mit
Bezug auf 3 und 4) bis sie
gegen den Anschlag 101 sitzt, wobei die trennbaren Kontakte 59 offen
sind. Der Griff 87 wiederum steigt zu der AUS-Position
(3).
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Wie
unten in Verbindung mit 7 und 12 (anhaltende Überstrombedingung), 13–15 (Lichtbogenfehlerbedingung)
und 3–6 (Sofortauslösebedingung)
erläutert, kann
der Schutzschalter 1 zu der offenen Bedingung unter verschiedenen
Bedingungen ausgelöst
werden (5). Unabhängig von solchen Bedingungen
gibt die Verriegelungsanordnung 51 den Verriegelungshebel 77 frei,
der im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 4 und 5)
um den Stift 79 angetrieben wird. Ebenso wird der bewegliche
Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 4 und 5) durch
die Hauptfeder 63 angetrieben, um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen.
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In
dieser vorübergehenden
Auslöseposition, ist
das Griffglied 87 unten, der Verriegelungshebel 77 ist
im Uhrzeigersinn gedreht und der bewegbare Kontaktarm 58 ist
in der geöffneten
Position. Von dieser Position aus bewegt die Grifffeder 36 das
Griffglied 87 zur AUS-Position zurück und die Verriegelungshebelfeder 85 dreht
den Verriegelungshebel 77 gegen den Uhrzeigersinn zu einer
Position, wo dieser durch die Verriegelungsanordnung 51 in
Eingriff gebracht werden kann. Dies ist die AUS-Postion.
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Das
untere Ende der Grifffeder 36 steht in Eingriff mit einer
Innenfläche
(nicht gezeigt) der geneigten Kante 29. Das Innere der
geneigten Kante 29 bildet einen Becher (nicht gezeigt),
mit einem relativ kleinen Loch (nicht gezeigt) in dessen Mitte.
Das Loch ist von ausreichender Größe, um zu gestatten, dass das
relativ kleine Ende 199 des Griffs 35 durch dieses
hindurchgeht. Die Grifffeder 36 spannt den Griff 35 in
die Richtung weg von der geneigten Kante 29 vor, um den
Griff zu der AUS-Position anzutreiben. In der AN-Position ( 4)
sind die Verbindungen 65, 71 über die Ausrichtung hinausgelaufen
(und haben auf diese Weise die Kipp- bzw. Umschaltposition durchlaufen),
und die Hauptfeder 63 hindert den Griff 35 am Öffnen. Die
Kräfte
der Hauptfeder 63 und der Grifffeder 36 sind vorbestimmt,
damit die Hauptfeder 64 die Grifffeder 36 am Öffnen des
Schutzschalters 1 hindert. Wenn der Schutzschalter 1 ausgelöst wird
(5), treibt die Hauptfeder 63 den bewegbaren
Kontaktarm 58 zu dem Anschlag 101, und die Kraft
der Hauptfeder ist nicht mehr länger
in den Kraftausgleich involviert. Daher kann die Grifffeder 36 dann
den Griff 35 zu der AUS-Position bewegen. Andernfalls,
wenn der Schutzschalter 1 AN ist und ein Benutzer an dem
Griff 35 zieht, wird diese Kraft zu der Grifffederkraft addiert
bis ausreichend Kraft vorhanden ist, die Hauptfederkraft zu überwinden
und den Schutzschalter zu öffnen.
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Bezug
nehmend auf 1 und 6, gibt es
fünf beispielhafte
elektrische Verbindungen zu der Leiterplatte bzw. Platine 41.
Zusätzliche
Stifte (nicht gezeigt) verbinden elektrisch die Leiterplatten 41, 43. Zwei
Anschlüsse 109, 111 gehen
durch die Öffnungen 112, 114 des
Isolators 45 hindurch und verbinden elektrisch passende
Anschlüsse 113 bzw. 115 der Leiterplatte 41 mit
einer Spulenanordnung 117 des Auslösemotors oder der Elektromagnetanordnung 119 (z.B.
ein Solenoid bzw. ein Elektromagnet der 12 und 13).
Zwei weitere Anschlüsse 121, 123 gehen
durch Öffnungen 124, 126 des
Isolators 45 hindurch und verbinden elektrisch passende
Anschlüsse 125 bzw. 127 der
Leiterplatte 41 über
die Serienkombination eines Bimetalls 129 und der Mechanismusplatte 23,
um Strom abzutasten, der zu dem Lastanschluss 33 fließt. Der
Anschluss 121 ist elektrisch mit dem Lastanschluss 33 und
einem Ende (164 am besten in 7 gezeigt)
des Bimetalls 129 verbunden. Der andere Anschluss 123 ist
elektrisch mit der Mechanismusplatte 23 verbunden, die
elektrisch mit dem anderen Ende (165 am besten in 7 gezeigt)
des Bimetalls 129 verbunden ist.
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Die
elektronische Schaltung (nicht gezeigt) der Leiterplatten 41, 43 misst
die Spannung zwischen des Anschlüssen 125, 127 und
berechnet den Schutzschalterlaststrom von dem bekannten Widerstand
(z.B. ungefähr
5 bis 100 Milliohm abhängig
von dem bemessenen Strom) der Serienkombination des Bimetalls 129 und
der Mechanismusplatte 23 (d.h. I = V/R). Die elektronische
Schaltung wiederum bestimmt, ob eine Lichtbogenfehlerbedingung vorliegt und
wenn dies der Fall ist, erregt die Anschlüsse 113, 115,
um die Spulenanordnung 117 zu erregen und um eine Lichtbogenfehlerauslösung zu
bewirken (wie unten in Verbindung mit 13–15 erörtert).
Ein fünfter
Anschluss 131 (1–5), der
elektrisch mit der geneigten Kante 29 verbunden ist, geht
durch Öffnung 132 des
Isolators 45 hindurch und ist elektrisch mit dem passenden
Anschluss 133 der Leiterplatte 41 verbunden, um
eine geeignete externe Erdbezugsgröße vorzusehen. Die Leiterplatten 41, 43 leiten
Leistung von der Spannung zwischen den Anschlüssen 123, 131 ab.
Immer wenn eine geeignete Spannung vorhanden ist, beleuchten die
Leiterplatten 41, 43 eine Leuchtdiode (LED) 135 (1),
die in Verbindung mit der Lichtbogenfehleranzeige 37 eingesetzt
wird, wie nahe des Bodens der geneigten Kante 29 der 3 gezeigt
ist.
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Wie
in 1 und 6 gezeigt, gehen die Anschlüsse 109 und 111 durch
die entsprechenden Öffnungen 137 bzw. 139 der
Mechanismusoberplatten 24, 25 hindurch, ohne diese
Platten elektrisch zu kontaktieren. Die Mechanismusoberplatten 24, 25 werden
an der Stelle durch drei Nietenstifte 141, 143 und 145 gehalten,
die auf dem Metallstift 79, dem Metallstift 61 und
einem Metallstift 147 (am besten in 3 gezeigt)
ausgebildet sind, der seinerseits das untere Ende der Feder 85 hält. Die
Nietenstifte 141, 143, 145 wiederum stehen
in Eingriff mit den Mechanismusoberplatten 24, 25 bei
entsprechenden Öffnungen 149, 151 bzw. 153 derselben.
Der Stift 123, der elektrisch mit der Mechanismusplatte 23 verbunden
ist, steht elektrisch mit den oberen Platten 24, 25 bei
der Öffnung 155 in
Eingriff. Eine andere Öffnung 157 der
oberen Platten 24, 25 trägt schwenkbar einen Schwenkpunkt 159 der
Verriegelungsanordnung 51.
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Die
beispielhaften oberen Platten 24, 25 haben eine ähnliche,
aber nicht identische Form, wobei die erste obere Platte 24 an
einigen Stellen abgeschnitten ist, um Spiel bzw. Raum für bestimmte
sich bewegende Teile des Betriebsmechanismus 22 zu behalten,
und wobei die zweite obere Platte 25 Dicke zu der ersten
oberen Platte 24 addiert und einen L-förmigen Teil 160 für die sofortige
(magnetische) Auslösefunktion
liefert, wie unten in Verbindung mit 3–6 erörtert ist.
Vorzugsweise sind die Platten 24, 25 anfänglich von
der gleichen Düse
gebildet.
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7 zeigt
den Lastanschluss 33, eine Überstromanordnung 161,
die das Bimetall 129 umfasst, die Mechanismusplatte 23,
den beweglichen Kontaktarm 58, die trennbaren Kontakte 59 und
den Leitungsanschluss 32 des Schutzschalters 1 der 1.
Das Bimetall 129 besitzt zwei Schenkelteile 162, 163 und
ist angebracht an und elektrisch verbunden mit einem Ende oder einem
ersten Fuß 164 mit
dem Lastanschluss 33. Das andere Bimetallende oder ein
zweiter Fuß 165 ist
in Eingriff und elektrisch verbunden mit der Mechanismusplatte 23,
die wiederum elektrisch mit dem beweglichen Kontaktarm 58 durch
einen kurzen, flexiblen Drht (pig tail), wie beispielsweise einen
flexibel geflochtenen Leiter 167 verbunden ist, der geeignet
an jedem Ende elektrisch (z.B. durch Schweißen) verbunden ist. Auf diese
Weise fließt
der Laststrom von dem Leitungsanschluss 32 zu dem festen
Kontakt 55, zu dem beweglichen Kontakt 57, zu
dem beweglichen Kontaktarm 58, zu dem geflochtenen Leiter 167,
und zu der Mechanismusplatte 23, bevor er durch das Bimetall 129 hindurch
und zu dem Lastanschluss 33 geht. In dem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
ist das Bimetall 129 für
2,5 A bemessenen Laststrom ausgelegt, obwohl die Erfindung auf eine
breite Spanne von bemessenen Strömen
(z.B. 15 A oder größer) anwendbar
ist. Der Laststrom verursacht I2R-Erwärmung des
Bimetalls 129, die in eine Bewegung seines oberen Teils (mit
Bezug auf 7) auf die rechte Seite der 7 resultiert,
wobei der gesamte beispielhafte Laststrom durch das Bimetall 129 fließt. Ein 15A Bimetall
beispielsweise ist U-förmig
und besitzt fast den dreifachen Querschnitt des beispielhaften Bimetalls 129 und
kann mehr Strom ohne zu schmelzen führen.
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Das
beispielhafte Bimetall 129 umfasst einen U-förmigen Zwischenabschnitt 169,
der elektrisch in Serie zwischen dem ersten Schenkel 162 und
dem ersten Fuß 164 und
dem zweiten Schenkel 163 und dem zweiten Fuß 165 verbunden
ist. Wie unten in Verbindung mit 12 erörtert, verbiegt
sich das Bimetall 129 ansprechend auf bestimmte Bedingungen des
Laststroms, der durch die trennbaren Kontakte 59 fließt, um die
Verriegelungsanordnung 51 zu betätigen. Folglich spricht das
Bimetall 129 auf ausgewählte
Bedingungen (z.B. Überlast,
Fehlerstrombedingung) von solchem Laststrom an und betätigt den Betriebsmechanismus 22 durch
die Auslöseverriegelung 229 (12),
um ein Öffnen
der trennbaren Kontakte 59 auszulösen.
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Die
beispielhafte Mechanismusplatte 23 sieht eine verbesserte
Halterung für
das Bimetall 129 vor, da der zweite Fuß 165 des Bimetalls 129 an
der Platte 23 angebracht ist. Dies liefert ein verbessertes Leiten
des Stroms von den trennbaren Kontakten durch das Bimetall, zu dem
bewegbaren Kontaktarm 58, zu dem Leiter 167, zu
der Platte 23, und zu dem Bimetallfuß 165, der an der
Platte 23 angebracht ist. Des Weiteren liefert dies ein
einfacheres Leiten des Leiters 167 (d.h. von der Platte 23 zu
dem bewegbaren Kontaktarm 58, anstelle von dem Bimetallfuß 165 oder
Schenkel 163 zu dem beweglichen Kontaktarm 58).
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Bezug
nehmend auf 8 und 9 ist eine Haubenanordnung 171 für die trennbaren
Kontakte 59 der 4 gezeigt. Die Haubenanordnung 171 umfasst
zwei Metallstücke
(z.B. aus Stahl gemacht) 173, 175, die jeweils
eine L-Form besitzen,
von denen das erstes Stück 173 einen
ersten Schenkel 177 der Anordnung 171 bildet,
und das zweite Stück 175 einen
zweiten Schenkel 179 und eine Basis 181 der Anordnung 171 bildet,
um eine U-Form zu bilden, die die trennbaren Kontakte 50 umgibt
und einen Lichtbogen kühlt
und teilt, wenn der Betriebsmechanismus 22 ein Öffnen der
trennbaren Kontakte 59 auslöst. Der geformte Behälter 3a (9)
umfasst zwei Schlitze 183, 185 darin. Das beispielhafte
erste Stück 173 besitzt
eine Zunge 189, welche in Eingriff mit dem Schlitz 183 steht.
Das beispielhafte zweite Stück 175 besitzt
zwei beispielhafte Zungen 191, 193, die in Eingriff
mit dem Schlitz 185 des geformten Behälters 3a stehen. Obwohl
die beispielhafte Haubenanordnung 171 eine im Allgemeinen
rechteckige U-Form besitzt, ist die Erfindung auf Haubenanordnungen
mit einer rechteckigen oder einer runden U-Form anwendbar.
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Die
beispielhafte U-Form (wie am besten in 8 gezeigt),
wie sie durch die Haubenanordnung 171 gebildet wird, besitzt
den ersten Schenkel 177, der durch das erste L-förmige Stück 173 gebildet wird,
die Basis 181, die durch das zweite L-fömige Stück 175 gebildet wird,
und den zweiten Schenkel 179, der durch das zweite L-förmige Stück 175 gebildet
wird. Das zweite L-förmige
Stück 175 besitzt
eine Kerbe 195 zwischen seinen beiden Zungen 191, 193.
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Das
erste L-förmige
Stück 173 besitzt
ein Ende 197, welches auf der Kerbe 195 zwischen
den beiden Zungen 191, 193 das zweiten L-förmigen Teils 175 aufliegt.
Das andere Ende des ersten L-förmigen Teils 173 besitzt
die Zunge 189, die in Eingriff steht mit dem Schlitz 183.
Die Zungen 189 und 191, 193 der entsprechenden
ersten und zweiten L-förmigen Stücke 173 und 175 bringen
die Haubenanordnung 171 an dem geformter Behälter 3a an
und ermöglichen
vorteilhafter Weise auf diese Weise eine Z-Achsen-Anordnung dieser
Anordnung 171, wobei die anfängliche Einführung des
ersten L-förmigen
Stücks 173 gefolgt
wird durch die nachfolgende Einführung des
zweiten L-förmigen Stücks 175.
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10 und 11 zeigen
die Griffanordnung 35 des Schutzschalters 1 der 1.
Die Griffanordnung 35 umfasst ein erstes Stück oder
Schaftteil 199 und ein zweites Stück oder Abdeckungsteil 201. In
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist der Schaftteil 199 aus gegossenem bzw. geformtem Kunststoff
mit einer hellen (z.B. weißen)
Farbe hergestellt, und das Abdeckungsteil 201 ist aus gegossenem
Kunststoff mit einer dunklen (z.B. schwarzen) Farbe hergestellt.
Wie in 11 gezeigt, ist der Schaftteil 199 an
dem Abdeckungsteil 201 befestigt, wobei der Schaftteil 199 einen
ersten visuellen Eindruck und das Abdeckungsteil 201 einen
unterschiedlichen zweiten visuellen Eindruck liefert.
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Wie
in 4 gezeigt, befindet sich der Schaftteil 199 innerhalb
eines Hohlraums 3a des Gehäuses 3 (1),
wenn die trennbaren Kontakte 59 geschlossen sind, und das
Abdeckungsteil 201 befindet sich außerhalb des Gehäuses 3,
wodurch ein erster visueller Eindruck (z.B. die dunkle Farbe des
Abdeckungsteils 201) in der Griff-AN-Position geliefert wird.
Andernfalls, wie in 3 und 5 gezeigt,
befindet sich der Anzeigerteil 99 des Schaftteils 199 der Griffanordnung 35 außerhalb
des Gehäuses 3,
wenn die trennbaren Kontakte 59 offen sind (d.h. AUS, Öffnen ausgelöst). Wie
in 10 gezeigt, besitzt der Schaftteil 199 einen
Schaft 203 mit zwei Ohren oder Vorsprüngen 205, 207 an
jeder Seite seines oberen (mit Bezug auf 10) Endes.
Der Abdeckungsteil 201 besitzt ein offenes Ende 209 und
eine ringförmige
Wand 211 mit zwei Öffnungen 213, 215 darin.
Die ringförmige
Wand 211 besitzt auch zwei Kanäle 217, 219 dann,
wobei die Kanäle
von den beiden Öffnungen 213 bzw. 215 versetzt
sind. Wenn die Griffanordnung 35 zusammengebaut ist, wird
der Schaft 203 des Schaftteils 199 in das offene
Ende 209 des Abdeckungsteils 201 eingeführt, wobei
sich die Ohren 205, 207 in den Kanälen 217, 219 der
ringförmigen Wand 211 befinden.
Dann wird der Abdeckungsteil 201 im Uhrzeigersinn (mit
Bezug auf 10) durch eine beispielhafte
Einvierteldrehung gedreht, um die Ohren 205, 207 in
den Öffnungen 213 bzw. 215 in Eingriff
zu bringen, wodurch die zwei Teile 199, 201, wie
in 11 gezeigt, verriegelt werden. Auf diese Art und
Weise liefert die Griffanordnung 35 eine zweiteilige Zusammenschnappkonstruktion
und dreht sich nicht auseinander. Folglich liefert dies einen Bedienungsgriff
oder Knopf mit ausrechender Stärke und
liefert auch ein klares Anzeichen durch die deutlich unterschiedlichen
visuellen Eindrücke
der beiden gegossenen Teile 199 und 201, um den
Schalterstatus (d.h. AUS/ausgelöst
gegenüber
AN) anzuzeigen.
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Obwohl
das beispielhafte Ausführungsbeispiel
unterschiedliche Farben verwendet, um deutlich unterschiedliche
visuelle Eindrücke
der beiden Teile 199, 201 zu liefern, ist die
Erfindung auf eine breiten Bereich solcher Teile anwendbar, die
deutlich unterschiedliche visuelle Eindrücke durch beispielsweise unterschiedliche
Strukturen (z.B. glatt gegenüber rau),
unterschiedliche Muster (z.B. ein liniertes gegenüber einem
karierten Muster, gestreift gegenüber einfarbig) und/oder unterschiedliche
Kombinationen derselben (z.B. eine einfarbige blaue Farbe gegenüber einem
gestreiften Muster) liefern. Obwohl eine zweiteilige Griffanordnung 35 gezeigt
ist, ist die Erfindung anwendbar auf ein- und vielteilige Betätigungsgriffe,
die vorzugsweise unterschiedliche visuelle Eindrücke umfassen, um den Schalterstatus
anzuzeigen.
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Der
Schaftteil 199 ist vorzugsweise gegossen bzw. geformt,
um eine Metalleinlage (z.B. aus rostfreiem Stahl hergestellt) 221 mit
einer Öffnung 223 zu
umfassen, um den Stift 91 der 4 aufzunehmen.
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12 zeigt
die Überstromanordnung 53, die
den Auslösemotor
oder die Elektromagnetanordnung 119 und das Bimetall 129 umfasst.
Ein ausladendes Außenbereichskompensationsbimetall 225 ist
betriebsmäßig mit
dem Bimetall 129 verbunden. Ein Ende 227 des Außenbereichskompensationsbimetalls 225 ist
geeignet an einem Auslöserverriegelungsglied 229 der
Verriegelungsanordnung 51 beispielsweise durch Punktschweißen befestigt.
Das ausladende Außenbereichskompensationsbimetall 225 erstreckt
sich nach oben (mit Bezug auf 12), um
in einem freien Ende 231 zu enden, welches benachbart zu
einem freien Ende 233 des Bimetalls 129 ist. Unter
normalen Betriebsbedingungen besteht ein Spalt zwischen dem freien
Ende 233 des Bimetalls 129 und dem freien Ende 231 des
Außenbereichskompensationsbimetalls 225.
Wenn das Bimetall 129 erwärmt wird, bewegt es sich nach
rechts (mit Bezug auf 12) wie durch Linie 235 gezeigt.
Eine beispielhafte Pendelvorrichtung (shuttle) 237 aus
Kunststoff oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial besitzt
Kerben 238 und 239, die in Eingriff stehen mit den
freien Enden 233 und 231 des Bimetalls 129 bzw.
des Außenbereichskompensationsbimetall 225. Das
Bimetall 129 bewegt, wenn es erwärmt wird, die Pendelvorrichtung 237,
wobei es auf diese Weise an dem Außenbereichskompensationsbimetall 225 zieht,
das wiederum an der Auslöseverriegelung 229 angebracht
ist. Eine Erhöhung
oder Senkung der Umgebungstemperaturbedingungen veranlasst das freie
Ende 233 des Bimetalls 129 und das freie Ende 231 des
Außenbereichskompensationsbimetalls 225, sich
in die gleiche Richtung zu bewegen und behält dadurch den geeigneten Spalt
zwischen den beiden bimetallischen freien Enden 231, 233 bei,
um die Effekte von Veränderungen
der Umgebungstemperatur zu beseitigen. Folglich sind das Bimetall 129 und
das ausladende Außenbereichskompensationsbimetall 225 in
Serie mit der Auslöseverriegelung 229 gekuppelt,
um selbige ansprechend auf eine anhaltende Überstrombedingung zur Kompensation
für die
Außenbereichsbedingungen
zu bewegen. Unter Überstrombedingungen,
zieht das Bimetall 129 daher an dem Außenbereichsbimetall 225,
welches die Auslöseverriegelung 229 der
Verriegelungsanordnung 51 im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 12 oder
gegen den Uhrzeigersinn mit Bezug auf 6) um den Schenkelpunkt 159 (6)
dreht und den Verriegelungshebel 77 freigibt, um den Betriebsmechanismus 22 auszulösen.
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Der
thermische Auslöser
kann durch eine Kalibrierschraube 240 kalibriert werden,
die in Eingriff steht mit dem geformter Behälter 3a der 2 und die
in eine Mutter 241 eingeschraubt ist, die zwischen einer
unteren Oberfläche 243 des
Bimetalls 129 und dem festen Ende 227 des Außenbereichskompensationsmetalls 225 angeordnet
ist. Durch weiteres Einschrauben und Anziehen der Schraube 240 in
die Mutter 241, wird die Mutter 241 in Eingriff
mit der unteren Bimetalloberfläche 243 gebracht
und treibt das bimetallische freie Ende 233 nach rechts
(mit Bezug auf 12), wie durch Linie 235 gezeigt.
Alternativ ermöglicht
das Herausdrehen der Schraube 240 aus der Mutter 241 es
dem bimetallischen freien Ende 233 nach links (mit Bezug
auf 12) zurückzukehren.
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Wie
in 13 gezeigt, umfasst die Auslösemotoranordnung 119 eine
Motorbasis 245, die aus magnetischem Stahl hergestellt
ist, die Spulenanordnung 117, und die Anschlüsse 109, 111.
Die Basis 245 umfasst eine Öffnung 247, die fest
in Eingriff mit einem Ende der Feder 63 der 3 steht,
und umfasst auch ein beispielhaftes ovales Loch 249 darin, wobei
das Loch auf einen entsprechenden ovalen Vorsprung 251 in
der Mechanismusplatte 23 der 7 passt,
und zwar zur Positionierung der Motoranordnung 119. Die
Motoranordnung 119 ist wiederum zwischen der Rückwand 253 des
geformten Behälters 3a der 9 und
der Mechanismusplatte 23 befestigt.
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Die
beispielhafte Motorspulenanordnung 117 besitzt einen magnetisch
durchlässigen
Motorkern 254, der in eine Spulenhülse (nicht gezeigt) innerhalb einer
elektrischen Spule 256 passt. Der Motorkern 254 ist
an einem Ende 255 mit der Basis 245 verbunden.
Die Spulenanordnung 117 ist in einem magnetisch permeablen
Motorbecher 260 untergebracht, die zusammen mit dem magnetisch
durchlässigen Kern 254 eine
magnetische Schaltung bildet. Der Motorkern 254 hält die Spule 256 in
einer Öffnung 257 desselben.
Ein Stift oder Anschlusshalter 258 ragt lateral nach außen durch
einen Schlitz (nicht (nicht gezeigt) in dem Motorbecher 260 und
trägt die
Anschlüsse 109, 111.
Die Auslösemotorspulenanordnung 117 wird
durch die Anschlüsse 109, 111 durch eine
elektronische Auslöseschaltung
(z.B. Lichtbogenfehler, Erdschluss) erregt, die auf den Leiterplatten
bzw. Platinen 41, 43 der 1 vorgesehen
sind. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist nur eine Lichtbogenfehlerauslöseschaltung vorgesehen.
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Der
beispielhafte Schutzschalter 1 umfasst drei unterschiedliche
Auslösebetriebsarten,
die alle die Auslöseverriegelung 229 der 4 verwenden, um
den Betriebsmechanismus 22 zu betätigen und ein Öffnen der
trennbaren Kontakte 59 auszulösen: (1) Überstrombedingungen (d.h. thermischer
Auslöser),
die durch das Bimetall 129 (7 und 12) detektiert
werden, welches die Auslöseverriegelung 229 durch
die Pendelvorrichtung 237 und das Außenbereichskompensationsbimetall 225 betätigt; (2) Lichtbogenfehler- (und/oder Erdschluss-)
Bedingungen, die durch die Leiterplatten 41, 43 detektiert
werden, die den Auslösemotor 119 erregen,
um die Auslöseverriegelung 229 (14 und 15)
zu betätigen;
und (3) relativ hohe Strombedingungen (d.h. sofortiges Auslösen), die
auch die Auslöseverriegelung 229 (3–6)
anziehen.
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Wie
in 12 gezeigt, besitzt die Mechanismusplatte 23 zwei
Säulen 259, 261,
die in Eingriff stehen mit entsprechenden Löchern 263 bzw. 265 innerhalb
des Hohlraums 5a des geformten Behälters 3a (9).
Vorzugsweise liefern die Säulen 259, 261 und
die Löcher 263, 265 eine
Ausrichtungsfunktion, wobei der Isolator 45, die Leiterplatten 41, 43 und
die geformte Abdeckung 3b, befestigt durch die Klemmplatte 7,
den Betriebsmechanismus 22, die Mechanismusplatte 23 und
den Auslösemotor 119 innerhalb des
Gehäuses 3 der 1 halten.
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Bezug
nehmend auf die 14 und 15 wird
die Motorspule 256 fest durch den Motorkern 254 der 13 gehalten,
wobei ein Ende der Spule 256 (und auf diese Weise ein Ende
des Motorkerns 254) zu einem Ankerabschnitt 267 der
Auslöseverriegelung 229 weist.
Wenn die Spulenanordnung 117 erregt wird, wird der Auslöseverriegelungsankerbereich 267 zu
dem Motorkern angezogen, wodurch der obere Teil 269 nach
rechts (mit Bezug auf 14) zu einer unverriegelten
Position gedreht wird. Wie oben in Verbindung mit 5 erörtert wurde,
löst eine
Betätigung
der Auslöseverriegelung 229 ein Öffnen der trennbaren
Kontakte 59 aus. Folglich überwacht, zum Schutz gegen
Lichtbogenfehler, die elektronische Auslöseschaltung der Leiterplatten 41, 43,
die ansprechend auf ausgewählte
Lichtbogenfehlerbedingungen des durch die trennbaren Kontakte 59 fließenden Stroms
ist, den Laststrom (d.h. durch die Anschlüsse 109, 111 der 6)
auf Charakteristika solcher Fehler und erregt (d.h. durch die Anschlüsse 109, 111 der 6)
die Auslösemotorspulenanordnung 117.
Der magnetische Fluss wiederum, der durch die Erregung der Spulenanordnung 117 generiert
wird, zieht den Auslöseverriegelungsankerbereich 267 zu
dem Motorkern (wie in 15 gezeigt) an, um den Haken 95 aus
der Auslöseverriegelungsöffnung 97 zu
schieben, wodurch ein Öffnen
des Schutzschalters 1, in der oben für ein thermisches Auslösen erörterten
Art und Weise, ausgelöst
wird.
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16 zeigt
die Bedienungsgriffanordnung 35 in der angehobenen AUS-Position (der 3), und
die bewegbare und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige 37 in
einer angehobenen, ausgelösten Position.
Die Anzeige 37 (am besten in 17 gezeigt)
umfasst einen ersten Schenkel oder bewegliches Glied 271 mit
einer Kerbe 272 nahe seinem unteren Ende. Die Kerbe 272 steht
in Eingriff mit einem ersten Arm 273 einer Feder 275.
Die Feder 275 besitzt einen Mittelbereich 277,
der durch einen Stift 279 auf der Mechanismusplatte 23 gehalten
wird, und einen zweiten Arm 281, der zwischen nebeneinander
liegenden Stiften 283, 285 auf der Platte 23 gehalten
wird. Die Anzeige 37 der 17 umfasst
auch einen zweiten Schenkel oder Lichtleiterglied 273 und einen
beleuchtbaren Ringteil 274, der mit den Schenkeln 271, 273 verbunden
ist. Der beleuchtbare Ringteil 274 ist ein erster Teil
der bewegbaren und beleuchtbaren Lichtbogenfehleranzeige 37,
und die Schenkel 271 und 273 sind ein zweiter
Teil der Anzeige 37, der normalerweise innerhalb der geneigten Kante 29 des
Gehäuses 3 (3–5)
ausgenommen ist. Unter normalen Betriebsbedingungen erregt die Leiterplatte 41 die
LED 135 (1) durch eine interne Spannung,
die durch die Leitung/Erdspannung zwischen den Anschlüssen 123, 131 (1 und 6)
abgeleitet wird. Das freie Ende des Lichtleiters 273 ist
normalerweise nahe der LED 135 (3) und empfängt normalerweise
Licht davon, wenn die Lichtbogenleiterplatten 41, 43 korrekt
erregt werden. Folglich beleuchtet die LED 135 normalerweise
den Lichtleiter 273 und auf diese Weise den beleuchtbaren
Ringteil 274. Der beleuchtbare Ringteil 274 ist
in 3–5 sichtbar,
um, wenn er angeschaltet ist, eine geeignete Erregung der Lichtbogenfehlerleiterplatten 41, 43 anzuzeigen.
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Bezug
nehmend auf die 14 und 15 umfasst
der Auslösemotor 119 auch
eine Anzeigeverriegelung 287, die schwenkbar auf einem
Stift 289 gelagert ist, der auf der Mechanismusplatte 23 der 16 angeordnet
ist. Die Anzeigeverriegelung 287 umfasst einen oberen Verriegelungsteil 291 mit
einer Öffnung 293 darin,
und einen unteren Ankerteil 295. Die Anzeigeverriegelung 287 ist
an einem Ende des Auslösemotors 119 angeordnet
und die Auslöseverriegelung 229 ist
an seinem gegenüberliegenden Ende
angeordnet. Wie in 14 gezeigt, besteht ein erster
Spalt 297 zwischen dem rechten (mit Bezug auf 14)
Ende des Auslösemotorbechers 260 und dem
Auslöseverriegelungsanker 267,
und ein zweiter Spalt 299 besteht zwischen dem linken (mit
Bezug auf 14) Ende des Lagers 260 und
dem Anzeigeverriegelungsanker 295. Ansprechend auf Strom,
der an die Spulenanordnung 117 angelegt wird, erzeugt der
Auslösemotor 119 Fluss
und zieht eine der Verriegelungen 229, 287 an,
was einen entsprechenden der Spalte 197, 199 schließt, wodurch
die Reluktanz der Spulenanordnung 117 verringert, der Auslösemotorfluss
erhöht,
und die andere der Verriegelungen 119, 187 angezogen
wird, um den anderen entsprechenden der Spalte 297, 299 zu
schließen,
wie in 15 gezeigt. Beispielsweise wird
angenommen, dass der Auslösemotor 119 zuerst
die Anzeigeverriegelung 287 anzieht, was weniger Betätigungskraft
erfordert als von der Auslöseverriegelung 229 erfordert wird,
wenngleich die Erfindung anwendbar ist auf Auslösemotoren, die zuerst eine
Auslöseverriegelung
anziehen, oder die gleichzeitig Anzeige- und Auslöseverriegelungen
anziehen.
-
Mit
der Anzeigeverriegelung 287 in der Position der 15,
löst sich
das Ende 301 des Federschenkels 273 von der Anzeigeverriegelungsöffnung 293 und
der Federschenkel 273 treibt das bewegbare Glied 271 nach
oben mit Bezug auf 16 an, wodurch der Anzeigering 274 nach
oben zu der Lichtbogenfehlerauslöseposition
der 16 und 18 angetrieben
wird. In dieser Position wird der Lichtleiter 273 (17)
von der LED 135 (1) getrennt. Ebenso
wird Leistung von den Leiterplatten 41, 43 entfernt.
Folglich ist der beleuchtbare Ringteil 274 nicht mehr beleuchtet.
-
18 zeigt
den Schutzschalter 1, wobei sich die Bedienungsgriffanordnung 35 in
der Griffauslöseposition,
einer Lichtbogenfehler- (und/oder thermischen und/oder sofortigen)
Auslösebedingung
folgend, befindet, und der Anzeigering 274 weg von dem
Gehäuse 3 in
der Lichtbogenfehlerauslöseposition,
einer Lichtbogenfehlerauslösebedingung
folgend, angeordnet ist. Normalerweise resultieren diese Positionen
von einem Lichtbogenfehlerauslösen, obwohl
sie, wie unten erörtert,
alternativ von einem vorherigen Lichtbogenfehlerauslösen resultieren können, nach
welchem die Bedienungsgriffanordnung 35 aber nicht der
beleuchtbare Ringteil 274 zurückgesetzt wurde, gefolgt von
einem thermischen und/oder sofortigen Auslösen. Der beleuchtbare Ringteil 274 ragt
durch die Öffnung 30 des
Gehäuses 3 der 1 und
durch eine Öffnung 302 der
geneigten Kante 29. Der Ringteil 274 umgibt einen
oberen Schaftteil 303 der Bedienungsgriffanordnung 35.
-
Ein
wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit
der beispielhaften Bedienungsgriffanordnung 35, unabhängig von
der Lichtbogenfehleranzeige 37 zu arbeiten. Auf diese Art
und Weise kann, irgendeinem Auslösen
folgend, die Bedienungsgriffanordnung 35 auf die AN-Position
der 4 zurückgesetzt
werden, ohne die Lichtbogenfehleranzeige 37 von der Lichtbogenfehlerauslösungsanzeigeposition
der 18 weg zu bewegen. Beispielsweise während des
Flugzeugbetriebs kann es während
dem Betrieb eines kritischen oder wichtigen Leistungssystems höchst vorteilhaft
sein, dieses System durch die Bedienungsgriffanordnung 35 wieder
zu erregen, während
die Lichtbogenfehleranzeige 37 in ihrer Lichtbogenfehlerauslösungsanzeigeposition
belassen wird. Auf diese Art und Weise, kann das Flugzeug sicher
betrieben werden (z.B. das Risiko das Leistungssystem nicht zu erregen überwiegt das
Risiko eines Lichtbogenfehlers), während die Lichtbogenfehleranzeige 37 zur
nachfolgenden Beachtung durch das Wartungspersonal erst nachdem das
Flugzeug gelandet ist, im Einsatz belassen wird. In ähnlicher
Weise kann die Lichtbogenfehleranzeige 37 von der Lichtbogenfehlerauslösungsanzeigeposition
der 18 durch nach unten Drücken auf dem beleuchtbaren
Ringteil 274 zurückgesetzt
werden, um das Federschenkelende 301 wieder in Eingriff
mit der Anzeigeverriegelungsöffnung 293 ( 21)
zu bringen, ohne die Bedienungsgriffanordnung 35 zwischen
seinen AUS- und
AN-Positionen zu bewegen.
-
19 zeigt
die normale Betriebsbedingung des Schutzschalters 1, in
welcher sowohl die Bedienungsgriffanordnung 35 als auch
der Anzeigering 274 sich in normalen Positionen befinden.
Ebenso ist, solange Leistung an den Schutzschalter 1 angelegt
wird, der beleuchtbare Ringteil 274 normal durch Licht
von der LED 135 (1) beleuchtet,
wie durch Leitung/Erdspannung erregt zwischen dem Anschluss 123 (6),
der die Leitungsspannung von dem Leitungsanschluss 32 besitzt,
und dem Anschluss 131 (4), der
das Erdpotential von der geneigten Kante 29 und/oder einer
Befestigungsplatte (nicht gezeigt) besitzt. Auf diese Weise ist
die LED 135 normal beleuchtet, falls die Lichtbogenfehlerleiterplatten 41, 43 (1)
erregt werden und ist andernfalls nicht beleuchtet (d.h. keine Leistung
ist vorhanden; die geneigte Kante 29 ist nicht richtig
geerdet).
-
Bezug
nehmend auf 20–22 steht der
Anzeigeschenkel 271 in Eingriff mit der Feder 275 und
wird mechanisch durch die Anzeigeverriegelung 287 ( 20 und 21)
nach unten gehalten. Wenn eine Lichtbogenfehlerauslösebedingung
auftritt, wird die Anzeigeverriegelung 287 zu der in 22 gezeigten
Position betätigt.
Wenn die Anzeigeverriegelung derart bewegt wird, wird die Feder 275 von
der Anzeigeverriegelungsöffnung 293 freigegeben,
was es der Feder 275 ermöglicht, den Anzeigeschenkel 271,
der sich innerhalb des Ge häuses 3 der 1 befindet,
nach oben zu drücken,
wodurch der Anzeigering 274 weg von und außerhalb
des in 18 gezeigten Gehäuses 3 bewegt
wird, um eine Lichtbogenfehlerauslösebedingung anzuzeigen.
-
Wie
in 20 gezeigt, erstreckt sich die Verriegeiungsrückführfeder 107 durch
eine Öffnung 305 der
Motorbasis 245 (wie am besten in 13 gezeigt).
Die Feder 107 treibt die Anzeigeverriegelung 287 im
Uhrzeigersinn an und treibt die Anzeigeverriegelung 229 entgegen
dem Uhrzeigersinn an (mit Bezug auf 20) und
treibt auf diese Weise beide der dualen Verriegelungen 229, 287 an.
-
Obwohl
die Erfindung im Sinne von einer dualen Auslöse/Anzeigeverriegelung, gebildet
durch den beispielhaften Auslösemotor 119,
die Auslöseverriegelung 229,
und die Anzeigeverriegelung 287 beschrieben wurde, ist
die Erfindung anwendbar auf einzelne und duale Verriegelungsfunktionen,
die eine Anzeigeverriegelung betätigen,
um eine Lichtbogenfehler- oder Erdschlussbedingung anzuzeigen, und/oder
die eine Auslöseverriegelung
betätigen,
um ein Öffnen
der trennbaren Kontakte auszulösen.
-
Die
Erfindung ist weiterhin auf eine Anzeigeverriegelung anwendbar,
die normalerweise in Eingriff mit einem bewegbaren Glied einer Anzeige
steht und die ein solches Glied zur Bewegung durch eine Feder freigibt.
-
Um
ein sofortiges Auslösen
zu liefern, umfasst die Überstromanordnung 53 der 3–5 eine
Anordnung zum Leiten eines Strompfades eines Hauptleiters, wie er
durch das Bimetall 129, die Mechanismusplatte 23,
das flexible Geflecht 167 und den beweglichen Kontaktarm 58 der 7 gebildet wird,
durch eine magnetische Schaltung, wie sie durch den Motorrahmen 245 der 12 und
die beiden Stahlmechanismusoberplatten 24, 25 der 6 gebildet
werden. Der Motorrahmen 245 und die Platten 24, 25 bilden
eine Stahlform um diesen Strompfad. Die unterbrochenen elektrischen
Leitungspfade der beispielhaften Magnetschaltung lenken den magnetischen
Kraftfluss, um einmal durch den allgemeinen Pfad der Stahlform zu
fließen,
wodurch ein einmaliger Elektromagnet gebildet wird. Jedesmal wenn Laststrom
in dem Schutzschalter 1 fließt, zieht die Stahlform magnetisch
die Stahlauslöseverriegelung 229 an.
Der magnetische Kuppler ist so geartet, dass geeignet hohe Lastströme von zumindest
einer vorbestimmten Größe (z.B.
ohne Begrenzung, ungefähr 300
A für eine
2,5 A bemessene Last), wie sie mit Kurzschlüssen verbunden sind, ausreichend
sind, um die Auslöseverriegelung 229 zu
betätigen,
und zwar ohne die Auslösemotorspulenanordnung 117 zu erregen.
Wenn der Laststrom von einer ausreichenden Größe ist, dann wird die Auslöseverriegelung 229 in
einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht (mit Bezug auf 5),
wodurch der Schutzschalter 1 ausgelöst wird.
-
Zum
Beispiel fließt
magnetischer Kraftfluss um irgendeinen Strom übertragenden Leiter herum und
fließt
vorzugsweise im Stahl. Folglich konzentriert und kanalisiert die
beispielhafte Stahlform um den beispielhaften Laststrompfad den
magnetischen Kraftfluss herum, um durch den beispielhaften Stahlpfad
zu fließen.
Obwohl der magnetische Kraftfluss vorzugsweise in dem Stahl fließt, überquert
er auch jegliche Spalte in solchem Stahl. Daher sind die Oberplatten 24, 25 vorzugsweise
dicht an dem Motorrahmen 245, obwohl eine physische Verbindung nicht
erforderlich ist. Wenn der magnetische Kraftfluss einen Spalt auf
seinem Pfad um die unterbrochenen elektrischen Leiterpfade überquert,
wird eine Kraft zum Schließen
dieses Spalts erzeugt. Folglich, da der Stahlpfad, der diese Leiterpfade
einschließt, Spalte
zwischen dem Motorrahmen 245 und der Auslöseverriegelung 229,
und zwischen dem L-förmigen Teil 160 der
Oberplatte 25 und der Auslöseverriegelung 229,
umfasst, werden Kräfte
zum Schließen
dieser Spalte und auf die diese Weise zum Betätigen der Auslöseverriegelung 229 erzeugt.
-
Wie
in 23 gezeigt, ist ein Schutzschalter 306 einem
Schutzschalter 1 der 1 ähnlich,
mit der Ausnahme, dass eine Halterung 307 durch die Öffnungen 17 und 15 (in 1 gezeigt)
der Klemmplatte 7 und zwischen dem geformten Behälter 309a und
der geformten Abdeckung 309b angeordnet, um die eine Seite 11 zu
der anderen Seite 13 zu ziehen und den geformten Behälter 309a und
die geformte Abdeckung 309b zu befestigten.
-
Wie
in 24 gezeigt, ist ein Schutzschalter 311 einem
Schutzschalter 1 der 1 ähnlich,
mit der Ausnahme, dass der geformte Behälter 313a und die
geformte Abdeckung 313b jeweils Kanäle 315a bzw. 315b besitzen.
Eine Halterung 317 ist durch die Öffnungen 15, 17 der
Klemmplattenseiten 11, 13 und innerhalb der Kanäle 315a, 315b angeordnet,
um die eine Seite 11 zu der anderen Seite 13 zu
ziehen, wodurch der geformte Behälter 313a und
die geformte Abdeckung 313b befestigt werden.
-
Der
beispielhafte Schutzschalter 1 ist ein einfacher und zuverlässiger Mechanismus,
der sowohl selektiv Vielfachschutzfunktionen vorsieht als auch als
ein AN/AUS-Schalter dient. Diese Anordnung eignet sich auch zum
automatischen Zusammenbau. Der geformte Bereich 3a des
Gehäuses 3 ist
auf einer flachen Oberfläche
angeordnet und die Teile werden alle von oben eingeführt. Die
Mechanismusplatte 23, der Betriebsmechanismus 22,
die Griffanordnung 35, die Verriegelungsanordnung 51,
die Bimetalle 129, 225 und die Haubenanordnung 171 passen
alle in den Hohlraum 5a in diesem Gehäuseabschnitt 3a. Der
Auslösemotor 119 wird
hinter die Mechanismusplatte 23 gesetzt, und die Leiterplatten 41, 43 werden durch
die elektrischen Stifte 109, 111, 121, 123, 131 verbunden.
Die Leiterplatten 41, 43 erstrecken sich in den
Hohlraum 5b des Gehäuseabschnitts 3b.
Die Abschnitte 3a, 3b sind wiederum aneinander
durch die Klemmplatte 7 und die Halterung 21 befestigt.
In einem Ausführungsbeispiel
ist der beispielhafte Schutzschalter 1 ungefähr 1 bis
1,2 in. groß,
ungefähr
1 in. breit, und ungefähr
0,8 in. dick.
-
Während spezifische
Ausführungsbeispiele der
Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute verstehen,
dass verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diesen Details
im Licht der Gesamtlehren der Offenbarung entwickelt werden könnten. Demgemäß sollen
die speziellen, offenbarten Anordnungen lediglich illustrativ sein
und nicht den Rahmen der Erfindung beschränken, der durch die gesamte
Breite der beigefügten
Ansprüche
gegeben ist.
-
- 1
- Schutzschalter
bzw. Schalter
- 3
- Gehäuse
- 3a
- erster
Abschnitt
- 5a
- konfrontierende
Vertiefung
- 5b
- konfrontierende
Vertiefung
- 7
- externe
Klemmplatte
- 9
- Oberseite
- 11
- Seite
- 13
- Seite
- 15
- Öffnung
- 17
- Öffnung
- 19
- Öffnung
- 20
- Öffnung
- 21
- Befestigungsvorrichtung
bzw. Befestigen
- 22
- Betriebsmechanismus
- 23
- Mechanismusspannvorrichtungsplatte
- 24
- erste
Mechanismusoberplatte
- 25
- zweite
Mechanismusoberplatte
- 29
- geneigte
Kante
- 30
- Öffnung des
Gehäuses
- 31
- Mutter
- 31a
- Waschvorrichtung
- 32
- Leitungsanschluss
- 33
- Lastanschluss
- 35
- Bedienungsgriffanordnung
- 37
- bewegbare
und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige
- 39
- Lichtbogenfehlerdetektor
- 41
- gedruckte
Leiterplatte (PCB)
- 43
- PCB
- 45
- Isolator
- 47
- trennbare
Kontaktanordnung
- 49
- Umschaltmechanismus
- 51
- Verriegelungsgliedanordnung
- 53
- Überstromanordnung
- 55
- fixierter
Kontakt
- 57
- bewegbarer
Kontakt
- 58
- bewegbarer
Kontaktarm
- 59
- trennbare
Kontakte
- 61
- Metallstift
- 63
- ausladende
Blattfeder
- 65
- untere
Umschaltverbindung
- 66
- Stift
- 67
- erstes
oder unteres Ende
- 69
- Schwenkpunkt
- 71
- zweite
Umschaltverbindung
- 73
- erstes
oder oberes Ende
- 75
- Stift
- 77
- Verriegelungshebel
- 79
- Metallstift
- 81
- Kniestift
- 83
- Antriebsverbindung
- 85
- Verriegelungshebelrückführfeder
- 87
- Griffglied
- 89
- Schaft
- 91
- Stift
- 93
- Finger
- 95
- Haken
- 97
- Öffnung
- 99
- Anzeigeteil
- 101
- Halteteil
- 103
- Halteteil
- 105
- geschlitzte Öffnung
- 107
- Verriegelungsrückführteder
- 109
- Anschluss
- 111
- Anschluss
- 112
- Öffnung
- 113
- passender
Anschluss
- 114
- Öffnung
- 115
- passender
Anschluss
- 117
- Spulenanordnung
- 119
- Auslösemotor
- 121
- Anschluss
- 123
- Anschluss
- 124
- Öffnung
- 125
- passender
Anschluss
- 126
- Öffnung
- 127
- passender
Anschluss
- 129
- Bimetall
- 131
- Anschluss
- 132
- Öffnung
- 133
- passender
Anschluss
- 135
- Leuchtdiode
(LED)
- 137
- Öffnung
- 139
- Öffnung
- 141
- Nietenstift
- 143
- Nietenstift
- 145
- Nietenstift
- 147
- Metallstift
- 149
- Öffnung
- 151
- Öffnung
- 153
- Öffnung
- 155
- Öffnung
- 157
- Öffnung
- 159
- Schwenkpunkt
- 160
- L-förmiger Teil
- 161
- Überstromanordnung
- 164
- ein
Ende des Bimetalls
- 165
- ein
anderes Ende des Bimetalls
- 1670
- Kurzer,
flexibler Draht, wie beispielsweise ein flexibel
-
- geflochtener
Leiter
- 169
- Zwischenabschnitt
des Bimetalls
- 171
- Haubenanordnung
- 173
- Metallstück
- 175
- Metallstück
- 177
- erster
Schenkel
- 179
- zweiter
Schenkel
- 181
- Basis
- 183
- Schlitz
- 185
- Schlitz
- 189
- Zunge
- 191
- Zunge
- 193
- Zunge
- 195
- Einschnitt
bzw. Aussparung
- 197
- Ende
- 199
- erstes
Stück oder
Schaftteil
- 201
- zweites
Stück oder
cap Portion
- 203
- Schaft
- 205
- Ohr
- 207
- Ohr
- 209
- offenes
Ende
- 211
- ringförmige Wand
- 213
- Öffnung
- 215
- Öffnung
- 217
- Kanal
- 219
- Kanal
- 221
- Metalleinlage
- 223
- Öffnung
- 225
- ausladendes
Außenbereichskompensationsbimetall
- 227
- eine
Ende des Außenbereichskompenstionsbimetalls
- 229
- Auslöseriegel
- 231
- freies
Ende
- 233
- freies
Ende
- 235
- Linie
- 237
- Pendelvorrichtung
- 240
- Kalibrierschraube
- 241
- Mutter
- 243
- Oberfläche
- 245
- Motorbasis
- 247
- Öffnung
- 249
- ovales
Loch
- 251
- ovales
Vorsprungsmerkmal
- 253
- Rückwand
- 254
- magnetisch
durchlässiger
Motorkern
- 255
- Ende
- 256
- elektrische
Motorspule
- 257
- Öffnung
- 258
- Stift
oder Anschlusshalter
- 259
- Pfosten
bzw. Säule
- 260
- magnetisch
durchlässiger
Motorbecher
- 261
- Säule
- 263
- Loch
- 265
- Loch
- 267
- Ankerabschnitt
- 269
- oberer
Teil
- 271
- erster
Schenkel oder bewegliches Glied
- 272
- Spalt
- 273
- erster
Arm
- 274
- beleuchtbarer
Ringteil
- 275
- Feder
- 277
- Mittelteil
- 279
- Stift
- 281
- zweiter
Arm
- 283
- Stift
- 285
- Stift
- 287
- Anzeigeriegel
- 289
- Stift
- 291
- oberer
Verrriegelungsteil
- 293
- Öffnung
- 295
- unterer Öffnungsteil
- 297
- Spalt
- 299
- Spalt
- 301
- Ende
- 302
- Öffnung
- 303
- oberer
Schaftteil
- 305
- Öffnung
- 306
- Schutzschalter
bzw. Schalter
- 307
- Befestigungsvorrichtung
- 309a
- geformter
Behälter
- 309b
- geformte
Abdeckung
- 311
- Schalter
- 313a
- geformter
Behälter
- 313b
- geformte
Abdeckung
- 315a
- Kanal
- 315b
- Kanal
- 317
- Befestigungsvorrichtung