DE68925932T2

DE68925932T2 - Laminierte Kupferanordnung

Info

Publication number: DE68925932T2
Application number: DE68925932T
Authority: DE
Inventors: Charles Richard Paton
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2009-07-28
Also published as: JPH0279318A; NZ229871A; PH25658A; NO892855D0; JP3070686B2; NO892855L; BR8903773A; AU623152B2; CN1021673C; CA1337874C; ATE135491T1; EP0353948B1; EP0353948A3; IE892176L; DE68925932D1; KR900003939A; EP0353948A2; ZA895153B; US4891618A; AU3724889A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf gekapselte Schaltungsunterbrecher und insbesondere auf eine laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung mit verbesserten Mitteln zum Befestigen der Anordnung an dem Schaltungsunterbrecherrahmen sowie mit einem formgewickelten Nebenschluß, der aus einem kontinuierlichen Streifen eines elektrischen Leiters gewickelt ist.
Gekapselte Schaltungsunterbrecher sind bekannt und werden offenbart in der Beschreibung von US-A-4,489,295; 4,638,277; 4,656,444 und 4,679,018. Solche Schaltungsunterbrecher werden verwendet zum Schützen von elektrischen Schaltungen hinsichtlich Schadens aufgrund eines Überstromzustandes, wie beispielsweise einer Überlast und relativ hochgradigem Kurzschluß. Ein Überlastzustand ist ungefähr 200 bis 300 % der Nennstromangabe des Schaltungsunterbrechers. Ein hochgradiger Kurzschlußzustand kann 1.000 % oder mehr der Nennstromangabe des Schaltungsunterbrechers sein. Gekapselte Schaltungsunterbrecher umfassen mindestens ein Paar trennbarer Kontakte, die entweder manuell anhand eines Handgriffs auf der Außenseite des Gehäuses oder automatisch ansprechend 4 auf einen Überstromzustand betätigt werden können. In der automatischen Betriebsart können die Kontakte durch einen Betätigungsmechanismus oder durch ein magnetisches Abstoßungs- bzw. Repulsionsglied geöffnet werden. Das magnetische Abstoßungsglied bewirkt, daß sich die Kontakte bei relativ hochgradigen Kurzschlußzuständen trennen. Insbesondere ist das magnetische Abstoßungsglied verbunden zwischen einem schwenkbar angebrachten Kontaktarm und einem stationären Leiter. Das magnetische Abstoßungsglied ist ein im wesentlichen 7-förmiges Glied, das zwei Schenkel definiert. Während hochgradigen Kurzschlußzuständen werden magnetische Abstoßungskräfte zwischen den Schenkeln des magnetischen Abstoßungsglieds erzeugt infolge des Stroms, der da hindurchfließt, was seinerseits bewirkt, daß sich der schwenkbar angebrachte Kontaktarm öffnet.
Bei einem mehrpoligen Schaltungsunterbrecher, wie beispielsweise einem dreipoligen Schaltungsunterbrecher, sind drei getrennte Kontaktanordnungen mit magnetischen Abstoßungsgliedern vorgesehen, und zwar eines für jeden Pol. Die Kontaktarmanordnungen werden durch die magnetischen Abstoßungsglieder unabhängig betrieben bzw. betätigt. Beispielsweise würden bei einem hochgradigen Kurzschluß der A-Phase, nur die A-Phasenkontakte geöffnet werden durch ihr jeweiliges magnetisches Abstoßungsglied. Die magnetischen Abstoßungsglieder für die B- und C-Phasen würden unbeeinflußt bleiben von dem Betrieb bzw. der Betätigung der A-Phasen-Kontaktanordnung. Der Schaltungsunterbrecher-Betätigungsmechanismus wird verwendet zum Trennen bzw. Ausschalten der anderen zwei Pole in einer derartigen Situation. Dies erfolgt, um einen Zustand zu verhindern, der als Einzelphasenbetrieb bekannt ist, welcher bei Schaltungsunterbrechern auftreten kann, die mit Drehbelastungen, wie beispielsweise Motoren, verbunden sind. In einer solchen Situation kann der Notor als ein Generator wirken und den Fehler speisen bzw. unterstützen, falls nicht alle Phasen getrennt werden.
In der anderen, automatischen Betriebsart werden die Kontaktanordnungen für alle drei Pole gemeinsam getrennt durch eine Stromabfühlschaltung und einen mechanischen Betätigungsmechanismus. Insbesondere sind Stromwandler innerhalb des Schaltungsunterbrechergehäuses vorgesehen, um Überstromzustände abzufühlen. Wenn ein Überstromzustand abgefühlt wird, liefern die Stromwandler ein Signal an eine elektronische Schaltung, die den Betätigungsmechanismus betätigt, um zu bewirken, daß die Kontakte getrennt werden.
Eine Vielzahl individueller Kontaktanordnungen ist aneinander befestigt, um eine laminierte bzw. lamellierte Anordnung zu bilden. Die individuellen Kontaktanordnungen umfassen einen Kontaktarmteil, der einen beweglichen Haupt- oder Abreißkontakt und einen stationären Leiterteil trägt. Der Kontaktarmteil ist mit einem stationären Leiterteil mittels eines flexiblen Nebenschlusses oder eines magnetischen Abstoßungsglieds gekoppelt. Die stationären Leiterteile sind aneinander befestigt und bilden eine Basis für die Anordnung. Um die Basis an dem Schaltungsunterbrecherrahmen zu befestigen, werden Löcher für Befestigungsmittel in die Basis gebohrt und mit Gewinden versehen. Die Befestigungsmittel sichern dann die Basis an dem Rahmen. Aufgrund der in dem Schaltungsunterbrecher erzeugten Kräfte, insbesondere während Überstromzuständen, die größer sind als die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert des Unterbrechers, können sich jedoch die Befestigungsmittel in den gebohrten und mit Gewinde versehenen Löchern in der Basis über die Zeit hinweg lösen.
Die flexiblen Nebenschlüsse bestehen entweder aus verwobenem Kupferdraht (Kupferlitze) oder laminierten Kupferstreifen. Die laminierten Kupferstreifen werden im allgemeinen miteinander vernietet und in eine V-Form gebracht. Die Herstellung solcher laminierter Nebenschlüsse ist arbeitsintensiv und daher relativ teuer in der Herstellung.
In FR-A-1545113 ist ein Schaltungsunterbrecher offenbart, der eine laminierte bzw. lamellierte Kontaktarmanordnung umfaßt, welche Haupt- und Abreißkontakte trägt. Der Schaltungsunterbrecher besitzt nicht die Anordnung stationärer Leiter und flexibler Leiter, wie der Schaltungsunterbrecher gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung besteht aus einem Schaltungsunterbrecher, welcher ein Gehäuse mit einer Basis, einen Betätigungsmechanismus und eine laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anordnung folgendes aufweist: einen oder mehrere Befestiger zum Befestigen bzw. Sichern der Anordnung an der Basis, eine Vielzahl flexibler Leiter, eine Vielzahl erster Kontaktarme, welche erste Kontakte tragen, eine Vielzahl erster stationärer Leiter, die ausgeformt sind zur Aufnahme von einem oder mehreren Befestigern und mit den ersten Kontaktarmen gekoppelt sind mittels der flexiblen Leiter, um eine erste individuelle bzw. einzelne Anordnung zu bilden, eine Vielzahl zweiter Kontaktarme, welche zweite Kontakte tragen, eine Vielzahl zweiter stationärer Leiter, die mit den zweiten Kontaktarmen gekoppelt sind mittels der flexiblen Leiter, um eine zweite individuelle bzw. einzelne Anordnung zu bilden, wobei die zweiten individuellen Anordnungen benachbart zu den ersten individuellen Anordnungen angeordnet sind, um die Befestiger innerhalb der letzteren einzufangen, und Mittel zum Befestigen bzw. Sichern der ersten und zweiten individuellen Anordnungen aneinander.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Kontaktanordnung vorzusehen, die die Probleme des Standes der Technik löst, und eine Kontaktanordnung vorzusehen mit einer Basis, die kein Bohren und Gewindeschneiden erforderlich macht, um sie mit dem Schaltungsunterbrecherrahmen zu verbinden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Kontaktarmanordnung vorzusehen, bei der die Möglichkeit, daß die Befestigungsbolzen lose werden, wesentlich vermindert ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein flexibles Nebenschlußglied vorzusehen, das relativ kostengünstig herzustellen ist.
Vorteilhafterweise bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung, die aus einer Vielzahl von individuellen Kontaktanordnungen gebildet ist. Jede individuelle Kontaktanordnung umfaßt einen Kontaktarmteil, der einen beweglichen Hauptoder Abreißkontakt trägt, und einen stationären Leiterteil. Der flexible Nebenschluß wird verwendet, um den Kontaktarmteil mit dem stationären Leiterteil zu verbinden. Dazwischenliegende, individuelle Kontaktanordnungen sind mit T-förmigen Schlitzen an den unteren Kanten versehen zur Aufnahme von Befestigern mit quadratischem Kopf. Diese Befestiger mit quadratischem Kopf werden von benachbarten Anordnungen eingefangen, sobald die laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung zusammengebaut ist. Durch Vorsehen einer solchen Anordnung, wird der Bedarf beseitigt, Löcher in die Basis der laminierten bzw. lamellierten Kontaktarmanordnungen zu bohren und mit Gewinden zu versehen. Da alle individuellen Kontaktanordnungen aneinander befestigt sind, wird die Möglichkeit in großem Maße vermindert, daß die in den T-förmigen Schlitzen in den dazwischenliegenden, individuellen Kontaktanordnungen angeordneten Befestiger mit quadratischem Kopflose werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung bezieht sich auf das Nebenschlußglied. Das Nebenschlußglied gemäß der vorliegenden Erfindung ist aus einem kontinuierlichen Streifen aus Kupferleiter formgewickelt. Der Nebenschluß ist in ein V-förmiges Glied geformt, das langgestreckte Schenkelteile besitzt, die während Überstromzuständen magnetische Abstoßungskräfte erzeugen. Die Enden des Nebenschlusses werden gekrimpt und in Schlüssel- bzw. Verankerungslöcher in den Kontaktarmteilen und den stationären Leiterteilen eingesetzt und verlötet. Durch Verwendung eines formgewickelten Nebenschlusses können die Kosten der Anordnung stark vermindert werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels beschrieben unter Bezugnahme auf die folgenden, beigefügten Zeichnungen, in denen
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen gekapselten Schaltungsunterbrecher ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Figur 1 ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von Figur 1 ist und einen Außenseitenpol dar stellt;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 von Figur 2 ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Stoßdämpferanordnung ist, welche für Außensei tenpole verwendet wird;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 von Figur 3 ist;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von Figur 4 ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von Figur 7 ist;
Fig. 9 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 von Figur 8 ist;
Fig. 10 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Nocken-Rollen-Stift-Anordnung ist;
Fig. 11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der laminierten bzw. lamellierten Kupferanordnungen ist;
Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Querstrebenanordnung ist;
Fig. 13 eine Ansicht von unten entlang der Linie 13-13 von Figur 2 ist;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 14-14 von Figur 2 ist;
Fig. 15 eine Schnittansicht entlang der Linie 15-15 von Figur 14 ist;
Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 von Figur 14 ist;
Fig. 17 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 17-17 von Figur 1 ist; und
Fig. 18 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Deck-Anordnung für modulare Optionen ist.
Die Zeichnungen beziehen sich auf einen gekapselten Schaltungsunterbrecher 20, der ein elektrisch isolierendes Gehäuse 21 aufweist, welches eine (spritzguß-) geformte Basis 22 und eine (spritzguß-)geformte, koextensive bzw. sich darübererstreckende Abdeckung 24 besitztr die an einer Unterteilungslinie 26 zusammengebaut sind. Der innere Hohlraum der Basis 22 ist als ein Rahmen 28 ausgebildet zum Tragen der verschiedenen Komponenten bzw. Bauteile des Schaltungsunterbrechers. Der hier gezeigte und beschriebene Schaltungsunterbrecher ist ein Westinghouse, Serie C, R-Rahmen-gekapselter Sähaltungsunterbrecher.
Mindestens ein Paar trennbarer Kontakte 30 sind innerhalb des Gehäuses 21 vorgesehen. Insbesondere ist ein Hauptpaar von Kontakten 30 vorgesehen, das einen festen Hauptkontakt 32 und einen beweglichen Hauptkontakt 34 umfaßt. Der feste Hauptkontakt 32 ist elektrisch mit einem leitungsseitigen Leiter 36 verbunden, der an dem Rahmen 28 mit einer Vielzahl von Befestigern 38 verbolzt bzw. befestigt ist. Ein T-förmiges Stück 40 ist an dem leitungsseitigen Leiter 36 mittels einer Vielzahl von Befestigern 42 befestigt. Ein herabhängender Schenkel 44 des Stücks erstreckt sich von der Rückseite des Schaltungsunter brechergehäuses 21 nach außen. Dieser herabhängende Schenkel 44 ist geeignet, in einen leitungsseitigen Leiter eingesteckt zu werden, der auf einer (nicht gezeigten) Schalttafel angeordnet ist.
In ähnlicher Weise ist der bewegliche Hauptkontakt 34 elektrisch mit einem lastseitigen Leiter 46 verbunden, der an dem Rahmen 28 mit einer Vielzahl von Befestigern 48 befestigt ist. Ein weiteres T-förmiges Stück 50 ist mit dem lastseitigen Leiter 46 mit einer Vielzahl von Befestigern 52 verbunden. Ein herabhängender Schenkel 53 des Stücks 50, der sich von der Rückseite des Schaltungsunterbrechergehäuses 21 nach außen erstreckt, ist in der Lage, in einen lastseitigen Leiter innerhalb einer Schalttafel eingesteckt zu werden.
Ein ringförmiger Stromwandler (CT) 54 ist um den lastseitigen Wandler 46 herum angeordnet. Dieser Stromwandler 54 wird verwendet zum Detektieren von Strom, der durch den Schaltungsunterbrecher 20 fließt, um ein Signal an eine elektronische Auslöse- oder Trenneinheit (nicht gezeigt) zu liefern, um den Schaltungsunterbrecher 20 unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise einem Überlastzustand, auszulösen bzw. zu unterbrechen. Die elektronische Auslöseeinheit ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Ein Betatigungsmechanismus 58 ist zum Öffnen und Schließen der Hauptkontakte 30 vorgesehen.
Der Betätigungsmechanismus umfaßt eine Schalt- oder Kniehebelanordnung 60, die ein Paar von oberen Hebelgliedern 62 und ein Paar von unteren Hebelgliedern 64 umfaßt. Jedes obere Hebelglied 62 ist an einem Ende schwenkbar verbunden mit einem unteren Hebelglied 64, und zwar schwenkbar um einen Schwenkpunkt 66 herum. Jedes der unteren Hebeiglieder 64 ist schwenkbar verbunden mit einem Kontaktarmträger 68 über einen Schwenkpunkt 70. Der Kontaktarmträger 68 bildet einen Teil einer Querstreben anordnung 72. Die oberen Hebelglieder 62 sind schwenkbar mit herabhängenden Armen 73 einer Wiege 74 verbunden, und zwar an einem Schwenkpunkt 76. Eine Vorspannfeder 78 ist vorgesehen zwischen dem Schwenkpunkt 66 und einem Betätigungshebel bzw. -handgriff 80. Die Vorspannfeder 78 spannt die Schalthebelanordnung 60 vor, um zu bewirken, daß sie zusammenbricht, wann immer die Wiege 74 aus einer Rastanordnung 82 freigegeben wird, was bewirkt, daß die beweglichen Hauptkontakte 34 sich um einen Schwenkpunkt 83 drehen, um zu bewirken, daß die Hauptkontakte 30 getrennt werden.
Die Rastanordnung 82 verrastet bzw. verriegelt die Wiege 74 und die Schaithebelanordnung 60. Die Rastanordnung 82 umfaßt ein Paar von Rastgliedern 84 und 86, die jeweils mit einem Ende an dem Schwenkpunkt 88 schwenkbar verbunden sind. Das freie Ende des unteren Rastglieds 84 ist schwenkbar um einen Schwenkpunkt 90 herum mit dem Rahmen 28 verbunden. Das freie Ende des oberen Rastglieds 86 ist schwenkbar um einen Schwenkpunkt 94 herum mit einem Rast hebel 92 verbunden. Das andere Ende des Rasthebels 92 ist schwenkbar um einen Schwenkpunkt 96 mit dem Rahmen 28 verbunden.
Der Betrieb der Rastanordnung 82 wird gesteuert von einer Auslösestange 98, die einen herabhängenden, nach außen vorstehenden Hebel 100 besitzt. Der herabhängende Hebel 100 steht mit einer Nockenoberfläche 102 in Eingriff, die auf dem schwenkbar verbundenen Ende des oberen Rastglieds 86 ausgebildet ist, wenn die Rastanordnung 82 in einer verrasteten Position ist. Ansprechend auf einen Überstromzustand wird die Auslösestange 98 in Uhrzeigerrichtung gedreht, um den herabhängenden Hebel 100 weg von der Rastoberfläche 102 zu bewegen. Sobald der Rasthebel 92 sich über die Nockenoberfläche 102 hinausbewegt hat, bewirkt eine zwischen dem unteren Rastglied 84 und dem Rahmen 28 verbundene Vorspannfeder 104, daß sich das untere Rastglied 84 nach links umlegt, was bewirkt, daß der Rasthebel 92 sich in Uhrzeigerrichtung dreht, um dadurch die Wiege 74 freizugeben. Sobald die Wiege 74 aus der Rastanordnung 82 freigegeben ist, dreht sich die Wiege 74 entgegen Uhrzeigerrichtung unter dem Einfluß der Vorspannfeder 78. Dies bewirkt, daß die Schalthebelanordnung 60 zusammenbricht, was seinerseits bewirkt, daß sich die Hauptkontakte 30 trennen. Die Schaltung wird zurückgesetzt durch Drehen des Handgriffs 80 in die geschlossene Position. Der Handgriff 80 ist integral ausgebildet mit einem Betätigungshebel 106 in Form eines umgekehrten U, welcher sich um einen Schwenkpunkt 108 schwenkt. Die Auslösestange 98 wird gesteuert durch eine elektronische Auslöseeinheit, die einen (nicht gezeigten) Elektromagneten betätigt, welcher einen hin- und herbewegbar angebrachten Kolben oder Plunger aufweist, welcher mit dem Hebel 100 in Eingriff steht, der seinerseits bewirkt, daß die Auslösestange 98 sich in Uhrzeigerrichtung dreht, um die Rastanordnung 82 zu lösen. Die elektronische Auslöseeinheit betätigt den Elektromagneten ansprechend auf einen Überstromzustand, der durch den Stromwandler 54 abgefühlt wird.
Eine laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung 109 ist aus einer Vielzahl individueller, beweglicher Hauptkontaktanordnungen 110 gebildet. Die individuellen Kontaktanordnungen 110 sind aneinander befestigt, um die laminierte bzw. lamellierte Kontaktanordnung 109 zu bilden. Die individuellen Kontaktanordnungen 110 umfassen einen langgestreckten elektrischen Leiterteil 111 und einen Kontaktarmteil 114. Einige der Kontaktarmteile 114 tragen die beweglichen Hauptkontakte 34, während andere dazu verwendet werden, Abreißkontakte 116 zu tragen. Die Kontaktarmteile 114 sind mittels Abstoßungsglieder oder flexibler Nebenschlüsse 118 an stationäre Leiterteile 111 gekoppelt. Mehrere verschiedene Arten individueller Kontaktanordnungen 110 werden verwendet, um die Kontaktanordnung 109 zu bilden. Bei einer Art 119 ist ein L-förmiger Leiterteil 111 mit einem bogenförmigen Schlitz oder Verankerungsloch 122 vorgesehen, der bzw. das auf einem Rand bzw. einer Kante eines kurzen Schenkels 124 des L-förmigen Leiters 111 angeordnet ist. Das Verankerungsloch 122 wird verwendet zur Aufnahme eines Endes des magnetischen Abstoßungsglieds 118. Die Anordnung 110 umfaßt auch einen Kontaktarm 114 mit einer unregelmäßigen Form zum Tragen von entweder einem beweglichen Hauptkontakt 34 oder einem Abreißkontakt 116 an einem Ende. Ein weiterer bogenförmiger Schlitz bzw. ein Verankerungsloch 122, der bzw. das in dem Kontaktarmteil 114 ausgebildet ist und an einem Ende gegenüber dem beweglichen Hauptkontakt 34 oder dem Abreißkontakt 116 angeordnet ist, wird verwendet zur Aufnahme des anderen Endes des magnetischen Abstoßungsglieds 118. Die Enden des magnetischen Abstoßungsglieds 118 werden gekrimpt, bevor sie in die Verankerungslöcher 122 eingesetzt werden. Eine Oberkante 128 des Kontaktarmteils 114 wird mit einer rechteckigen Ausnehmung 129 ausgebildet zur Aufnahme einer Vorspannfeder 130. Das andere Ende der Feder 130 sitzt gegen einen schwenkbar angebrachten Bügel 132. Die Oberkante 128 des Kontaktarmteils 114 umfaßt auch einen integral ausgebildeten Anschlag 134. Der Anschlag 134 wird verwendet, um eine Bewegung des Kontaktarms 114 bezüglich des schwenkbar angebrachten Bügels 132 zu stoppen.
Die Feder 130 übt einen nach unten gerichteten Druck oder eine Kraft auf den Kontaktarmteil 114 aus, der bzw. die den Kontaktarmteil 114 gegen den festen Hauptkontakt 32 drückt. Diese Kraft kann ungefähr 1,8 bis 2,27 kg (4 bis 5 Pfund) sein. Der Kontaktdruck von der Feder 130 in Verbindung mit den magnetischen Abstoßungskräften, die infolge eines in dem magnetischen Abstoßungsglied oder Nebenschluß 118 fließenden Stroms erzeugt werden, steuert die Stromfestigkeit bzw. den Nennwert des Schaltungsun terbrechers. Die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert (withstand rating) eines Schaltungsunterbrechers ist der Strom, bei dem die Hauptkontakte 30 anfangen, sich zu trennen. Da die von dem magnetischen Abstoßungsglied 118 erzeugte Abstoßungskraft eine Funktion des Stromflusses durch das magnetische Abstoßungsglied 118 ist, werden die Vorspannfedern 130 dazu verwendet, dieser Kraft entgegenzuwirken, um die Stromfestigkeit bzw. den Nennwert des Schaltungsunterbrechers unter gewissen Bedingungen zu steuern.
Jeder Kontaktarmteil 114 ist mit einer Öffnung 136 versehen zur Aufnahme eines Stiftes 139 zum Befestigen der Kontaktarmteile 114 aneinander, wobei der Stift einen Schwenkpunkt für die Kontaktanordnung 109 definiert. Der stationäre Leiterteil 111 jedes der individuellen Kontaktanordnungen 110 ist mit drei beabstandeten Öffnungen 137 versehen zur Aufnahme einer Vielzahl von Nieten oder Befestigern 138 zum Befestigen der stationären Leiterteile 111 aneinander.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung bezieht sich auf das Verfahren zum Verbinden der Kontaktanordnung 109 mit der Basis 22 des Schaltungsunterbrechergehäuses 21. Bei herkömmlichen Schaltungsunterbrechern werden die Kontaktanordnungen 109 an der Basis des Schaltungsunterbrechers befestigt durch Bohren von Gewindelöchern in einem Basisteil der Kontaktanordnung. Befestiger werden dann in die Gewindelöcher geschraubt, um die Kontaktanordnung an der Schaltungsunterbrecherbasis zu befestigen bzw. zu sichern. Bei einer solchen Anordnung können die Gewindelöcher über die Zeit hinweg jedoch lose werden aufgrund dynamischer Kräfte innerhalb des Schaltungsunterbrechers. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch Vorsehen von T-förmigen Schlitzen in dem Bodenteil der Kontaktarmanordnung zur Aufnahme von Bolzen oder Schrauben mit quadratischem Kopf, die innerhalb der Anordnung 109 eingefangen werden. Entsprechend ist ein weiterer Typ der individuellen Kontaktanordnung 140 vorgesehen mit einem T-förmigen Schlitz 142, der auf einem unteren Rand bzw. der Bodenkante 144 des stationären Leiterteus 111 ausgebildet ist. Dieser T-förmige Schlitz 142 wird verwendet zur Aufnahme eines Bolzens 147 mit quadratischem Kopf. Der Kontaktarmteil 114 der Anordnung 140 sowie das magnetische Abstoßungsglied 118 sind ähnlich zu denen, die in der Kontaktanordnung 110 verwendet wurden. Da die Kontaktanordnungen 140 mit den T-förmigen Schlitzen sandwichartig aufgenommen sind zwischen benachbarten Kontaktarmanordnungen, die keinen solchen T-förmigen Schlitz 142 an ihrem unteren Rand ausgebildet besitzen, wird der Bolzen 147 mit quadratischem Kopf nach dem Zusammenbau in dem T-förmigen Schlitz 142 eingefangen sein.
Bei noch einer weiteren Art der individuellen Kontaktanordnung 146 ist der stationäre Leiterteil 111 ähnlich zu dem, der bei der Kontaktanordnung 119 vorgesehen ist. Der wesentliche Unterschied zwischen den individuellen Kontaktanordnungen 119 und 146 liegt darin, daß die Kontaktarmteile 114 bei der Anordnung 146 anstatt Hauptkontakten 34 Abreißkontakte 116 tragen und einen Abreißkontaktarm 148 definieren. Diese Abreißkontakte 116 löschen den Lichtbogen, der hervorgerufen wird, wenn die Hauptkontakte 34 getrennt werden. Eine Lichtbogenunter drückungsrinne 152 ist innerhalb des Schaltungsunterbrechergehäuses 21 vorgesehen zum Erleichtern des Löschens des Lichtbogens. Jeder der Abreißkontaktarme 148 ist mit einer rechteckigen Ausnehmung 129' ausgebildet zur Aufnahme eines Bügels 156, der parallel herabhängende Arme 158 besitzt. Der Bügel 156 ist in den rechteckigen Ausnehmungen 129' aufgenommen. Der Bügel 156 weist auch einen nach oben vorstehenden Vorsprung 160 auf, der verwendet wird zur Aufnahme einer Feder 162, die zwischen dem Bügel 156 und der Unterseite 163 des schwenkbar angebrachten Bügels 132 angeordnet ist. Die Abreißkontaktarme 148 sind ähnlich wie die Hauptkontaktarmteile 114 schwenkbar um den Schwenkpunkt 139.
Die verschiedenen Arten der individuellen Kontaktanordnungen 119, 140 und 146 werden zusammengestapelt, so daß die Öffnungen 137 in den L-förmigen Leiterteilen 111 ausgerichtet sind. Nieten oder Befestiger 138 werden dann in die Öffnungen 137 eingesetzt, um alle L-förmigen Leiterteile 111 aneinander zu befestigen bzw. zu sichern. Ein Stift oder eine Niete, der bzw. die einen Schwenkpunkt 139 definiert, wird durch die Öffnungen 136 in den Kontaktarmteilen 114 und den Abreißkontaktarmen 148 eingesetzt, um alle Kontaktarmteile 114 miteinander und mit dem Schwenkbügel 132 zu verbinden. Barrieren oder Trennelemente 166 werden zwischen die stationären Leiterteile 111 der individuellen Kontaktarmanordnung und die Nebenschlüsse 118 eingesetzt. Die Barrieren 166 werden auch vorgesehen zwischen den individuellen Kontaktarmteilen 114 und 148. Die vervollständigte Anordnung bildet die Kontaktanordnung 109.
Das Nebenschluß- oder magnetische Abstoßungsglied 118 ist ein laminiertes Glied, das aus einem kontinuierlichen dünnen Streifen aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, formgewickelt ist und ein laminiertes magnetisches Abstoßungsglied bildet. Das formgewickelte Nebenschlußglied 118 ist in ein V-förmiges Glied geformt, das ein Paar von Schenkeln 168 und 170 definiert. Durch die Schenkel 168 und 170 fließender Strom bewirkt, daß magnetische Kräfte erzeugt werden, die die Schenkel 168 und 170 weg voneinander abstoßen. Oberhalb eines bestimmten Niveaus von Überstrom (z.B. oberhalb der Stromfestigkeit bzw. des Nennwerts), werden die entwickelten magnetischen Abstoßungskräfte ausreichend sein, um die Hauptkontakte 30 ziemlich schnell zu öffnen. Die Vorspannfedern 130 stehen den magnetischen Abstoßungskräften entgegen, die durch das magnetische Abstoßungsglied 118 erzeugt werden, um zu gestatten, daß der Stromwandler 54 und die elektronische Auslöseeinheit den Überstromzustand abfühlen und die Kontakte auslösen oder trennen anhand des Betätigungsmechanismus 58 für Überstromzustände, die geringer sind als die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert des Schaltungsunterbrechers.
Um die Flexibilität des magnetischen Abstoßungsglieds zu verbessern, ist ein Scheitelteil 172 des Glieds 118 in eine knollen- oder zwiebelartige Form geprägt oder verformt, wie es am besten in Figur 7 gezeigt ist. Die vorstehenden bzw. sich erstreckenden Schenkel 168 und 170 des Glieds 118 sind gekrimpt und in die Schlüssel- bzw. Verankerungslöcher 122 in dem stationären Leiterteil 111 und den Kontaktarmteilen 114 der individuellen Haupt- und Abreißkontaktarmanordnungen eingesetzt. Sobald die Enden der Nebenschlußschenkel in die Schlüssel- bzw. Verankerungslöcher 122 eingesetzt sind, wird die Anordnung auf beiden Seiten verkömt bzw. verstemmt. Der Verkörnungsbzw. Verstemmvorgang sieht eine Nut 174 in den Anordnungen benachbart zu den Verankerungslöchern 122 vor, um ein Einziehen von Lot zu verhindern, das verwendet wird, um die Nebenschlußschenkel 168 und 170 in den stationären Leiterteilen 111 und den Kontaktarmteilen 114 oder 148 zu sichern bzw. zu befestigen.
Die Nockenrollstiftanordnung 176 ist eine Anordnung mit doppeltem Zweck, die verwendet wird, um die Kraft zwischen den beweglichen Kontakten 34 und den stationären Kontakten 32 während bestimmter Zustände aufrecht zu erhalten und eine Kontakttrennung zwischen diesen Kontakten aufrecht zu erhalten, wenn ein Öffnen auftritt, und zwar bis der Schaltungsunterbrecher anhand des mechanischen Betätigungsmechanismus 58 auslöst. Während normalen Betriebs, wenn der Überstrom niedriger ist als die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert des Schaltungsunterbrechers 20, liegt ein Nockenrollenanordnungsstift 176 gegen eine Nockenoberfläche 180 an, welche integral mit dem schwenkbar angebrachten Bügel 132 ausgebildet ist, welcher einen Teil der Kontaktarmanordnungen 109 bildet. Dies kuppelt die Querstrebenanordnung 72 an die Kontaktarmanordnung 109. Da die Schaithebelanordnung 60 mit der Querstrebenanordnung 72 gekuppelt ist, gestattet dies, daß der Betrieb bzw. die Betätigung der Hauptkontakte 30 durch den mechanischen Betätigungsmechanismus 58 gesteu ert wird. Wie oben bemerkt wurde, bewirken die Vorspannfedern 130 in der Kontaktanordnung 109 einen Druck oder eine Kraft auf den beweglichen Kontakt 34 nach unten gegen den festgelegten Hauptkontakt 32. Für Überstromzustände, die geringer sind als die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert des Schaltungsunterbrechers 20, schwenken die Kontaktarme 114 und 148 um den Schwenkpunkt 139. Während eines solchen Überstromzustandes, bewirken die magnetischen Abstoßungskräfte, die von den vorstehenden bzw. sich erstreckenden Schenkeln 168 und 170 des magnetischen Abstoßungsglieds 118 erzeugt werden, daß sich die Kontaktarme 118 und 148 um den Schwenkpunkt 139 in einer Gegenuhrzeigerrichtung drehen und die Hauptkontakte zusammendrücken, um zu gestatten, daß der Betätigungsmechanisinus 58 den Schaltungsunterbrecher auslöst. In dieser Situation wirken wegen der Schwenkbewegung der Kontaktarme 114 und 148 um den Stift 139 die magnetischen Abstoßungsglieder 118 dahingehend, die Hauptkontakte 30 zu schließen oder "anzuschalten". Für Überstromzustände unterhalb der Stromfestigkeit bzw. des Nennwerts des Schaltungsunterbrechers reitet die Nockenrollenstiftanordnung 176 auf der Nockenoberfläche 180, um die Kontaktanordnung 109 mechanisch mit der Querstrebenanordnung 72 zu kuppeln. In dieser Situation fühlt der Stromwandler 54 einen Überstromzustand ab und liefert ein Signal an die elektronische Auslöseeinheit, die ihrerseits bewirkt, daß der Betätigungsmechanismus 58 den Schaltungsunter brecher auslöst und die Hauptkontakte 30 öffnet. Für einen relativ höheren Überstromzustand jedoch, der größer ist als die Stromfestigkeit bzw. der Nennwert, ändert sich der Schwenkpunkt für die Kontaktarmanordnungen 109, um zu gestatten, daß sich die Kontaktanordnungen 109 öffnen. Insbesondere bewirken die von dem magnetischen Abstoßungsglied erzeugten magnetischen Abstoßungskräfte, daß sich die Nockenrollenstiftanordnung 176 weg von der Nockenoberfläche 180 zu einer zweiten Nockenoberfläche 182 hin bewegt, um zu gestatten, daß sich die bewegliche Kontaktanordnung 109 um eine andere Achse 183 schwenkt. In dieser Situation öffnen die von dem magnetischen Abstoßungsglied erzeugten magnetischen Abstoßungskräfte die Hauptkontakte 30. Nach dem Öffnen wird, sobald die Nockenrollenstiftanordnung 176 die Nockenoberfläche 182 erreicht, sie die Hauptkontakte 30 getrennt halten. Andernfalls wären nach Beendigung des Überstromzustandes keine magnetischen Abstoßungskräfte vorhanden, um die Hauptkontakte 30 getrennt zu halten.
Es gibt zwei Kontaktpunkte an jedem Ende der Nockenrollenstiftanordnung 176 auf den Außenseitenpolen. Ein Kontaktpunkt 184 ist zwischen dem Ende angeordnet. Es ist der Punkt, wo die Nockenrollenstiftanordnung 176 entlang der Nockenoberflächen 180 und 182 des schwenkbar angebrachten Bügels 132 reitet. Der andere Kontaktpunkt 186 befindet sich an den Enden der Nockenrollenstiftanordnung 176, wo sie innerhalb eines Paares von Schlitzen 188 in einer elektrisch isolierten Hülse aufgenommen ist, welche einen Teil der Querstrebenanordnung 72 bildet. Wenn ein Öffnungszustand auftritt, können sich die Kontaktpunkte 184 und 186 in entgegengesetzte Richtungen drehen. In einer solchen Situation werden relativ große Torsionsund Reibungskräfte auf die Nockenrollenstiftanordnung 176 erzeugt, die bewirken können, daß die Öffnungsgeschwindigkeit vermindert wird oder daß möglicherweise der Schaltungsunterbrecher nicht auslöst, nachdem ein Öffnen aufgetreten ist. Eine Nockenrollenstiftanordnung 176 ist vorgesehen, die unabhängig voneinander drehbare Teile für jeden Kontaktpunkt 184 und 186 an jedem Ende besitzt, um die Reibungs- und Torsionskräfte zu vermindern, die während eines Öffnungszustandes erzeugt werden können.
Die Nockenrollenstiftanordnung 176 umaßt einen zylindrischen Teil 192 mit vorstehenden bzw. sich erstreckenden Achsen 194, die an jedem Ende angeordnet sind. Eine kleine Rolle 196 und eine große Rolle 198 sind auf jeder Achse 194 angeordnet. Nachdem die Rollen 196 und 198 auf der Achse 194 angebracht sind, wird ein Haltering 197 verwendet zum Sichern der Rollen 196 und 198 auf der Achse 194. Die kleine Rolle 196 wird verwendet zum Eingriff mit den Nockenoberflächen 180 und 182 auf dem schwenkbar angebrachten Bügel 132, wogegen die größere Rolle 198 innerhalb des Schlitzes 188 in der elektrisch isolierten Hülse 190 aufgenommen ist. Da die einzelnen, für jeden der Kontaktpunkte verwendeten Rollen auf einer gemeinsamen Achse getragen sind, sind beide Rollen unabhängig voneinander drehbar. Somit werden in Situationen, in denen die Kontaktpunkte dazu gezwungen werden, sich in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, wie beispielsweise während eines Öffnungszustandes, die Reibungskräfte wesentlich vermindert, was einen weicheren bzw. glatteren Betrieb des Schaltungsunterbrechers 20 ergibt.
Die Nockenrollenstiftanordnung 176 ist mit dem Stift 230 gekuppelt, um den sich der schwenkbar angebrachte Bügel 132 dreht, und zwar anhand einer Vielzahl von Federn 200. Radialnuten 204, die in dem zylindrischen Teil 192 der Nockenstiftrollenanordnung 176 gebildet sind, nehmen hakenförmige Enden der Federn 200 auf. Ähnliche Nuten (nicht gezeigt) können in dem Stift 230 gebildet sein&sub1; um das andere Ende der Federn 200 aufzunehmen, um eine Axialbewegung der Federn 200 zu verhindern und die Nockenrollenstiftanordnung 176 an den Stift 230 zu kuppeln.
Die Querstrebenanordnung 72 ist mit den Kontaktanordnungen 109 für jeden der Pole gekuppelt anhand der Nockenrollenstiftanordnungen 176. Insbesondere umfaßt die Querstrebenanordnung 72 einen langgestreckten Schaft bzw. eine Achse 206, der bzw. die mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sein kann. Der langgestreckte Schaft 206 wird verwendet, um ein Paar von Kontaktarmträgern 68 zu tragen, die mit den unteren Hebelguedern 64 der Schalthebelanordnung 60 gekuppelt sind. Bei einem Mehrpol-Schaltungsunterbrecher 20 sind die zwei Kontaktarmträger 68 benachbart zu dem mittleren Pol vorgesehen. Jeder Kontaktarmträger 68 ist im wesentlichen L-förmig mit einer Öffnung 210 in einem kurzen Schenkel 212. Die Öffnung 210 ist rechteckig und geringfügig größer als die Querschnittsfläche des Schafts 206, so daß die Kontaktarmträger 68 in gleitbarer Weise auf dem Schaft 206 aufgenommen werden können und sich damit zusammen drehen können.
Der Kontaktarmträger 68 ist eine lamellierte bzw. laminierte Anordnung, die aus einem Paar L-förmiger Bügel 214 gebildet ist, die beabstandet sind, um das untere Hebelglied 64 von der Schalthebelanordnung 60 aufzunehmen. Die Öffnungen in den unteren Hebelgliedern 64 (die den Schwenkpunkt 70 definieren) sind mit Öffnungen 215 in den L-förmigen Gliedern 214 ausgerichtet. Metallstifte 216 sind durch die Öffnungen eingesetzt, um eine Schwenkverbindung zwischen den Kontaktarmträgern 68 und den unteren Hebelgliedern 64 zu bilden. Isolierte Hülsen 218 mit einer Bohrung, die allgemein rechteckig im Querschnitt ist, sind gleitend auf den Enden des Querstrebenschafts 206 aufgenommen. Diese isolierten Hälsen 218 sind benachbart zu den Außenseitenpoien angeordnet. Gegenüberliegend angeordnete Plattenteile 220 und 222 sind integral mit der isolierten Hälse 218 aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Die Plattenteile 220 und 222 sind auf entgegengesetzten Enden der isolierten Hälse 218 angeordnet und weisen ein Paar von nach innen weisenden, rechteckigen Schlitzen 188 auf. Das Paar von nach innen weisenden Schlitzen 188 wird verwendet, um die Rollen 198 des Nockenrollenstifts 176 aufzunehmen. Die gegenüberliegend angeordneten Plattenteile 220 und 222 sind auch mit einem Paar ausgerichteter Öffnungen 226 versehen. Die Öffnungen 226 sind mit Öffnungen 228 in dem schwenkbaren Bügel 132 ausgerichtet. Ein Stift 230 ist in den Öffnungen gesichert, um eine Schwenkverbindung zwischen dem drehbaren Bügel 132 und den integral ausgebildeten, isolierten Hülsenanordnungen 218 vorzusehen.
Der Abstand zwischen den gegenüberliegend angeordneten Plattenteilen 220 der isolierten Hülsen 218 ist derart, daß sie den schwenkbar angebrachten Bügel 132 einfangen bzw. umfassen. Somit bewirken jegliche magnetischen Abstoßungskräfte, die zwischen den Kontaktarmanordnungen aufgrund von Überstromzuständen erzeugt werden, daß sich die Kontaktarmanordnungen 109 abstoßen und ihrerseits bewirken, daß die isolierten Hülsenteile 218 von dem Schaft 206 weg- bzw. heruntergedrückt werden. Da die magnetischen Abstoßungskräfte eine Bewegung der Kontaktarmträger 68 entlang des Schafts 206 bewirken können, sind diese Kontaktarmträger 68 an den Schaft 206 geschweißt. Die isolierten Hülsenanordnungen 218 können entweder auf dem Schaft 206 aufgeformt oder getrennt (Spritzgruß-) geformt werden und an dem Schaft 206 mit einem Klebstoff oder Haftmittel, wie beispielsweise Epoxidharz, angebracht werden und an dem Schaft 206 mittels einem oder mehreren Metallstiften 232 befestigt werden, die in Querrichtung in Öffnungen in den Hälsen 218 und dem Schaft 206 eingesetzt werden, um eine Axialbewegung der Hülsen 218 bezüglich des Schafts 206 zu verhindern. Die Metallstifte 232 sind glatt abschließend in die (nicht gezeigten) Öffnungen in den isolierten Hälsen 213 eingesetzt und können mit einem elektrisch isolierenden Material abgedeckt sein.
Eine Gummi-Anschlag- oder -Stopp-Anordnung 234 ist auf jedem der Außenseitenpole vorgesehen, um eine Beschädigung der Abdeckung 24 des Schaltungsunterbrechers zu verhindern, wenn die Kontaktarmanordnungen 109 von dem festgelegten Hauptkontakt 32 getrennt werden. Während relativ hoher Überstromzustände, insbesondere wenn die Kontaktarmanordnung 109 durch das magnetische Abstoßungsglied 118 aufgestoßen bzw. geöffnet wird, wird eine beträchtliche Kraft erzeugt. Bei herkömmlichen Schaltungsunterbrechern werden Stoßdämpfungsmaterialien an die Innenseite der Abdeckung geklebt, um zu beenden oder zu verhindern, daß die Kontaktarmanordnung 109 an die Abdeckung 24 schlägt. Jedoch kann sich unter bestimmten Umständen immer noch eine Beschädigung der Abdeckung 24 ergeben. Die Gummi-Anschlag-Anordnung 234 für die Außenseitenpole werden verwendet, um zu verhindern, daß die Kontaktarmanordnungen 109 an die Abdeckung 23 schlagen. Die Gummi-Anschlag-Anordnung 234 umfaßt einen Stoßdämpfer 236, der mit Abstand von der Abdeckung 24 des Schaltungsunterbrechergehäuses 21 angeordnet ist.
Dadurch, daß der Stoßdämpfer 236 mit Abstand von der Abdeckung 24 angeordnet ist, wird eine Beschädigung der Abdeckung 24 verhindert. Ein wichtiger Aspekt der Gummi- Anschlag-Anordnung 234 liegt darin, daß sie einen Bügel 238 mit doppeltem Zweck umfaßt, und zwar mit zwei parallelen Sätzen von beabstandeten, herabhängenden bzw. vorstehenden Armen 240 und 242. Der relativ längere Satz von Armen 240 umfaßt ausgerichtete Öffnungen 243 am freien Ende 244 zur Aufnahme eines Stifts 246. Der Stoßdämper 236 ist allgemein zylindrisch mit einer Mittelbohrung mit einem Durchmesser, der gestattet, daß der Stoßdämpfer gleitend auf dem Stift 246 aufgenommen wird. Der Stift 246 ist geringfügig länger als der zylindrische Stoßdämpfer, so daß die Enden des Stifts sich von den Armen 240 nach außen erstrecken. Dieser vorstehende bzw. sich erstreckende Teil des Stiftes ist aufgenommen in einer integral ausgeformten Bohrung 248, die in dem Rahmen 28 ausgeformt ist, um eine zusätzliche Unterstützung für die Gummi-Anschlag-Anordnung 234 vorzusehen. Der relativ kürzere Satz von vorstehenden bzw. sich erstreckenden Armen 242 wird verwendet, um eine Schwenkverbindung für die Querstrebenanordnung 42 vorzusehen.
Ein Bucht- oder Mittelteil 219 des Bügels 238 ist mit Öffnungen 250 versehen. Eine Trenn- oder Barrierenplatte 252 mit einem Paar von vorstehenden bzw. sich erstreckenden Ohren oder Ösen 254 ist mit einem Paar von Öffnungen 256 versehen, die mit den Öffnungen 250 in dem Bügel 238 ausgerichtet sind. Die Öffnungen 250 und 256 nehmen (nicht gezeigte) Befestiger auf, um die Gummi- Anschlag-Anordnung 234 an dem Rahmen des Schaltungsunterbrechers zu befestigen.
Da der Betätigungsmechanismus 58 einschließlich der Schalthebelanordnung 60 benachbart zu dem Mittelpol ist, wird für den Mittelpol eine unterschiedliche Gummi- Anschlag-Anordnung 257 verwendet. Insbesondere ist eine langgestreckte Metallstange 258 zum Tragen eines Stoßdämpfers 260 vorgesehen. Der Stoßdämper 260 ist allgemein ein langgestrecktes L-förmiges Glied, das an der langgestreckten Metallstange 258 gesichert ist. Die Länge der langgestreckten Metallstange ist derart, daß sie sich über den Stoßdämpfer 260 hinaus erstreckt und in (nicht gezeigten) Schlitzen in einander gegenüberliegend angeordneten Seitenplatten 262 aufgenommen ist, welche benachbart zum dem Mittelpol angebracht sind und starr an dem Rahmen 28 befestigt sind. Die Anbringung der Mittelpolanordnung 257 ist derart, daß die Anordnung von dem Betätigungsmechanismus 58 beabstandet ist, um zu verhindern, daß die Mittelpolkontaktanordnung 109 damit in Kontakt kommt.
Die Stromwandler-Schnellwechselanordnung 264 gestattet, daß der Hauptstromwandler 54 ziemlich schnell und leicht ersetzt werden kann, und zwar entweder in der Fabrik oder vor Ort. Die Stromwandler-Schnellwechselanordnung 264 vereinfacht das Ersetzen des Stromwandlers 54, ohne daß ein weitgehendes Auseinandernehmen des Schaltungsunterbrechers erforderlich ist. Ein Grund zum Ersetzen des Stromwandlers 54 ist das versagen des Stromwandlers 54. Ein weiterer Grund zum Ersetzen des Stromwandlers 54 ist die Änderung von einem Nennwert zu einem anderen Nennwert bei einem Schaltungsunterbrecher mit zwei Nennwerten, wie beispielsweise bei einem Schaltungsunterbrecher&sub1; der einen Nennwert von 1600/2000 Ampère besitzt. Insbesondere wäre ein Stromwandler 54, der mit dem Schaltungsunterbrecher bei dem Nennwert von 1600 Ampère verwendet würde, nicht geeignet zur Verwendung bei dem Nennwert von 2000 Ampère.
Die Stromwandler-Schnellwechselanordnung 264 umfaßt den Hauptstromwandler 54, der um einen lastseitigen Leiter 46 herum angeordnet ist, und eine entfembare Platte 266. Der Stromwandler 54 ist ein torus- oder ringförmiger Stromwandler, welcher den lastseitigen Leiter 46 als seine Primärwindung verwendet.
Der Hauptstromwandler 54 ist in einem integral ausgebildeten Hohlraum 267 in dem Rahmen 28 angeordnet, welcher auf einer Seite offen ist, um das Entfernen des Hauptstromwandlers aus dem Gehäuse 21 zu gestatten. Der lastseitige Leiter ist in einem integral ausgebildeten Hohlraum 269 in dem Rahmen 23 angeordnet, um zu gestatten, daß der lastseitige Leiter 46 aus dem Gehäuse 21 in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse entfernt wird. Um den Stromwandler 54 aus dem Gehäuse 21 zu entfernen, wird die entfembare Platte 266 entfernt. Nachdem die Platte 266 entfernt ist, ist es notwendig, sechs Befestiger 48 aufzuschrauben, um den lastseitigen Leiter 46 zu lösen bzw. zu entkuppeln. Nachdem diese Schrauben entfernt sind, müssen vier weitere Befestiger 250 entfernt werden, um das Stück 50 von dem lastseitigen Leiter 46 zu lösen bzw. zu entkuppeln. Sobald das Stück 50 von dem lastseitigen Leiter 46 gelöst bzw. entkuppelt ist, kann der Leiter 46 in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse herausgezogen werden. Nachdem der Leiter 46 entfernt wurde, kann der Stromwandler 54 dann aus dem Schaltungsunterbrechergehäuse 21 entfernt werden und durch einen anderen Stromwandler ersetzt werden. Um den Stromwandler 54 wieder einzusetzen, werden die Schritte einfach umgekehrt ausgeführt.
Es ist eine kombinierte Platte 268 als Barriere und für einen Hilfsstromwandler vorgesehen. Diese Platte 268 besitzt mehrere Aufgaben. Eine Aufgabe ist es, eine Barriere vorzusehen, um einen Kontakt mit den inneren Bauteilen des Schaltungsunterbrechers zu verhindern.
Insbesondere schließt die Platte 268 einen offenen Teil 271 des Gehäuses 21. Eine zweite Aufgabe ist es&sub1; Mittel zum Anbringen von Hilfswandlern 270 vorzusehen. Eine dritte Aufgabe liegt darin, Mittel vorzusehen zum Verbinden der Hilfswandler 270 mit dem Hauptstromwandler 54 und der elektronischen Auslöseeinheit. Schließlich sieht die Barrieren- und Hilfsstromwandler-Kombinationsplatte 268 Mittel vor zum Ablassen oder Belüften von innerhalb des Schaltungsunterbrechers 20 erzeugter Wärme an die Atmosphäre.
Die Barrieren- und Hilfsstromwandler-Kombinationsplatte 268 besteht aus einer E-förmigen gedruckten Leiterpiatte 272. Die gedruckte Leiterplatte 272 ist in gegenüberhe gend angeordneten Schlitzen 274 aufgenommen, die in den Seitenwänden 276 der Basis 22 ausgebildet sind. Die Unterseite bzw. der Boden der gedruckten Leiterplatte 272 ruht auf einem vertikal stehenden Schenkelteil 278 des Rahmens 28. Die E-förmige gedruckte Leiterplatte 272 ist zwischen der Rastanordnung 82 und dem offenen Teil 271 des Gehäuses 21 angeordnet. Die gedruckte Leiterplatte 272 umfaßt ein Paar von beabstandeten Schlitzen 282, die seine E-Form definieren. Die Schlitze 282 sind in der Lage, vertikal stehende Seitenwände 284 aufzunehmen, die in dem Rahmen 28 ausgebildet sind.
Drei Hilfswandler 270 sind vorgesehen, und zwar einer für jeden Pol. Die Hilfswandler 270 besitzen vollständige primäre und vollständige sekundäre Windungen und werden dazu verwendet, den an die elektronische Auslöseeinheit angelegten Strom herunterzustufen bzw. stufenweise zu vermindern. Insbesondere wird die Sekundärwindung jedes der Hauptstromwandler 54 an die Primärwindung eines entsprechenden Hilfsstromwandlers 270 angelegt. Die Sekundärwindungen der Hilfswandler 270 werden dann an die elektronische Auslöseeinheit angelegt. Die gedruckte Leiterpiatte 272 wird dazu verwendet, einen Kabelbaum zwischen den Hilfswandlern 270 und der elektronischen Auslöseeinheit zu ersetzen. Insbesondere ist eine elektrische Schaltung bzw. ein elektrischer Schaltkreis auf der gedruckten Leiterplatte 272 vorgesehen für die elektrischen Verbindungen, die zwischen den Primärwindungen der Hilfswandler 270 und den Sekundärwindungen des Hauptstromwandlers 54 benötigt werden. Die elektrische Schaltung ist auf herkömmliche Weise auf der gedruckten Leiterpiatte 272 ausgebildet. Ein Hauptverbinder 286 ist in der oberen rechten Ecke der gedruckten Leiterplatte 272 vorgesehen. Dieser Verbinder 286 ist elektrisch mit den Sekundärwindungen der Hilfsstromwandler 270 verbunden mittels der elektrischen Schaltung, die auf der gedruckten Leiterplatte 272 ausgebildet ist. Ein Kabel bzw. Kabelbaum mit einem Verbinder an beiden Enden (nicht gezeigt) wird dann dazu verwendet, die gedruckte Leiterplatte 272 mit der elektronischen Auslöseeinheit zu verbinden. Die Hilfswandler 270 sind direkt auf der gedruckten Leiterpiatte 272 angebracht. Sekundäre bzw. zweite Verbinder 288 sind benachbart zu jedem der Hufswandler 270 auf der gedruckten Leiterplatte 272 angeordnet. Diese Sekundärverbinder 288 sind mit den Primärwindungen der Hilfswandler 270 verbunden. Um jede der Primärwindungen der Hilfswandler 270 mit den Sekundärwindungen des Hauptstromwandlers 54 zu verbinden, ist ein weiteres Kabel (nicht gezeigt) vorgesehen mit einem Verbinder an jedem Ende, welches den Hauptstromwandler 54 mit der Leiterplatte 272 verbindet.
Beläftungslöcher 290 sind in den vorstehenden bzw. sich erstreckenden Schenkelteilen 292 der gedruckten Leiterplatte 272 vorgesehen. Diese Belüftungslöcher gestatten ein Beläften bzw. Ablassen von Wärme, die in dem Gehäuse 21 erzeugt wird und an die Atmosphäre abgelassen werden soll. Die Barrieren- und Hilfsstromwandler-Kombinationsplatte 268 vereinfacht somit den Zusammenbau eines Schaltungsunterbrechers, wodurch Herstellungskosten vermindert werden, und vereinfacht die interne Verdrahtung des Schaltungsunterbrechers 20.
Eine Deck-Anordnung für modulare Optionen ist vorgesehen, die die Befestigung verschiedener Optionen erleichtert, wie beispielsweise einen Unterspannungs-Auslöse-Mechanismus, Nebenschlußauslösung und verschiedene andere Optionen an dem Schaltungsunterbrecher. Ein Unterspannungs- Auslöse-Mechanismus funktioniert dahingehend, die Hauptkontakte 30 automatisch zu öffnen, wenn die Leitungsbzw. Netzspannung unter einen vorbestimmten Wert fällt. Dies erfolgt, um zu verhindern, daß bestimmte Lasten, wie beispielsweise Motoren, bei einer verminderten Spannung arbeiten, was ein Überhitzen des Motors verursachen kann. Ein Beispiel eines Unterspannungs-Auslöse-Mechanismus ist in der Beschreibung von US-A-4 489 295 offenbart. Eine (nicht gezeigte) Nebenschluß-Auslöse-Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Elektromagneten mit einem hinund herbewegbar angebrachten Plunger bzw. Kolben, welcher benachbart zu der Auslösestange 98 angeordnet ist. Die Nebenschluß-Auslöse-Einrichtung gestattet, daß der Schaltungsunterbrecher 20 von einer entfernten Stelle aus ausgelöst werden kann. Weder der Unterspannungs-Auslöse- Mechanismus noch die Nebenschluß-Auslöse-Einrichtung sind für alle Schaltungsunterbrecher 20 notwendig. Diese Ausstattungen sind Extras und werden im allgemeinen bei der Herstellung eingebaut. Um die Herstellungszeit und -kosten zu vermindern, solche Extras während der Herstellung zu den Schaltungsunterbrechern 20 hinzuzufügen, ist eine Options-Deck-Anordnung 294 vorgesehen. Die Options-Deck- Anordnung 294 umfaßt eine rechteckige Platte, die unter der von dem Rahmen 28 getragenen Schaltungsunterbrecher- Abdeckung 24 angeordnet ist und eine Öffnung 296 besitzt, um eine Verbindung zu der Auslösestange 98 zu gestatten. Die Platte 294 umfaßt auch eine Vielzahl von Sätzen von Schlitzen 298 zur Aufnahme einer Vielzahl von sich nach unten erstreckenden, L-förmigen Armen 300, die integral mit einem Bügel 302 ausgebildet sind. Eine Vielzahl von Sätzen von Schlitzen 298 in dem Bügel 302 zur Aufnahme der Arme 300 gestattet das Zusammenarbeiten mit den L-förmigen Armen 300 und gestattet, daß die verschiedenen Optionen oder Extras an der rechteckigen Platte 294 gesichert bzw. befestigt werden, um eine Bewegung in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Platte 294 und eine Ausrichtung mit der Auslösestange 98 zu verhindern. Die L-förmigen Arme 300 sind auf diametral gegenäberhegenden Teilen des Bügels 302 vorgesehen. Eine Vielzahl von Sätzen von Schlitzen 298 ist gezeigt. Der Bügel 302 ist in der Lage, in irgendeinem der diametral gegenüberliegenden Schlitze 304, 306 oder 308 aufgenommen zu werden, um zu gestatten, daß beispielsweise bis zu drei Optionen oder Extras in einem gegebenen Schaltungsunterbrecher 20 vorgesehen werden.
Der Bügel 302 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 310 versehen, um zu gestatten, daß die Extras oder Optionen an dem Bügel 302 befestigt werden mittels einer Vielzahl von (nicht gezeigten) Befestigern. Nuten 312 sind in der Platte 294 vorgesehen, und zwar ausgerichtet mit den Öffnungen 310 in dem Bügel 302. Diese Nuten 312 sehen Raum für die Befestiger vor, die verwendet werden zum Befestigen der Option bzw. des Extras an dem Bügel 302, um zu gestatten, daß der Bügel 302 in gleitender Weise auf der Platte 294 aufgenommen wird.
Die verschiedenen Optionen oder Extras besitzen jeweils einen (nicht gezeigten) sich nach unten erstreckenden Hebel, der in der Lage ist, mit der Auslösestange 98 in Eingriff zu kommen, um zu bewirken, daß der Schaltungsunterbrecher 20 ausgelöst wird. Nachdem die Option bzw. das Extra an dem Bügel 302 angebracht ist, erstrecken sich die nach unten erstreckenden Hebel von der hinteren Kante bzw. dem hinteren Ende des Bügels 302 durch die Öffnung 296 nach unten, um mit der Auslösestange 98 in Verbindung zu stehen. Die Bügel 302 werden dann an ihrer Stelle befestigt bzw. gesichert. Es sollte somit klar sein, daß die Options-Deck-Anordnung das Anpassen eines Schaltungsunterbrechers an Kundenwünsche ziemlich leicht und schnell gestattet.

Claims

1. Schaltungsunterbrecher (2), welcher ein Gehäuse (21) mit einer Basis (22), einen Betätigungsmechanismus (58) und eine lamellierte bzw. laminierte Kontaktanordnung (109) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anordnung folgendes aufweist: einen oder mehrere Befestiger (147) zum Befestigen bzw. Sichern der Anordnung an der Basis, eine Vielzahl flexibler Leiter (118), eine Vielzahl erster Kontaktarme (114), welche erste Kontakte (34, 116) tragen, eine Vielzahl erster stationärer Leiter (111), die ausgeformt sind zur Aufnahme von einer oder mehreren Befestigern (147) und init den ersten Kontaktarmen gekoppelt sind mittels der flexiblen Leiter, um eine erste individuelle bzw. einzelne Anordnung (110, 140) zu bilden, eine Vielzahl zweiter Kontaktarme (114), welche zweite Kontakte (34, 116) tragen, eine Vielzahl zweiter stationärer Leiter (111), die mit den zweiten Kontaktarmen gekoppelt sind mittels der flexiblen Leiter, um eine zweite individuelle bzw. einzelne Anordnung (110, 119; 110, 146) zu bilden, wobei die zweiten individuellen Anordnungen benachbart zu den ersten individuellen Anordnungen angeordnet sind, um die Befestiger innerhalb der letzteren einzufangen, und Mittel (138) zum Befestigen bzw. Sichern der ersten und zweiten individuellen Anordnungen aneinander.

2. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der ersten oder zweiten Kontaktarme Hauptkontakte (34) trägt, während der andere Teil der ersten oder zweiten Kontaktarme Abreißkontakte (116) trägt.

3. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dielektrische Barrieren (166) zwischen benachbarten individuellen Anordnungen angeordnet sind.

4. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dielektrische Barriere (166) zwischen den flexiblen Leitern (118) und den ersten und zweiten stationären Leitern (111) angeordnet ist.

5. Schaltungsunterbrecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten individuellen Anordnungen Mittel (139) zum Schwenken der ersten und zweiten Kontaktarme um einen gemeinsamen Schwenkpunkt umfassen.

6. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bügel (32) ein Paar von integral ausgeformten, herabhängenden Armen aufweist, die ausgerichtete Öffnungen besitzen zur Aufnahme eines Stifts (139), welcher den gemeinsamen Schwenkpunkt der ersten und zweiten Kontaktarme definiert.

7. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kontaktarme anhand von Vorspannmitteln (130) von dem Bügel nach unten vorgespannt sind, und wobei Stopp- oder Anschlagmittel (134) die Bewegung der ersten und zweiten Kontaktarme bezüglich des Bügels begrenzen.

8. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel eine oder mehrere Federn (130) umfassen, die zwischen dem Bügel und den ersten und/oder zweiten Kontaktarmen angeordnet sind.

9. Schaltungsunterbrecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von flexiblen Leitern (118) zwei Enden (168, 170) besitzt zum Kuppeln der Vielzahl von Kontaktarmen (114) an die Vielzahl stationärer Leiter (111), wobei die flexiblen Leiter aus einem im wesentlichen flachen, durchgehenden bzw. kontinuierlichen Streifen aus elektrischen Leitermaterial gebildet sind, und wobei Mittel zum Kuppeln der flexiblen Leiter an die Vielzahl der Kontaktarme und stationären Leiter vorgesehen sind.

10. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder flexibler Leiter in eine V- Form geformt ist, um einen kontinuierlich gewickelten bzw. gewundenen, lamellierten bzw. laminierten Leiter zu bilden, welcher einen Scheitel (172) besitzt, der in eine wulstartige Form bzw. in eine Verdickung verformt ist.

11. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel Keilbzw. Schlüssellöcher (122) umfassen, welche in der Vielzahl von Kontaktarmen (114) und in der Vielzahl von stationären Leitern (111) ausgebildet sind zur Aufnahme der Enden (168, 170) der flexiblen Leiter (118), wobei die Kupplungsmittel ferner das Verlöten der Enden in den Keil- bzw. Schlüssellöchern umfassen.

12. Schaltungsunterbrecher gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (174) vorgesehen sind zum Begrenzen des Eindringens bzw. Einziehens von Lot in den kontinuierlich gewickelten bzw. gewundenen Leiter, wobei die Begrenzungsmittel das Verstemmen bzw. Verkerben der Keil- bzw. Schlüssellöcher in der Vielzahl von Kontaktarmen und stationären Kontakten umfaßt.