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Diese Erfindung betrifft gekapselte Schutzschalter, und insbesondere betrifft sie eine
Anschlaganordnung zur Vermeidung von Schäden an dem Gehäuse des Schutzschalters und
dem Betätigungsmechanismus, wenn die Kontaktanordnungen des Schutzschalters geöffnet
werden.
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Gekapselte Schutzschalter sind bekannt, und sie sind in US-A-4 489 295, US-A-4 638 277,
US-A-4 656 444 und US-A-4 679 018 beschrieben. Solche Schutzschalter werden dazu
benutzt, elektrische Schaltungen vor Schäden zu schützen, die von einem zu großen Strom
herrühren, wie z.B. einer Überlastung oder einem Kurzschluß mit relativ hohem Pegel. Ein
Überlastzustand liegt bei etwa 200-300% des Nennstromes des Schutzschalters vor. Bei
einem Hochpegel-Kurzschlußzustand können 1000% und mehr des Nennstromes des
Schutzschalters auftreten.
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Gekapselte Schutzschalter weisen mindestens zwei trennbare Kontakte auf, die entweder
manuell mittels eines außerhalb des Gehäuses angeordneten Schalthebels oder automatisch in
Abhängigkeit von einem Überlaststromzustand betätigt werden können. Bei der
automatischen Betätigungsart können die Kontakte durch einen Betätigungsmechanismus oder durch
ein magnetisches Repulsionsglied geöffnet werden. Das magnetische Repulsionsglied
bewirkt, daß sich die Kontakte bei relativ hohen Kurzschlußbedingungen trennen. Insbesondere
ist das magnetische Repulsionsglied zwischen einem schwenkbar montierten Kontaktarm und
einem stationären Leiter angeschlossen. Das magnetische Repulsionsglied ist ein generell
Vförmiges Bauteil, das zwei Arme bestimmt. Während einem Hochpegel-Kurzschlußzustand
werden infolge des durch die Arme des magnetischen Repulsionsglieds fließenden Stromes
magnetische Abstoßungskräfte zwischen diesen erzeugt, was wiederum bewirkt daß sich der
schwenkbar montierte Kontaktarm öffnet.
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Bei einem mehrpoligen Schutzschalter, wie z.B. einem dreipoligen Schutzschalter, sind drei
getrennte Kontaktanordnungen mit magnetischen Repulsionsgliedern vorgesehen; eine für
jeden Pol. Die Kontaktarmanordnungen werden mittels der magnetischen Repulsionsglieder
unabhängig voneinander betrieben. Zum Beispiel werden bei einem Hochpegel-Kurzschluß an
der Phase A nur die Kontakte der Phase A von ihren entsprechenden magnetischen
Repulsionsgliedem schlagartig geöffnet. Die magnetischen kepulsionsglieder für die Phasen B und
C würden von der Betätigung der Kontaktanordnung für die Phase A unberührt bleiben. In
solch einem Fall wird der Schutzschalter-Betätigungsmechanismus dazu benutzt, die anderen
beiden Pole zu schalten. Dies geschieht, um einen als einphasigen Betrieb bezeichneten
Zustand zu verhindern, der bei Schutzschaltern auftreten kann, die mit Drehlasten, wie z.B.
Motoren, verbunden sind. Solange nicht alle Phasen geschaltet sind, kann der Motor in solch
einem Fall als ein Generator wirken und die Störung fördern.
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In der anderen automatischen Betriebsart werden die Kontaktanordnungen für alle drei Pole
über eine Stromerfassungsschaltung und einen mechanischen Betätigungsmechanismus
gemeinsam ausgelöst. Insbesondere sind innerhalb des Schutzschaltergehäuses Stromwandler
vorgesehen, um Überlaststrombedingungen zu erfassen. Wenn ein Überlaststromzustand
erfaßt wird, liefern die Stromwandler ein Signal an eine elektronische Schaltung, die den
Betätigungsmechanismus aktiviert, um das Trennen der Kontakte zu bewirken.
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Die Kontaktanordnungen beinhalten eine Mehrzahl von Kontaktarmen, die schwenkbar auf
einem Träger befestigt sind. Wenn die Kontakte getrennt werden, öffnet sich die Kontakt
anordnung mit beträchtlicher Kraft. Dies gilt insbesondere für Zustände mit relativ starker
Störung. Diese Kraft reicht aus, um Schäden an verschiedenen in der Bewegungsbahn der
Kontaktanordnung befindlichen Komponenten des Schutzschalters zu bewirken, wie z.B. an
dem über dem Zentralpol angeordneten Betätigungsmechanismus und dem über den äußeren
Polen angeordneten Schutzschaltergehäuse.
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Es wurde mit zwei Methoden versucht, dieses Problem zu lösen. Bei einer Methode werden
stoßdämpfende Werkstoffe an der Innenseite des Schutzschaltergehäuses benachbart den
Außenpolen aufgeklebt oder anderweitig befestigt. Bei einer anderen Methode werden
Anschläge benutzt, die benachbart den Außenpolen in das Gehäuse eingeformt sind. Keine dieser
Methoden hat sich in der Lage erwiesen, das Problem in allen Betriebsarten zu lösen,
insbesondere während Hochpegel-Kurzschlußzuständen, bei denen eine beträchtliche Kraft erzeugt
wird.
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Es wird auf die bekannten Druckschriften FR-A-1 048 980 und DE-B-1 272 423 Bezug
genommen. Diese beiden Druckschriften offenbaren einen Schutzschalter, der eine
Stoßdämpfer-Trägeranordnung, die in Abstand von dem Schutzschaltergehäuse an einer in der
Bewegungsbahn des trennbaren Kontaktes liegenden Position sitzt, eine in der
Stoßdämpfer-Trägeranordnung aufgenommene (oder montierte) Stoßdämpfer-Anordnung und eine Anordnung
aufweist, um die Stoßdämpfer-Trägeranordnung an dem Schutzschaltergehäuse zu befestigen.
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Die Erfindung besteht in einem mehrpoligen Schutzschalter, wie er in den Ansprüchen
beansprucht wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Stoßdämpfer-Anordnung für eine
Kontaktanordnung zu schaffen, mit der die mit der bekannten Technik verbundenen Probleme
überwunden werden, sowie eine Stoßdämpfer-Anordnung zu schaffen, bei der von dem Öffnen der
Kontakte herrührende Schäden an dem Schutzschaltergehäuse verhindert werden.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Stoßdämpfer-Anordnung
zu schaffen, bei der Schäden an dem inneren Mechanismus innerhalb des Schutzschalters
vermieden werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in vorteilhafter Weise einen gekapselten Schutzschalter,
der mit einer Stoßdämpfer-Anordnung versehen ist, die Gummianschläge aufweist, die
zwischen den benachbart den Außenpolen liegenden Kontaktanordnungen und dem Oberteil des
Gehäuses angeordnet sind. Die Gummianschläge sind so angeordnet, daß sie nicht mit dem
Oberteil des Schutzschalters in Kontakt kommen, um zu verhindern, daß die
Kontaktanordnungen das Gehäuse beschädigen. Die Anschläge werden von einem U-förmigen Bügel
getragen, der zwei Zwecken dient und der zwei parallele Sätze von abstehenden Armen aufweist.
Ein Satz der abstehenden Arme ist an den freien Enden mit ausgerichteten Öffnungen
versehen, um einen Stift aufzunehmen, der einen Drehpunkt für die Kreuzschienenanordnung
bildet. Der andere Satz von Armen ist ebenfalls an dem freien Ende mit ausgerichteten
Öffnungen zur Aufnahme eines Metallstifts versehen, um einen zylindrischen Stoßdämpfer zu tragen.
Die Stoßdämpfer-Anordnung ist benachbart von Außenpolen oberhalb der Kontaktanordnung
in Abstand von der Innenseite des Gehäuses des Schutzschalters angebracht. Wenn sich die
Kontaktanordnungen öffnen, wird sie gegen die Stoßdämpfer-Anordnung anstehen und das
Schutzschaltergehäuse nicht beschädigen. Der zentrale Pol ist mit einer benachbarten Stoß
dämpfer-Anordnung versehen, die zwischen zwei in Abstand befindlichen vertikalen
Seitenplatten montiert ist, die an dem Unterteil des Schutzschalters befestigt sind. Der Zentralpol-
Stoßdämpfer befindet sich in Abstand zu dem Betätigungsmechanismus, um Schäden an der
Zentralpol-Kontaktanordnung zu verhindern.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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FIG. 1 eine Aufsicht eines gekapselten Schutzschalters ist;
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FIG. 2 eine Querschnittansicht entlang Linie 2-2 von FIG. 1 ist;
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FIG. 3 eine Querschnittansicht entlang Linie 3-3 von FIG. 1 ist, die einen Außenpol
veranschaulicht;
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FIG. 4 eine Querschnittansicht entlang Linie 4-4 von FIG. 2 ist;
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FIG. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils der für Außenpole benutzten Stoßdämpfer-
Anordnung ist;
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FIG. 6 eine Querschnittansicht entlang Linie 6-6 von FIG. 3 ist;
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FIG. 7 eine Querschnittansicht entlang Linie 7-7 von FIG. 4 ist;
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FIG. 8 eine Längsschnittansicht entlang Linie 8-8 von FIG. 7 ist;
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FIG. 9 eine vergrößerte Querschniftansicht entlang Linie 9-9 von FIG. 8 ist;
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FIG. 10 eine auseinandergezogene Perspektive der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung ist;
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FIG. 11 eine auseinandergezogene Perspektive der laminierten Kupferanordnung ist;
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FIG. 12 eine auseinandergezogene Perspektive der Kreuzschienenanordnung ist;
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FIG. 13 eine Aufsicht von unten entlang Linie 13-13 von FIG. 2 ist;
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FIG. 14 eine Querschnittansicht entlang Linie 14-14 von FIG. 2 ist;
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FIG. 15 eine Längsschnittansicht entlang Linie 15-15 von FIG. 14 ist;
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FIG. 16 eine Längsschnittansicht entlang Linie 16-16 von FIG. 14 ist;
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FIG. 17 eine Querschnittansicht entlang Linie 17-17 von FIG. 1 ist; und
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FIG. 18 eine auseinandergezogene Perspektive der modularen Optionsdeckanordnung ist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weist ein gekapselter Schutzschalter 20 ein elektrisch
isoliertes Gehäuse 21 mit einem geformten Unterteil 22 und einem koextensiven geformten
Oberteil 24 auf, die entlang einer Trennlinie 26 zusammengefügt sind. Die innere Höhlung
des Unterteils 22 ist als ein Rahmen 28 ausgebildet, der dazu dient, die verschiedenen Teile
des Schutzschalters zu tragen. Wie hier veranschaulicht und beschrieben wird ein gekapselter
R-Frame Schutzschalter der Serie C von Westinghouse beschrieben. Jedoch sind die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Arten von gekapselten Schutzschaltern
anwendbar.
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In dem Gehäuse 21 ist mindestens ein Paar trennbarer Kontakte 30 untergebracht.
Insbesondere ist ein Paar Hauptkontakte 30 vorgesehen, das einen festen Hauptkontakt 32 und einen
bewegbaren Hauptkontakt 34 beinhaltet. Der feste Hauptkontakt 32 ist elektrisch mit einem
netzseitigen Leiter 36 verbunden, der mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 38 an
dem Rahmen 28 befestigt ist. Ein T-förmiges Bauteil 40 ist mit einer Mehrzahl von
Befestigungselementen an dem netzseitigen Leiter 36 befestigt. Ein zugehöriges Bein 44 des Bauteils
40 erstreckt sich vom hinteren Teil des Schutzschaltergehäuses 21 nach außen. Dieses
abstehende
Bein 44 ist dafür ausgelegt, in einen netzseitigen Leiter eingesteckt zu werden, der auf
einem Bedienfeld (nicht gezeigt) angebracht ist.
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In gleicher Weise ist der bewegbare Hauptkontakt 34 elektrisch mit einem lastseitigen Leiter
46 verbunden, der mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 48 an dem Rahmen 28
befestigt ist. Ein weiteres T-förmiges Bauteil 50 ist mit einer Mehrzahl von
Befestigungselementen 52 mit dem lastseitigen Leiter 46 verbunden. Ein abstehendes Bein 53 des Bauteils 50,
das sich vom hinteren Teil des Schutzschaltergehäuses 21 nach außen erstreckt ist dafür
ausgelegt in einen lastseitigen Leiter auf einem Bedienfeld eingesteckt zu werden.
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Ein ringförmiger Stromwandler 54 ist um den lastseitigen Leiter 46 angeordnet. Dieser
Stromwandler 54 wird dazu benutzt, einen durch den Schutzschalter 20 fließenden Strom zu
erfassen und ein Signal an eine elektronische Auslöseeinheit (nicht gezeigt) zu liefern, um den
eletrischen Schutzschalter 20 unter bestimmten Bedingungen, wie z.B. einem
Überlastzustand, auszulösen. Die elektronische Auslöseeinheit ist nicht Bestandteil der vorliegenden
Erfindung.
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Zum Öffnen und Schließen der Kontakte 30 ist ein Betätigungsmechanismus 58 vorgesehen.
Der Betätigungsmechanismus beinhaltet eine Kipphebelanordnung 60, die zwei obere
Hebelschwingen 62 und zwei untere Hebelschwingen 64 beinhaltet. Jede der oberen
Hebelschwingen 62 ist an einem Ende schwenkbar um einen Drehpunkt 66 mit einer unteren
Hebelschwinge 64 verbunden. Jede der unteren Hebelschwingen 64 ist an einem Drehpunkt 70
schwenkbar mit einem Kontaktarmträger 68 verbunden. Der Kontaktarmträger 68 stellt ein
Teil einer Kreuzschienenanordnung 72 dar. Die oberen Hebelschwingen 62 sind jeweils an
einem Drehpunkt 76 mit abstehenden Armen 73 einer Gabel 74 verbunden. Zwischen dem
Drehpunkt 66 und einem Schalthebel 80 ist eine Vorspannfeder 78 eingehängt. Die
Vorspannfeder 78 spannt die Kipphebelanordnung 60 vor, um ein Zusammenklappen derselben immer
dann zu bewirken, wenn eine Schnappanordnung 82 die Gabel 74 aus der eingeschnappten
Stellung herausbewegt, was bewirkt, daß sich die bewegbaren Hauptkontakte 34 um einen
Drehpunkt 83 drehen, um ein Trennen der Hauptkontakte 30 zu bewirken.
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Die Schnappanordnung 82 läßt die Gabel 74 und die Kipphebelanordnung 60 einschnappen.
Die Schnappanordnung 80 beinhaltet zwei Schnappschwingen 84 und 86, die mit ihren Enden
an einem Drehpunkt 88 drehbar miteinander verbunden sind. Das freie Ende der unteren
Schnappschwinge 84 ist uber einen Drehpunkt 90 schwenkbar mit dem Rahmen 28 verbun
den. Das freie Ende der oberen Schnappschwinge 86 ist schwenkbar um einen Drehpunkt 94
mit einem Schnapphebel 92 verbunden. Das andere Ende des Schnapphebels 92 ist
schwenkbar um einen Drehpunkt 96 mit dem Rahmen 28 verbunden.
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Der Betrieb der Schnappanordnung 82 wird von einer Auslösestange 98 gesteuert, die einen
nach außen abstehenden Hebel 100 aufweist. Wenn die Schnappanordnung 82 in einer
eingeschnappten Stellung steht, tritt der abstehende Hebel 100 in Eingriff mit einer Nockenfläche
102, die an dem schwenkbar verbundenen Ende der oberen Schnappschwinge 86 ausgebildet
ist. Bei einem Überlastzustand wird die Auslösestange 98 im Uhrzeigersinn gedreht, um den
abstehenden Hebel 100 von der Nockenfläche 102 wegzubewegen. Wenn sich der
Schnapphebel 92 von der Nockenfläche 102 gelöst hat, bewirkt eine zwischen der unteren
Schnappschwinge 84 und dem Rahmen 28 eingehängte Vorspannfeder 104, daß die untere
Schnappschwinge 84 nach links kippt und den Schnapphebel 92 im Uhrzeigersinn dreht, wodurch die
Gabel 74 freigegeben wird. Wenn die Gabel 74 von der Schnappanordnung 82 freigegeben
wurde, dreht sich die Gabel 74 unter dem Einfluß der Vorspannfeder 78 gegen den
Uhrzeigersinn. Dies bewirkt ein Zusammenklappen der Kipphebelanordnung 60, was wiederum
bewirkt daß sich die Hauptkontakte 30 trennen. Durch Umlegen des Schalthebels 80 in die
Schließstellung wird der Stromkreis wiederaufgenommen. Der Schalthebel 80 ist einstückig
mit einem Betätigungshebel 106 ausgebildet, der die Form eines umgekehrten U hat und der
um einen Drehpunkt 108 verschwenkt werden kann.
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Die Auslösestange 98 wird von einer elektronischen Auslöseeinheit gesteuert, die einen (nicht
gezeigten) Elektromagneten betätigt, der einen hin- und herbewegbaren Stößel aufweist,
welcher mit dem Hebel 100 in Eingriff tritt, was wiederum bewirkt, daß sich die Auslösestange
98 im Uhrzeigersinn dreht, um die Schnappanordnung 82 aus der eingeschnappten Stellung
herauszubewegen. Die elektronische Auslöseeinheit betätigt den Elektromagneten in
Abhängigkeit davon, ob eine Überlaststrombedingung von dem Stromwandler 54 erfaßt wurde.
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Eine laminierte Kontaktanordnung 109 ist aus einer Mehrzahl einzelner beweglicher
Hauptkontaktanordnungen 110 ausgebildet. Die einzelnen Kontaktanordnungen 110 sind aneinander
befestigt, um die laminierte Kontaktanordnung 109 zu bilden. Die einzelnen
Kontaktanordnungen 110 beinhalten einen elektrischen Leiterabschnitt 111 und einen Kontaktarmabschnitt
114. Einige der Kontaktarmabschnitte 114 tragen die bewegbaren Hauptkontakte 34, während
andere benutzt werden, um Lichtbogenkontakte 116 zu tragen. Die Kontaktarmabschnitte 114
sind mit den stationaren Leiterabschnitten 111 mittels Repulsionsgliedern oder flexiblen
Shunts 118 verbunden.
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Fur die Ausbildung der Kontaktanordnung 109 werden verschiedene Arten einzelner
Kontaktanordnungen 110 benutzt. Bei einer ersten Art 119 ist ein L-formiger Leiterabschnitt 111
vorgesehen, der einen bogenformigen Schlitz oder ein Schlusselloch 122 aufweist, das an einem
Ende eines kurzen Arnis 124 des L formigen Leiters 111 angeordnet ist. Das Schlusselloch
122 wird benutzt, um ein Ende des magnetischen Repulsionsglieds 118 aufzunehmen. Die
Anordnung 110 weist ferner einen Kontaktarm 114 mit unregelmäßiger Form auf, um an
einem Ende entweder einen bewegbaren Hauptkontakt 34 oder einen Lichtbogenkontakt 116
zu tragen. Ein weiterer(s) in dem Kontaktarmabschnitt 114 ausgebildeter(s) bogenförmiger
Schlitz oder Schlüsselloch 122, der (das) an einem Ende angeordnet ist, das dem bewegbaren
Hauptkontakt 34 oder dem Lichtbogenkontakt 116 gegenüberliegt, wird dazu benutzt, das
andere Ende des Repulsionsglieds 118 aufzunehmen. Die Enden der magnetischen
Repulsionsglieder 118 werden gecrimpt bevor sie in die Schlüssellöcher 122 eingeführt werden. Ein
oberer Rand 128 des Kontaktarmabschniffs 114 ist mit einer rechteckigen Ausnehmung 129
versehen, um eine Vorspannfeder 130 aufzunehmen. Das andere Ende der Feder 130 stützt
sich gegen einen schwenkbar montierten Träger 132 ab. Der obere Rand 128 des
Kontaktarmabschnitts 114 beinhaltet außerdem einen einstückig ausgebildeten Anschlag 134. Der
Anschlag 134 wird benutzt, um die Bewegung des Kontaktarms 114 mit Bezug auf den
schwenkbar montierten Träger 134 zu begrenzen.
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Die Feder 130 übt einen nach unten gerichteten Druck oder eine Kraft auf den
Kontaktarmabschnitt 114 auf, um ihn gegen den festen Hauptkontakt 32 zu drängen. Diese Kraft kann
etwa 4 bis 5 Pfund betragen. Der Kontaktdruck der Feder 130 steuert gemeinsam mit den
magnetischen Abstoßungskräften, die infolge des in dem magnetischen Repulsionsglied oder
dem Shunt 118 fließenden Stromes erzeugt werden, das Widerstandsvermögen des
Schutzschalters. Das Widerstandsvermögen eines Schutzschalters ist der Strom, bei dem sich die
Hauptkontakte 30 zu trennen beginnen. Da die durch das magnetische Repulsionsglied 118
erzeugte Abstoßungskraft eine Funktion des durch das magnetische Repulsionsglied 118
fließenden Stromes ist, werden die Vorspannfedern 130 dazu benutzt, jener Kraft
entgegenzuwirken, um das Widerstandsvermögen des Schutzschalters unter bestimmten Bedingungen zu
steuern.
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Jeder Kontaktarmabschnitt 114 ist mit einer Öffnung 136 zu Aufnahme eines Stifts 139
versehen, um die Kontaktarmabschnitte 114 miteinander zu verbinden, wodurch sich ein
Drehpunkt für die Kontaktanordnung 109 ergibt. Der stationäre Leiterabschnitt 111 jeder einzelnen
Kontaktanordnung 110 ist mit drei in Abstand voneinander liegenden Öffnungen 137 zur
Aufnahme einer Mehrzahl von Nieten oder Befestigungselementen 138 versehen, um die
stationären Leiterabschnitte 111 zusammenzuhalten.
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Bei einem herkömmlichen Schutzschalter werden die Kontaktanordnungen 109 am Unterteil
des Schutzschalters dadurch befestigt, daß in einen unteren Abschnitt der Kontaktanordnung
Löcher gebohrt und diese mit Gewinden versehen werden. Dann werden in die mit Gewinden
versehenen Locher Befestigungselemente eingeschraubt, um die Kontaktarmanordnung an
dem Unterteil des Schutzschalters zu befestigen. Bei solch einer Anordnung konnen die mit
Gewinden versehenen Löcher jedoch mit der Zeit aufgrund von innerhalb des Schutzschalters
wirkenden dynamischen Kräfte ausleiern. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform des
Schutzschalters wird dieses Problem dadurch gelöst, daß in dem unteren Teil der
Kontaktanordnungen T-förmige Schlitze ausgebildet werden, um Vierkantschrauben aufzunehmen,
die in der Anordnung 109 befestigt sind.
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Entsprechend weist eine zweite Art einzelner Kontaktanordnungen 140 einen T-förmigen
Schlitz 142 auf, der in einem unteren Rand 144 des stationären Leiterabschnitts 111
ausgebildet ist. Dieser T-förmige Schlitz 142 wird dazu benutzt, eine Vierkantschraube 147
aufzunehmen. Der Kontaktarmabschnitt 114 der Anordnung 140 sowie das magnetische
Repulsionsglied 118 sind ähnlich jenen, die bei der Kontaktanordnung 110 benutzt werden. Da die
Kontaktanordnungen 140 mit den T-förmigen Schlitzen zwischen zwei benachbarten
Kontaktarmanordnungen angeordnet sind, bei denen kein solcher T-förmiger Schlitz 142 im
unteren Rand ausgebildet ist, wird die Vierkantschraube 147 nach der Montage in dem T-förmigen
Schlitz gefangen.
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Bei einer anderen Art einer einzelnen Kontaktanordnung 146 ist der stationäre Leiterabschnitt
111 ähnlich demjenigen, der bei der Kontaktanordnung 119 vorgesehen ist. Der wesentliche
Unterschied zwischen den einzelnen Kontaktanordnungen 119 und 146 besteht darin, daß die
Kontaktarmabschnitte 114 bei der Anordnung 146 Lichtbogenkontakte 116 tragen anstelle
von Hauptkontakten 30, die einen Lichtbogenkontaktarm 148 bestimmen. Diese
Lichtbogenkontakte 116 löschen den Lichtbogen, der bei der Trennung der Hauptkontakte 30 entsteht.
Innerhalb des Schutzschaltergehäuses 21 ist eine Lichtbogenlöschanordnung 152 vorgesehen,
um das Löschen des Lichtbogens zu erleichtern. In jedem der Lichtbogeiikontaktarme 148 ist
eine rechteckige Ausnehmung 129' ausgebildet, um einen Träger 156 aufzunehmen, der zwei
parallel abstehende Arme 158 aufweist. Der Träger 156 wird in den rechteckigen
Ausnehmungen 129' aufgenommen. Der Träger 156 weist außerdem eine nach oben gerichtete
Ausstülpung 160 auf, die zur Aufnahme einer Feder 162 benutzt wird, die zwischen dem Träger
160 und der Unterseite 163 des schwenkbar montierten Trägers 132 angeordnet ist. Die
Lichtbogenkontaktarme 148 sind in gleicher Weise wie die Hauptkontaktarmabschnitte 114
schwenkbar um den Drehpuiikt 139.
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Die verschiedenen Arten einzelner Kontaktanordnungen 119, 140 und 146 werden so
aufeinander gestapelt, daß die Öffnungen 137 in den L-förmigen Leiterabschnitten 111 zueinander
ausgerichtet sind. Dann werden Nieten oder Befestigungselemente 138 in die Öffnungen 137
eingeführt, um alle L-förmigen Leiterabschnitte 111 zusammenzuhalten. Ein einen Drehpunkt
139 bestimmender Stift oder eine Niete 139 wird durch die Offnungen 136 in den
Kontaktarmabschnitten 114 und den Lichtbogenkontaktarmen 148 eingefuhrt, um alle Kontaktarm
abschnitte 114 gemeinsam mit dem schwenkbaren Träger 132 zu verbinden. Zwischen den
stationären Leiterabschnitten 111 der einzelnen Kontaktarmanordnungen und den Shunts 118
sind Sperren 166 eingesetzt. Sperren 166 werden ebenfalls zwischen den einzelnen
Kontaktarmabschnitten 114 und 148 eingesetzt. Die vervollständigte Anordnung bildet die
Kontaktanordnung 109.
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Der Shunt oder das magnetische Repulsionsglied 118 ist ein laminiertes Bauteil, das aus
kontinuierlichen dünnen Streifen eines elektrisch leitenden Werkstoffes, wie z.B. Kupfer,
schablonengewickelt ist, so daß ein laminiertes magnetisches Repulsionsglied gebildet wird. Der
schablonengewickelte Shunt 118 hat die Form eines V-förmigen Bauteils, das zwei Arme 168
und 170 bestimmt. Ein durch die Arme 168 und 170 fließender Strom bewirkt, daß
magnetische Kräfte erzeugt werden, so daß sich die Arme 168 und 170 voneinander abstoßen.
Oberhalb eines bestimmten Pegels des Überlaststromes (z.B. über dem Widerstandsvermögen)
werden die entwickelten magnetischen Abstoßungskräfte ausreichend groß sein, um die
Hauptkontakte 30 recht schnell schlagartig zu öffnen. Die Vorspannfedern 130 wirken den
von dem magnetischen Repulsionsglied 118 erzeugten magnetischen Abstoßungskräften
entgegen, um zu ermöglichen, daß bei Überlaststrombedingungen unterhalb dem
Widerstandsvermögen des Schutzschalters der Stromwandler 54 und die elektronische Auslöseeinheit den
Überlaststromzustand erfassen, um die Kontakte mittels des Betätigungsmechanismus 58
auszulösen oder zu trennen.
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Um die Flexibilität des magnetischen Repulsionsglieds zu verbessern, ist der Scheitelbereich
172 des Bauteils 118 in eine birnenähnliche Form gepreßt oder deformiert, wie am besten aus
FIG. 7 ersichtlich ist. Die abstehenden Arme 168 und 170 des Bauteils 118 sind gekrimpt und
in die Schlüssellöcher 122 in dem stationären Leiterabschnitt 111 und den
Kontaktarmabschnitten 114 der einzelnen Haupt- und Lichtbogen-Kontaktarmanordnungen eingeführt.
Wenn die Enden der Shuntarme in die Schlüssellöcher 122 eingeführt sind, wird die
Anordnung auf beiden Seiten verkerbt. Der Verkerbungsprozeß erzeugt in den Anordnungen
benachbart den Schlüssellöchern 122 eine Nut 174, um eine Dochtwirkung für das Lot zu
verhindern, das bei dem Befestigen der Shuntarme 168 und 170 an den stationären
Leiterabschnitten 110 und den Kontaktarmabschnitten 114 oder 148 benutzt wird.
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Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 dient zwei Zwecken, und zwar einerseits die Kraft
zwischen dem bewegbaren Kontakt 34 und dem stationären Kontakt 32 während bestimmten
Bedingungen aufrechtzuerhalten, und andererseits bei dem Eintritt eines schlagartigen
Offnens die Trennung dieser Kontakte beizubehalten, bis der Schutzschalter mittels des
mechanischen Betätigungsmechanismus 58 auslöst. Während des normalen Betriebes wenn der Uber
laststrom unter dem Widerstandsvermogen des Schutzschalters 20 liegt, steht eine Nocken
Walzen-Stift-Anordnung 176 gegen eine Nockenfläche 180 an, die einstückig in dem
schwenkbar montierten Träger 132 ausgebildet ist, der einen Teil der Kontaktarmanordnung
109 bildet. Dadurch wird die Kreuzschienenanordnung 72 mit der Kontaktarmanordnung 109
gekoppelt. Da die Kipphebelanordnung 60 mit der Kreuzschienenanordnung 72 gekoppelt ist,
kann der Betrieb der Hauptkontakte 30 durch den mechanischen Betätigungsmechanismus 58
gesteuert werden. Wie zuvor erwähnt, bewirken die Vorspannfedern 130 in der Kontakt
anordnung 109 einen nach unten gerichteten Druck oder eine Kraft auf den bewegbaren
Kontakt 34 gegen den festen Hauptkontakt 32. Bei Überlaststrombedingungen unterhalb des
Widerstandsvermögens des Schutzschalters 20 werden die Kontaktarme 114 und 148 um den
Stift 139 schwenken. Während solch eines Überlaststromzustandes werden die von den
abstehenden Armen 168 und 170 des magnetischen Repulsionsglieds 118 erzeugten magnetischen
Abstoßungskräfte bewirken, daß sich die Kontaktarme 114 und 148 gegen den Uhrzeigersinn
um den Stift 139 drehen, wodurch die Hauptkontakte 30 zusammengedrängt werden, um zu
ermöglichen, daß der Betätigungsmechanismus 58 den Schutzschalter auslöst. Aufgrund der
Schwenkbewegung der Kontaktarme 114 und 148 um den Stift 139 werden in dieser Situation
die Hauptkontakte 30 durch die magnetischen Repulsionsglieder 118 geschlossen oder
"schlagartig eingeschaltet".
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Bei Überlaststrombedingungen unterhalb dem Widerstandsvermögen des Schutzschalters wird
die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 in der Nockenfläche 180 geführt, um die
Kontaktanordnung 109 mechanisch mit der Kreuzschienenanordnung 72 zu verkuppeln. In dieser
Situation wird der Stromwandler 54 einen Überlaststromzustand erfassen und ein Signal an
eine elektronische Auslöseeinheit liefern, die wiederum bewirkt, daß der
Betätigungsmechanismus 58 den Schutzschalter auslöst und die Hauptkontakte 30 öffnet. Bei einem relativ
höheren Überlaststromzustand über dem Widerstandsvermögen wird sich der Drehpunkt für die
Kontaktarmanordnungen 109 ändern, um zu ermöglichen, daß sich die Kontaktanordnungen
109 schlagartig öffnen. Insbesondere werden die von dem magnetischen Repulsionsglied 118
erzeugten magnetischen Abstoßungskräfte bewirken, daß sich die Nocken-Walzen-Stift-
Anordnung 176 weg von der Nockenfläche 180 zu einer zweiten Nockenfläche 182 bewegt,
um der bewegbaren Kontaktanordnung 109 zu ermöglichen, sich um eine andere Achse 183
zu drehen. In dieser Situation öffnen die von dem magnetischen Repulsionsglied erzeugten
magnetischen Abstoßungskräfte schlagartig die Hauptkontakte 30. Wenn nach dem
schlagartigen Öffnen die Nocken Walzen Stift Anordnung 176 die Nockenfläche 182 erreicht, wird
sie die Hauptkontakte 30 voneinander getrennt halten. Wenn der Uberlaststromzustand
beendet ist, gäbe es sonst keine magnetischen Abstoßungskräfte, um die Hauptkontakte 30 vonein
ander getrennt zu halten.
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An jedem Ende der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 gibt es auf den äußeren Polen zwei
Kontaktstellen. Eine Kontaktstelle 184 ist dazwischenliegend am Ende angeordnet. Es ist die
Stelle, wo die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 entlang den Nockenflächen 180 und 182
des schwenkbar montierten Trägers 132 geführt wird. Die andere Kontaktstelle 186 liegt an
dem Ende der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176, wo diese in zwei Schlitzen 188 in einer
elektrisch isolierten Hülse aufgenommen wird, die einen Teil der Kreuzschienenanordnung 72
darstellt. Wenn der Zustand des schlagartigen Öffnens, eintritt können die Kontaktstellen 184
und 186 in entgegengesetzten Richtungen rotieren. In solch einer Situation werden relativ
große Torsions- und Reibungskräfte an der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 erzeugt, die
bewirken können, daß die Öffnungsgeschwindigkeit gesenkt wird, oder die möglicherweise
bewirken, daß der Schalter nach dem schlagartigen Öffnen nicht auslöst. Bei der vorliegenden
Ausführungsform ist eine Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 vorgesehen, die für jede der
Kontaktstellen 184 und 186 unabhängig voneinander drehbare Abschnitte an jedem Ende
aufweist, um Reibungs- und Torsionskräfte zu senken, die während einem Zustand des
schlagartigen Öffnens erzeugt werden können.
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Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 beinhaltet einen zylindrischen Abschnitt 192, von
dessen Enden sich jeweils Achsen 194 weg erstrecken. Auf jeder Achse 194 sind eine kleine
Walze 196 und eine große Walze 198 angeordnet. Nachdem die Walzen 196 und 198 auf die
Achse 194 plaziert wurden, wird ein Rückhaltering 197 benutzt, um die Walzen 196 und 198
auf der Achse 194 zu halten. Die kleine Walze 196 wird benutzt, um mit den Nockenflächen
180 und 182 auf dem schwenkbar montierten Träger 132 in Eingriff zu treten, während die
größere Walze 198 innerhalb des Schlitzes 188 in der elektrisch isolierten Hülse 190
aufgenommen wird. Da für jede der Kontaktstellen einzelne Walzen benutzt werden, die auf einer
gemeinsamen Achse getragen werden, können sich die beiden Walzen unabhängig
voneinander drehen. In Situationen, in denen die Kontaktstellen zu einer Drehung in unterschiedlichen
Richtungen gezwungen werden, wie z.B. während dem Zustand des schlagartigen Öffnens,
werden daher die Reibungskräfte erheblich vermindert, woraus ein gleichmäßigerer Betrieb
des Schutzschalters 20 resultiert.
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Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 ist über eine Mehrzahl von Federn 200 mit dem
Stift 230 gekoppelt, um den sich der schwenkbar montierte Träger 132 dreht. In dem
zylindrischen Abschnitt 192 der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 sind Radialnuten ausgebildet,
die hakenförmige Enden der Federn 200 aufnehmen. Ähnlich geartete Nuten (nicht gezeigt)
können an dem Stift 139 ausgebildet sein, um das andere Ende der Federn 200 aufzunehmen,
um eine axiale Bewegung der Federn 200 zu verhindern und die
Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 mit dem Stift 230 zu verkoppeln.
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Die Kreuzschienenanordnung 72 ist mittels Nocken-Walzen-Stift-Anordnungen 176 mit den
Kontaktanordnungen 109 für jeden der Pole gekoppelt. Insbesondere beinhaltet die
Kreuzschienenanordnung 72 eine langgestreckte Welle 206, die einen rechteckigen Querschnitt
aufweisen kann. Die langgestreckte Welle 206 wird eingesetzt, um ein Paar Kontaktarmträger 68
abzustützen, die mit den unteren Hebelschwingen 64 der Kipphebelanordnung 60 gekoppelt
sind. In einem mehrpoligen Schutzschalter 20 sind benachbart dem zentralen Pol zwei
Kontaktarmträger 68 vorgesehen. Jeder Kontaktarmträger 68 ist im wesentliche L-förmig und
weist in einem kurzen Arm 212 eine Öffnung 210 auf. Die Öffnung 210 hat eine rechteckige
Form, und sie ist etwas größer als die Querschnittsfläche der Welle 206, so daß die
Kontaktarmträger 68 gleitend auf der Welle 206 aufgenommen werden und sich mit dieser drehen
können.
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Der Kontaktarmträger 68 ist eine laminierte Anordnung, die aus zwei L-förmigen Trägern 214
gebildet ist, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, um die untere Hebelschwinge
64 der Kipphebelanordnung 60 aufzunehmen. Die Öffnungen in den unteren Hebelschwingen
64 (die den Drehpunkt 70 bestimmen) sind zu Öffnungen 215 in den L-förmigen Bauteilen
214 ausgerichtet. Durch die Öffnungen werden Metallstifte 216 eingesteckt, um eine
Drehverbindung zwischen den Kontaktarmträgern 68 und den unteren Hebelschwingen 64
auszubilden. Isolierte Hülsen 218 mit einer generell rechtwinkligen Querschnittsbohrung werden
gleitend auf den Enden der Kreuzschienenwelle 206 aufgenommen. Diese isolierten Hülsen
218 sind benachbart den Außenpolen angeordnet. Gegenüberliegend angeordnete
Plattenabschnitte 220 und 222 sind einstückig mit der isolierten Hülse 218 aus elektrisch isolierendem
Material ausgebildet. Die Plattenabschnitte 220 und 222 sind an gegenüberliegenden Enden
der isolierten Hülse 218 angeordnet, und sie weisen zwei nach innen weisende rechteckige
Schlitze 188 auf. Die beiden nach innen weisenden Schlitze 188 werden dazu benutzt die
Walzen 198 der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 aufzunehmen. Die gegenüberliegend
angeordneten Plattenabschnitte 220 und 222 sind ferner mit zwei ausgerichteten Öffnungen
226 versehen. Die Öffnungen 226 sind zu Öffnungen 228 in dem schwenkbaren Träger 132
ausgerichtet. Ein Stift 230 ist in den Öffnungen angebracht, um für eine Drehverbindung
zwischen dem drehbaren Träger 132 und den einstückig ausgebildeten isolierten
Hülsenanordnungen 218 zu sorgen.
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Der Abstand zwischen den gegenüberliegend angeordneten Plattenabschnitten 220 der
isolierten Hülsen 218 ist so gewählt, daß darin der schwenkbar montierte Träger 132 gefangen wird.
Daher wird jede aufgrund eines Überlaststromzustandes zwischen den
Kontaktarmanordnungen erzeugte magnetische Abstoßungskraft ein Abstoßen der Kontaktarmanordnungen 109
bewirken, wodurch wiederum die isolierten Hülsenabschnitte 218 von der Welle 206 gedrängt
werden würden. Da die magnetischen Abstoßungskräfte eine Bewegung der Kontaktarmträger
68 entlang der Welle 206 bewirken können, werden diese Kontaktarmträger 68 an der Welle
206 angeschweißt. Die isolierten Hülsenanordnungen 218 können entweder an der Welle 206
angeformt sein, oder sie können getrennt geformt und mittels eines Klebers, wie z.B. Epoxid,
an der Welle 206 befestigt und mittels einem oder mehreren Metallstiften 232, die quer in
Öffnungen in den Hülsen 218 und der Welle 206 eingeschoben werden, mit der Welle 206
verzapft werden, um eine axiale Bewegung der Hülsen 218 gegenüber der Welle 206 zu
verhindern. Die Metallstifte 232 werden bündig in (nicht gezeigte) Öffnungen in den isolierten
Hülsen 218 eingeführt, und sie können mit einem elektrisch isolierenden Werkstoff überdeckt
werden.
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Auf jedem der Außenpole ist eine Gummianschlaganordnung 234 vorgesehen, um Schäden an
dem Oberteil 24 des Schutzschalters zu verhindern, wenn die Kontaktanordnungen 109 von
dem festen Hauptkontakt 32 getrennt werden. Bei einem relativ hohen Überlaststrom,
insbesondere wenn die Kontaktarmanordnung 109 schlagartig von dem magnetischen
Repulsionsglied 118 geöffnet wird, wird eine beträchtliche Kraft erzeugt. Bei herkömmlichen
Schutzschaltern werden stoßdämpfende Werkstoffe auf die Innenseite des Oberteils aufgeklebt, um
zu verhindern, daß die Kontaktanordnung 109 gegen das Oberteil 24 schlägt. In manchen
Fällen erleidet das Oberteil 24 dennoch Schäden. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden
Erfindung betrifft die Gummianschlaganordnungen 234 für die Außenpole, die benutzt werden, um
zu verhindern, daß die Kontaktanordnungen 109 gegen das Oberteil 24 schlagen. Die
Gummianschlaganordnung 234 beinhaltet einen in Abstand von dem Oberteil 24 des
Schutzschaltergehäuses 21 angeordneten Stoßdämpfer 236. Indem der Stoßdämpfer 236 in Abstand von dem
Oberteil 24 angeordnet ist, werden Schäden an dem Oberteil 24 verhindert.
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Ein wichtiger Aspekt der Gummianschlaganordnung 234 ist, daß sie einen zwei Zwecken
dienenden Träger 238 aufweist der zwei parallele Sätze von in Abstand angeordneten
abstehenden Armen 240 und 242 beinhaltet. Die relativ längeren Arme 240 weisen ausgerichtete
Öffnungen 243 an dem freien Ende 244 auf, um einen Stift 246 aufzunehmen. Der Stoßdämpfer
236 hat eine generell zylindrische Form, und er weist eine Mittelbohrung mit einem
Durchmesser auf, die es ihm erlaubt, gleitend auf dem Stift 246 aufgenommen zu werden. Der Stift
246 ist etwas länger als der zylindrische Stoßdämpfer, so daß die Enden des Stifts aus den
Armen 240 herausragen. Dieser überstehende Abschnitt des Stifts wird in einer Bohrung 248
aufgenommen, die einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildet ist, um für zusätzliches
Abstützen der Gummianschlaganordnung 234 zu sorgen. Die relativ kürzeren abstehenden Arme 242
werden dazu benutzt, eine Drehverbindung für die Kreuzschienenanordnung 72 zu bilden.
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Ein Buchtabschnitt 219 des Trägers 238 ist mit Öffnungen 250 versehen. Eine Sperrplatte 252
mit zwei vorstehenden Ohren 254 ist mit zwei Öffnungen 256 versehen, die zu den Öffnungen
250 in dem Träger 238 ausgerichtet sind. Die Öffnungen 250 und 256 nehmen (nicht gezeigte)
Befestigungsmittel auf, um die Gummianschlaganordnung 234 an dem Rahmen des
Schutzschalters zu befestigen.
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Da der Betätigungsmechanismus 58 einschließlich der Kipphebelanordnung 60 benachbart
dem Zentralpol angeordnet ist, wird für den Zentralpol eine unterschiedliche
Gummianschlaganordnung 257 benutzt. Insbesondere ist ein langgestreckter Metallstab 258 zur Aufnahme
eines Stoßdämpfers 260 vorgesehen. Der Stoßdämpfer 260 ist ein generell L-förmiges Bauteil,
das an dem langgestreckten Metallstab 258 befestigt ist. Die Länge des langgestreckten
Metallstabes ist so gewählt, daß er über den Stoßdämpfer 260 hinausragt und in (nicht gezeigten)
Schlitzen in gegenüberliegend angeordneten Seitenplatten 262 aufgenommen wird, die
benachbart dem Zentralpol angeordnet und starr an dem Rahmen 28 befestigt sind. Die Montage
der Zentralpolanordnung 257 erfolgt derart, daß diese in Abstand von dem
Betätigungsmechanismus 58 liegt, um zu verhindern, daß die Zentralpol-Kontaktanordnung 109 mit ihr in
Kontakt tritt.
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Eine Stromwandler-Schnellwechselanordnung 264 erlaubt, den Hauptstromwandler 54 recht
schnell und leicht entweder in der Fabrik oder vor Ort auszutauschen. Die Stromwandler-
Schnellwechselanordnung 264 vereinfacht den Austausch des Stromwandlers 54, ohne daß
der Schutzschalter übermäßig zerlegt werden muß. Ein Grund für einen Austausch des
Stromwandlers 54 läge vor, wenn der Stromwandler 54 versagt. Ein weiterer Grund für einen
Austausch des Stromwandlers 54 ist der Wechsel von einem Nennstrom auf einen anderen
Nennstrom eines Zweibereichs-Schutzschalters, wie z.B. bei einem Schutzschalter, bei dem der
Nennstrom 1600/2000 Ampere beträgt. Insbesondere wäre ein Stromwandler 54, der mit dem
Schutzschalter mit einem Nennstrom von 1600 Ampere benutzt wird, nicht geeignet für einen
Gebrauch bei einem Nennstrom von 2000 Ampere.
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Die Stromwandler-Schnellwechselanordnung 264 beinhaltet den um einen lastseitigen Leiter
46 angeordneten Hauptstromwandler 54 sowie eine abnehmbare Platte 266. Der
Stromwandler 54 ist ein ringförmiger Stromwandler, bei dem der lastseitige Leiter 46 als die
Primärwicklung benutzt wird.
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Der Hauptstromwandler 54 ist in einer einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildeten Höhlung
267 angeordnet, die an einer Seite offen ist, um das Herausnehmen aus dem Gehäuse 21 zu
gestatten. Der lastseitige Leiter ist in einer einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildeten
Höhlung 269 untergebracht, um das Entfernen des lastseitigen Leiters 46 aus dem Gehäuse 21 in
einer Richtung parallel zu seiner Längsachse zu erlauben. Wenn der Stromwandler 54 aus
dem Gehäuse 21 hergenommen werden soll, wird die abnehmbare Platte 266 entfernt.
Nachdem die Platte 266 entfernt wurde, müssen sechs Schrauben 48 gelöst werden, um den
lastseitigen Leiter 46 abzukoppeln. Nachdem diese Schrauben entfernt wurden, müssen vier weitere
Schrauben 52 entfernt werden, um das Bauteil 50 von dem lastseitigen Leiter 46 abzukoppeln.
Nachdem das Bauteil 50 von dem lastseitigen Leiter 46 abgekoppelt wurde, kann der Leiter
46 in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse herausgezogen werden. Nach Entfernen
des Leiters 46 kann dann der Stromwandler 54 aus dem Schutzschaltergehäuse 21
herausgenommen und durch einen anderen Stromwandler ersetzt werden. Um den ausgetauschten
Stromwandler 54 einzubauen, werden die Schritte einfach umgekehrt.
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Es ist eine kombinierte Sperr- und Hilfsstromwandler-Platine 268 vorgesehen. Diese Platine
268 dient mehreren Zwecken. Ein Zweck besteht darin, eine Sperre zu schaffen, um einen
Kontakt mit den inneren Komponenten des Schutzschalters zu verhindern. Insbesondere
schließt die Platine 268 einen offenen Bereich 271 des Gehäuses 21. Ein weiterer Zweck liegt
darin, eine Möglichkeit für die Montage eines Hilfsstromwandlers 270 zu schaffen. Ein dritter
Zweck besteht darin, eine Anordnung zum Verbinden der Hilfsstromwandler 270 an den
Hauptstromwandler 54 und die elektronische Auslöseeinheit zu schaffen. Und schließlich
schafft die kombinierte Sperr- und Hilfsstromwandler-Platine 268 ein Mittel, um innerhalb
des Schutzschalters 20 erzeugte Wärme an die Atmosphäre abzuführen.
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Die kombinierte Sperr- und Hilfsstromwandler-Platine 268 besteht aus einer E-förmigen
gedruckten Schaltungsplatine 272. Die gedruckte Schaltungsplatine 272 wird in
gegenüberliegend angeordneten Schlitzen 274 aufgenommen, die in den Seitenwänden 276 des Unterteils
22 ausgebildet sind. Die Unterseite der gedruckten Leiterplatte 272 sitzt auf der Oberseite von
senkrecht stehenden Beinabschnitten 278 des Rahmens 28. Die E-förmige gedruckte
Schaltungsplatine 272 ist zwischen der Schnappanordnung 82 und dem offenen Bereich 271 des
Gehäuses 21 angeordnet. Die gedruckte Schaltungsplatine 272 weist zwei in Abstand
voneinander angeordnete Schlitze 282 auf, die deren E-Form bestimmen. Die Schlitze 282 sind zur
Aufnahme von senkrecht stehenden Seitenwänden 284 ausgelegt, die in dem Rahmen 28
ausgebildet sind.
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Es sind drei Hilfsstromwandler 270 vorgesehen, einer für jeden Pol. Die Hilfsstromwandler
270 haben volle Primär- und volle Sekundärwicklungen, und sie werden dazu benutzt, den an
die elektronische Auslöseeinheit angelegten Strom herunterzutransformieren. Insbesondere ist
die Sekundärwicklung von jedem der Hauptstromwandler 54 an die Primärwicklung eines
entsprechenden Hilfsstromwandlers 270 angelegt. Die Sekundärwicklungen der
Hilfsstromwandler 270 werden dann an die elektronische Auslöseeinheit angelegt.
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Die gedruckte Schaltungsplatine 272 wird benutzt, um einen Kabelbaum zwischen den
Hilfsstromwandlern 270 und der elektronischen Auslöseeinheit zu ersetzen. Insbesondere ist auf
der gedruckten Schaltungsplatine 272 eine elektrische Schaltung vorgesehen, welche die
erforderlichen Verbindungen zwischen den Primärwicklungen der Hilfsstromwandler 270 und
den Sekundärwicklungen des Hauptstromwandlers 54 bereitstellt. Die elektrische Schaltung
wird in konventioneller Weise auf der gedruckten Schaltungsplatine 272 ausgebildet. An der
oberen rechten Ecke der gedruckten Schaltungsplatine 272 ist ein Hauptverbinder 286
vorgesehen. Dieser Verbinder 286 ist mittels der auf der gedruckten Schaltungsplatine 272
ausgebildeten elektrischen Schaltkreise mit den Sekundärwicklungen des Hilfsstromwandlers 270
elektrisch verbunden. Dann wird ein Kabelbaum benutzt der an beiden Enden einen
Verbinder aufweist (nicht gezeigt), um die gedruckte Schaltungsplatine 272 mit der elektronischen
Auslöseeinheit zu verbinden. Die Hilfsstromwandler 270 sind direkt auf der gedruckten
Schaltungsplatine 272 montiert. Benachbart zu jedem der Hilfsstromwandler 270 sind auf der
gedruckten Schaltungsplatine 272 Sekundärverbinder 288 angeordnet. Diese
Sekundärverbinder 288 sind mit den Primärwicklungen der Hilfsstromwandler 270 verbunden. Um jede der
Primärwicklungen der Hilfsstromwandler 272 mit den Sekundärwicklungen der
Hauptstromwandler 54 zu verbinden, ist ein weiteres Kabel vorgesehen (nicht gezeigt), das an einem
Ende einen Verbinder aufweist, der die Hauptstromwandler 54 mit der Platine 272 verbindet.
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In den abstehenden Armbereichen 292 der gedruckten Schaltungsplatine 272 sind
Lüftungslöcher 290 vorgesehen. Diese Lüftungslöcher erlauben das Abführen von in dem Gehäuse 21
erzeugter Wärme an die Atmosphäre.
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Die kombinierte Sperr- und Hilfsstromwandler-Platine 268 erleichtert somit den
Zusammenbau eines Schutzschalters, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden und das innere
Verkabeln des Schutzschalters 20 erleichtert wird.
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Es ist eine modulare Optionsdeckanordnung vorgesehen, welche die Montage von
verschiedenen optionalen Bauteilen erleichtert, wie z.B. eines Unterspannungs-Freigabemechanismus,
eines Shuntauslösers und verschiedener anderer optionaler Bauteile des Schutzschalters. Ein
Unterspannungs-Freigabemechanismus dient dazu, die Hauptkontakte 30 automatisch zu
öffnen, wenn die Netzspannung unter einen vorbestimmten Wert sinkt. Dies erfolgt, um zu
verhindern, daß bestimmte Lasten, wie z.B. Motoren, bei einer verminderten Spannung betrieben
werden, was ein Überhitzen des Motors verursachen kann. Ein Beispiel für einen
Unterspannungs-Freigabemechanismus ist in US-A-4 489 295 offenbart. Eine Shuntauslöseanordnung
(nicht gezeigt) besteht im wesentlichen aus einem Elektromagneten, der einen hin- und
herbewegbaren Stoßel aufweist, der benachbart der Auslosestange 98 angeordnet ist. Die Shunt
ausloseanordnung ermoglicht es, den Schutzschalter 20 fernauszulosen. Weder der
Unterspannungs-Freigabemechanismus noch die Shuntauslöseanordnung werden für alle
Schutzschalter 20 benötigt. Diese Baugruppen sind kundenspezifische Baugruppen, die im
allgemeinen im Werk installiert werden. Um die Herstellungszeit zu verkürzen und die Kosten für den
zusätzlichen Einbau dieser Baugruppen in die Schutzschalter 20 während der Herstellung zu
senken, ist eine Optionsdeckanordnung 294 vorgesehen. Die Optionsdeckanordnung 294
beinhaltet eine unter dem Schutzschalter-Oberteil 24 angeordnete rechtwinkelige Plaffe, die von
dem Rahmen 28 getragen wird, und die eine Öffnung 296 aufweist, um mit der Auslösestange
98 zusammenzuwirken. Die Platte 294 beinhaltet ferner eine Mehrzahl von Sätzen von
Schlitzen 298 zur Aufnahme einer Mehrzahl von nach unten abstehenden L-förmigen Armen 300,
die einteilig mit einem Träger 302 ausgebildet sind. Eine Mehrzahl von Sätzen von Schlitzen
298 in der Platte 294 zur Aufnahme der Arme 300 ermöglicht ein Zusammenwirken mit den
L-förmigen Armen 300, um die verschiedenen optionalen Bauteile an der rechtwinkeligen
Platte 294 zu befestigen, um eine Bewegung in einer zu der Ebene der Platte 294 senkrechten
Richtung zu verhindern und für eine Ausrichtung zu der Auslösestange 98 zu sorgen. Die
L-förmigen Arme 300 sind an diametral gegenüberliegenden Bereichen des Trägers 302
angeordnet. Es ist eine Mehrzahl von Sätzen von Schlitzen 298 dargestellt. Der Träger 302 ist
dafür ausgelegt, in einem beliebigen Satz von diametral gegenüberliegenden Schlitzen 304,
306 oder 308 aufgenommen zu werden, um beispielsweise bis zu drei optionale Bauteile in
einen gegebenen Schutzschalter 20 einzubauen.
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Der Träger 302 ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen 310 versehen, um die optionalen
Bauteile mittels einer Mehrzahl von Befestigungselementen (nicht gezeigt) an dem Träger 302 zu
befestigen. In der Platte 294 sind Nuten 312 vorgesehen, die zu den Öffnungen 310 in dem
Träger 302 ausgerichtet sind. Diese Nuten 312 schaffen Raum für die zur Befestigung des
optionalen Bauteils auf dem Träger 302 benutzten Befestigungselemente, um es zu ermöglichen,
daß der Träger 302 gleitend auf der Platte 294 aufgenommen wird.
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Die verschiedenen optionalen Bauteile haben jeweils einen nach unten abstehenden Hebel
(nicht gezeigt), der dafür ausgelegt ist, mit der Auslösestange 98 in Eingriff zu treten, um den
Schutzschalter 20 auszulösen. Nachdem das optionale Bauteil auf dem Träger 302 montiert
wurde, erstreckt sich der nach unten abstehende Hebel von dem hinteren Rand des Trägers
302 nach unten durch die Öffnung 296, um mit der Auslösestange 98 zusammenzuwirken. Die
Träger 302 werden dann an dieser Stelle befestigt. Daher sollte es klar ersichtlich sein, daß die
Optionsdeckanordnung ermöglicht, einen Schutzschalter recht einfach und schnell an
Kundenwünsche anzupassen.