【発明の詳細な説明】
ラッチ装置を含む限流回路閉鎖器作動機構発明の背景 発明の分野
本発明は一般に限流回路遮断器作動機構に関し、特に作動機構におけるラッチ
装置に関する。関連技術の説明
限流回路遮断器は従来技術において周知である。そのような回路遮断器の例が
本発明と同じ譲受人に譲渡され、本明細書において参考文献として援用する米国
特許第５，４１６，２９１号および同第５，６３３，４８３号に開示されている
。基本的に、限流回路遮断器は基部とカバー、固定接点、回転ブレードに固定さ
れた可動接点、遮断室、接点を開閉する作動機構、および所定量の電流を上回る
と作動機構を解放するトリップ装置とを有する。
モールド成形ケースの限流回路遮断器は過去において、典型的に大型で、労働
集約型装置であり、部品の制限のある領域が数箇所ある部品集約的装置である。
これらの回路遮断器は高いレベルでの短絡時に回路を開放する作動機構に結合さ
れた可動接点装置を提供する。このことは熱に応答するトリップ要素と並列の導
体の吹き出し開放（blow open）設計を使用することによって達成される。
従って、部品点数が少なくてよく、より信頼性があり、組立が容易で、コンパ
クトな設計である回路遮断器の改良を継続する必要性が存在している。本発明の
回路遮断器は従来技術の回路遮断器の設計よりも組立部品数が少なく、組立がよ
り容易で、製造に一貫性がある作動機構におけるラッチ装置を提供する。本発明
のラッチ装置はまた、従来技術の回路遮断器設計よりも使用にあたってより簡単
且つより信頼し得るものである。
発明の要約
固定接点と、可動接点と、可動接点を装着したブレードとを含む回路遮断器で
あって、前記ブレードが開放位置と閉鎖位置の間で枢軸の周りを回転可能である
回路遮断器が開示されている。ブレードが閉鎖位置にあり、回路遮断器がオンの
位置にあるときに可動接点は固定接点と係合する。作動機構がブレードを開放位
置と閉鎖位置の間で運動させる。作動機構はフレームとラッチ装置を含む。ラッ
チ装置は突起を有し、フレームに枢着されているクレードルを含み、該クレード
ルはブレードを開放位置まで運動させるよう該ブレードに連接されている。ラッ
チ装置はまた、フレームに枢着されたラッチを含む。ラッチは主ラッチ面とラッ
チ係合突起とを有している。主ラッチ面は回路遮断器がオンの位置と非トリップ
位置にあるときにクレードルの突起と重なり係合する。ラッチ係合突起は回路遮
断器がオン位置と非トリップ位置にあるときにクレードルの突起との係合位置へ
付勢され、ラッチ係合突起は主ラッチ面とクレードルの突起の間の係合の度合い
を制御する。ばねは主ラッチ面をクレードルの突起との重なり係合状態で付勢す
る。
クレードルは、例えば、第１の端部と第２の端部とを有する第１のリンクによ
ってブレードに連接され、第１の端部はクレードルに枢着されている。第１のリ
ンクは第１の端部と第２の端部とを有する第２のリンクに結合され、第２のリン
クの第１の端部は第１のリンクの第２の端部に枢着されている。第２のリンクは
第１の端部と第２の端部の間で中間部分を有する第３のリンクに結合されており
、前記中間部分はフレームに枢着され、前記第３のリンクの第１の端部は第２の
リンクの第２の端部に枢着され、第３のリンクの第２の端部はブレードを開放位
置まで運動させるよう該ブレードに結合されている。図面の簡単な説明
図１は本発明により構成された３極の限流回路遮断器の斜視図、
図２は図１の線２−２に沿って全体的に見た図１に示す限流回路遮断器の縦断
面図であって、中心の極をその部材をオン／閉鎖位置に位置させて示す断面図、
図３はオン／閉鎖位置における図２に示す限流回路遮断器の作動機構の断側面
図、
図４はオフおよび非トリップ位置における図２に示す限流回路遮断器の作動機
構の断側面図、
図５はトリップ／開放位置における図２に示す限流回路遮断器の作動機構の断
側面図、
図６Ａは図２に示す機構のラッチ装置の斜視図、および
図６Ｂは図６Ａに示すラッチ装置の側面図である。
種々の図において同じ参照記号を使用したものは類似あるいは同一部材を指示
している。好適実施例の説明
本発明の回路遮断器のラッチ装置は異なる数の極を有する回路遮断器に均等に
適用可能であるが、例示のために、本発明は３極の回路遮断器に関して説明し、
かつ図示する。本明細書で開示された回路遮断器は全ての部材が頂部から回路遮
断器の基部に挿入され、該基部にモールド成形されたねじインサート部中へねじ
をねじ込むことにより該基部に固定されるようなトップダウン組立体として設計
されている。
図１を参照すれば、基部１２と、カバー１４と、シュラウド１１と、トリムカ
バー１６と、アクセスカバー１７と、銘板１５と、作動ハンドル１８とを有する
回路遮断器１０が示されており、全ての要素はモールド成形された絶縁材料から
作られることが好ましい。カバー１４は基部１２に回路遮断器要素を固定し、カ
バー１４はねじを使用して頂部から適所に固定される。
図２を参照すれば、ハンドルアーム６１と、ブレード２０と、ブレード停止手
段３２と、可動接点２６と、固定接点２８と、アークランナー３０と、オーバモ
ールド磁石３４と、アークスタック３６と、バッフルスタック３８と、チャンバ
ライナー４０と、電流通路４２とを含む回路遮断器１０用の断続器組立体が示さ
れている。電流通路４２は基部１２の底に沿って延び、次いで典型的な固定方法
を使用して固定接点２８を固定したオーバモールド磁石３４の底部分の周りで全
体的にＵ字形に曲げられているものとして示されている。オーバモールド磁石３
４は相互にグループ化し、熱可塑性材料でオーバモールド成形した複数の鋼板か
らなる。オーバモールド磁石３４はブレード２０と、ブレード停止手段３２と、
固定および可動接点２８、２６と、電流通路４２の一部とアークランナー３０と
を物理的に囲んでいる。
絶縁体１９０が電流通路４２とオーバモールド磁石３４との間に位置づけられ
ている。アークランナー３０はろう付けあるいは溶接作業無しに組立時に電流通
路４２に自動的に接続され、電気接続のために何ら追加の固定具を必要としない
。Ｔ字形の絶縁体１９１が電流通路４２より上位で、かつ固定接点２８に全体的
に隣接して位置づけられる。可動接点２６はブレード２０に係合される。可動接
点２６は、回路遮断器がオンの位置にあり、ブレード２０が閉鎖位置にあるとき
電流通路４２の上側部分に固定された固定接点２８と係合する。
本発明の作動機構５０において、本特願の譲受人に譲渡され、参考文献として
本明細書に援用する米国特許第５，４１６，２９１号および同第５，６３３，４
８３号によって教示されているローララッチは排除されている。従来技術による
回路遮断器設計のローララッチは製造および組立が極めて困難である。本発明の
ラッチ装置はより安定し、組立がより容易な回路遮断器の設計を提供する。図３
、図４、および図５に示す作動機構５０は、一対の上側トグルリンク５２と、一
対の下側トグルリンク５４と、一対のベルクランク５６と、クレードル５８と、
主ラッチ６２と、一対のテンションばね６６（想像線で示す）と、ブレードルキ
ャッチャ７０と、２つの作動機構の側部５３の間に位置した捩じりばね７２（一
方の側のみを示す）とを含むものとして示されている。
図６Ａと図６Ｂとに詳細に示す本発明によるラッチ装置は回路遮断器１０がオ
ン位置と非トリップ位置にあるとき、クレードル５８のクレードルの突起１０２
と重なり係合する主ラッチ面６３を含む。主ラッチ６２はまた、回路遮断器１０
がオン位置および非トリップ位置にあるときクレードルの突起１０２との係合位
置に付勢されるラッチの係合突起１００を含み、ラッチの係合突起１００は主ラ
ッチ面６３とクレードル突起１０２の間の係合の度合いを制御する。
上側トグルリンク５２の上端は枢動ピン７８によってクレードル５８に枢着さ
れている。上側トグルリンク５２の下側部分はトグルピン７９によって下側トグ
ルリンク５４の上側部分に枢着されている。下側トグルリンク５４の下側部分は
対応するベルクランク５６に装着された枢動ピン５５においてブーメラン形状の
ベルクランク５６の下端に枢着されている。ベルクランク５６の上端はフレーム
の側部５３においてベルクランク駆動ピンスロット６７と協働し、ブレードキャ
リヤ７０にある位置決めスロットと係合するクラミング（cramming）ピン５９を
装着している。ベルクランクの中間部分はフレームの側部５３に固定されたキャ
ッチャ枢動ピン５１の周りで枢着されている。
クレードル５８は一端においてフレームの側部５３に固定されたクレードル枢
動ピン６０の周りで回転する。主ラッチ６２の中間部分は主ラッチ枢動ピン７５
によってフレームの側部５３に回転可能に装着されている。回路遮断器１０が図
３と図４とに示すようにオンおよび非トリップ位置にあるとき主ラッチ面６３は
クレードル５８のクレードルの突起１０２と重なり係合するようにする。回路遮
断器１０がオンおよび非トリップ位置にあるとき、主ラッチ６２のラッチの係合
突起１００はクレードルの突起１０２との係合位置に付勢される。ラッチの係合
突起１００は主ラッチ面６３とクレードルの突起１０２の間の係合の度合いを制
御し、主ラッチ面６３とクレードル突起１０２の間の一貫した係合を提供する。
主ラッチ６２は該主ラッチ６２に対して力を提供し、クレードルの突起１０２と
重なり係合する主ラッチ面６３を付勢する捩じりばね１０４を含む。トリップ装
置８０のハンマと協働するこぶ（nub）面６５が主ラッチ６２の端部に形成され
ている。
ブレードのクロスバー７６が３極全てのブレードキャリヤ７０に接続され３個
のブレードキャリヤ７０の全てを作動機構５０の開閉に応答して同時に運動する
ようにさせる。
作動ハンドル１８がオン／閉鎖位置にあると、作動機構５０の部材は図３に示
す位置にある。上側および下側リンク５２、５４はそれぞれ、図示のようにオー
バセンタ位置にあり、テンションばね６６がトグルピン７９に上向きのテンショ
ンを加える。トグルピン７９に加えられるばね力は上側のトグルリンク５２を介
してクレードル５８に移転され、クレードルの突起１０２を強制的にラッチ面６
３と係合させ、作動機構５０をオン／閉鎖位置に保持する。
図４は作動ハンドルがオフ／非トリップ位置にあるときの作動機構５０を示す
。図示のように、主ラッチ面６３と主ラッチのラッチの係合突起１００とはクレ
ードルの突起１０２との係合位置に付勢される。
図５はトリップ位置における作動機構５０を示す。トリップ装置８０が過電流
あるいは故障状態を検出すると、ハンマ（図示せず）を解放し、該ハンマの方は
主ラッチ６２のこぶ面６５をたたき、主ラッチ６２は主ラッチ枢動ピン７５の周
りで回転し、ラッチの係合突起１００とラッチ面６３とをクレードル突起１０２
から外す。テンションばね６６からのテンションがクレードル５８を強制的に上
向きに旋回させ、上側トグルリンク５２を上向きに引張り上げる。その結果、上
側トグルリンク５２と下側トグルリンク５４とはトグルピン７９における共通の
点で曲がることによって、上側トグルリンク５２が下側トグルリンク５４を上向
きに引張り、下側トグルリンクの方はベルクランク５６をキャッチ枢動ピン５１
の周りで回転させる。ベルクランク５６の上端は図５に示すように位置決めスロ
ット７１中へ並進し、クレードルキャリヤ７０をブレードの枢軸７４の周りで回
転させ、可動および固定接点２６、２８をそれぞれ分離させる。
トリップ装置８０（図２に示す）はモールド成形されたプラスチックのハウジ
ングに密閉された状態で示されており、例えば、調整可能磁気トリップ範囲、バ
イメタルの熱部分、および主ラッチ６２のこぶ縁６５を叩くハンマーを有するト
リップ機構を含む熱応答性の磁気トリップ装置である。トリップ装置８０は例え
ば本特願の譲受人に譲渡され、参考文献として本明細書に援用する米国特許第５
，４１６，２９１号および同第５，６３３，４８３号によって教示されたトリッ
プ装置である。
本発明による回路遮断器は組立を容易にし、一貫性のある製造をもたらすため
、従来技術による回路遮断器設計より組立部品点数が少ない作動機構におけるラ
ッチ装置を提供する。クレードルの突起、主ラッチ面およびラッチの係合突起を
含む本発明によるラッチ装置もまた、主ラッチに加えてローララッチを含む設計
のような従来技術による回路遮断器よりも使用にあたって簡単且つ信頼し得るも
のである。
本発明の好適実施例を示し、かつ説明してきたが、本発明の精神と範囲とから
逸脱することなく各種の修正や代替が可能である。従って、本発明を例として、
非限定的に説明してきたことを理解すべきである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to a current limiting circuit breaker operating mechanism, and more particularly to a latch device in an operating mechanism. Description of the Related Art Current limiting circuit breakers are well known in the prior art. Examples of such circuit breakers are disclosed in U.S. Pat. Nos. 5,416,291 and 5,633,483, assigned to the same assignee as the present invention and incorporated herein by reference. I have. Basically, a current-limiting circuit breaker consists of a base and a cover, fixed contacts, movable contacts fixed to a rotating blade, an interrupting chamber, an activation mechanism for opening and closing the contacts, and a trip that releases the activation mechanism when a predetermined amount of current is exceeded. Device. In the past, current limiting circuit breakers in molded cases have typically been large, labor intensive devices, and component intensive devices with several restricted areas of components. These circuit breakers provide a moving contact device coupled to an actuation mechanism that opens the circuit in the event of a high level short circuit. This is achieved by using a conductor blow open design in parallel with the trip element that responds to heat. Therefore, there is a need to continue to improve circuit breakers that require fewer parts, are more reliable, easier to assemble, and have a compact design. The circuit breaker of the present invention provides a latching device in an actuation mechanism that has fewer components, is easier to assemble, and is more consistent to manufacture than prior art circuit breaker designs. The latch device of the present invention is also easier and more reliable to use than prior art circuit breaker designs. SUMMARY OF THE INVENTION A circuit breaker including a fixed contact, a movable contact, and a blade having a movable contact mounted thereon, wherein the blade is rotatable about a pivot between an open position and a closed position. It has been disclosed. The movable contacts engage the fixed contacts when the blade is in the closed position and the circuit breaker is in the on position. An actuation mechanism moves the blade between an open position and a closed position. The actuation mechanism includes a frame and a latch device. The latching device has a protrusion and includes a cradle pivotally attached to the frame, the cradle being connected to the blade to move the blade to an open position. The latch device also includes a latch pivotally attached to the frame. The latch has a main latch surface and a latch engagement projection. The main latch surface overlaps and engages the cradle projection when the circuit breaker is in the on position and the non-trip position. The latch engagement projection is biased to the engagement position with the cradle projection when the circuit breaker is in the ON position and the non-trip position, and the latch engagement projection is engaged with the main latch surface and the cradle projection. Control the degree. The spring biases the main latch surface in overlapping engagement with the cradle protrusion. The cradle is connected to the blade by, for example, a first link having a first end and a second end, and the first end is pivotally connected to the cradle. The first link is coupled to a second link having a first end and a second end, wherein the first end of the second link pivots on the second end of the first link. Is being worn. The second link is coupled to a third link having an intermediate portion between the first end and the second end, wherein the intermediate portion is pivotally connected to a frame, and the second link is connected to a third one of the third link. One end is pivotally connected to the second end of the second link and the second end of the third link is coupled to the blade for moving the blade to an open position. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a three pole current limiting circuit breaker constructed in accordance with the present invention; FIG. 2 is a current limiting circuit shown in FIG. 1 as viewed generally along line 2-2 of FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the circuit breaker, showing a center pole with its members located in an on / closed position; FIG. 3 is an operating mechanism of the current limiting circuit breaker shown in FIG. 2 in an on / closed position; FIG. 4 is a cut-away side view of the actuation mechanism of the current limiting circuit breaker shown in FIG. 2 in the off and non-trip positions; FIG. 5 is an operation of the current limiting circuit breaker shown in FIG. FIG. 6A is a perspective view of a latch device of the mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 6B is a side view of the latch device shown in FIG. 6A. The use of the same reference symbols in different figures indicates similar or identical items. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Although the circuit breaker latch device of the present invention is equally applicable to circuit breakers having different numbers of poles, for illustrative purposes, the present invention is described with reference to a three pole circuit breaker. , And illustrated. The circuit breaker disclosed herein is such that all components are inserted into the base of the circuit breaker from the top and secured to the base by screwing a screw into a threaded insert molded into the base. It is designed as a simple top-down assembly. Referring to FIG. 1, there is shown a circuit breaker 10 having a base 12, a cover 14, a shroud 11, a trim cover 16, an access cover 17, a nameplate 15, and an operating handle 18, all of which are shown. Are preferably made from a molded insulating material. Cover 14 secures the circuit breaker element to base 12, and cover 14 is secured in place from the top using screws. Referring to FIG. 2, the handle arm 61, the blade 20, the blade stopping means 32, the movable contact 26, the fixed contact 28, the arc runner 30, the overmold magnet 34, the arc stack 36, and the baffle stack An interrupter assembly for the circuit breaker 10 is shown, including 38, a chamber liner 40, and a current path 42. Current path 42 extends along the bottom of base 12 and is then generally U-shaped bent around the bottom portion of overmolded magnet 34 to which stationary contact 28 has been secured using typical securing methods. It is shown as The overmold magnets 34 are grouped together and consist of a plurality of steel plates overmolded with a thermoplastic material. The overmold magnet 34 physically surrounds the blade 20, the blade stopping means 32, the fixed and movable contacts 28, 26, a portion of the current path 42 and the arc runner 30. An insulator 190 is located between the current path 42 and the overmold magnet 34. The arcrunner 30 is automatically connected to the current path 42 during assembly without brazing or welding operations, and does not require any additional fasteners for electrical connection. A T-shaped insulator 191 is positioned above current path 42 and generally adjacent to fixed contact 28. The movable contact 26 is engaged with the blade 20. The movable contact 26 engages a fixed contact 28 fixed to the upper portion of the current path 42 when the circuit breaker is in the on position and the blade 20 is in the closed position. In the actuation mechanism 50 of the present invention, taught by U.S. Patent Nos. 5,416,291 and 5,633,483, assigned to the assignee of the present application and incorporated herein by reference. Roller latches have been eliminated. Roller latches of the prior art circuit breaker designs are extremely difficult to manufacture and assemble. The latch device of the present invention provides a circuit breaker design that is more stable and easier to assemble. The operating mechanism 50 shown in FIGS. 3, 4, and 5 includes a pair of upper toggle links 52, a pair of lower toggle links 54, a pair of bell cranks 56, a cradle 58, a main latch 62, And a torsion spring 72 (only one side is shown) located between the sides 53 of the two actuating mechanisms. Have been. The latching device according to the present invention, shown in detail in FIGS. 6A and 6B, includes a main latching surface 63 that overlaps and engages the cradle protrusion 102 of the cradle 58 when the circuit breaker 10 is in the on position and the non-trip position. The main latch 62 also includes a latch engagement projection 100 that is biased to an engagement position with the cradle projection 102 when the circuit breaker 10 is in the on position and the non-trip position. The degree of engagement between the main latch surface 63 and the cradle protrusion 102 is controlled. The upper end of the upper toggle link 52 is pivotally connected to the cradle 58 by a pivot pin 78. The lower portion of the upper toggle link 52 is pivotally connected to the upper portion of the lower toggle link 54 by a toggle pin 79. The lower portion of the lower toggle link 54 is pivotally attached to the lower end of a boomerang-shaped bell crank 56 at a pivot pin 55 mounted on the corresponding bell crank 56. The upper end of the bellcrank 56 cooperates with a bellcrank drive pin slot 67 on the side 53 of the frame and carries a cramming pin 59 which engages a locating slot in the blade carrier 70. The middle portion of the bell crank is pivoted about a catcher pivot pin 51 fixed to the side 53 of the frame. The cradle 58 rotates around a cradle pivot pin 60 fixed at one end to the side 53 of the frame. The middle portion of the main latch 62 is rotatably mounted on the side 53 of the frame by a main latch pivot pin 75. When the circuit breaker 10 is in the on and non-trip positions as shown in FIGS. 3 and 4, the main latching surface 63 is brought into overlapping engagement with the cradle projection 102 of the cradle 58. When the circuit breaker 10 is in the on and non-trip positions, the latch engagement projections 100 of the main latch 62 are biased into engagement with the cradle projections 102. Latch engagement protrusion 100 controls the degree of engagement between main latch surface 63 and cradle protrusion 102 to provide consistent engagement between main latch surface 63 and cradle protrusion 102. The main latch 62 includes a torsion spring 104 that provides a force to the main latch 62 and biases a main latch surface 63 that overlaps and engages the cradle protrusion 102. A nub surface 65 cooperating with the hammer of the trip device 80 is formed at the end of the main latch 62. A blade crossbar 76 is connected to all three pole blade carriers 70 to cause all three blade carriers 70 to move simultaneously in response to opening and closing of actuation mechanism 50. When the operating handle 18 is in the on / closed position, the members of the operating mechanism 50 are in the position shown in FIG. The upper and lower links 52, 54 are each in an over-center position as shown, and a tension spring 66 applies an upward tension to the toggle pin 79. The spring force applied to the toggle pin 79 is transferred to the cradle 58 via the upper toggle link 52, forcing the cradle protrusion 102 into engagement with the latch surface 63 and holding the actuation mechanism 50 in the on / closed position. . FIG. 4 shows the actuation mechanism 50 when the actuation handle is in the off / non-trip position. As shown, the main latch surface 63 and the latch engagement projection 100 of the main latch are biased to the engagement position with the cradle projection 102. FIG. 5 shows the operating mechanism 50 in the trip position. When the trip device 80 detects an overcurrent or fault condition, it releases a hammer (not shown) which strikes the hump surface 65 of the main latch 62 and the main latch 62 moves around the main latch pivot pin 75. To release the latch engagement projection 100 and the latch surface 63 from the cradle projection 102. The tension from the tension spring 66 forces the cradle 58 to pivot upward, pulling the upper toggle link 52 upward. As a result, the upper toggle link 52 and the lower toggle link 54 bend at a common point in the toggle pin 79 so that the upper toggle link 52 pulls the lower toggle link 54 upward, and the lower toggle link is a bell crank. Rotate 56 around catch pivot pin 51. The upper end of the bell crank 56 translates into the locating slot 71 as shown in FIG. 5, rotating the cradle carrier 70 about the pivot 74 of the blade, separating the movable and stationary contacts 26, 28, respectively. The trip device 80 (shown in FIG. 2) is shown sealed in a molded plastic housing, for example, with an adjustable magnetic trip range, a bimetallic hot section, and a hump 65 of the main latch 62. A thermally responsive magnetic trip device that includes a trip mechanism having a hammer that strikes. Trip device 80 is, for example, the trip device taught by US Pat. Nos. 5,416,291 and 5,633,483, assigned to the assignee of the present application and incorporated herein by reference. . The circuit breaker according to the present invention provides a latching device in an actuating mechanism that requires less assembly than prior art circuit breaker designs to facilitate assembly and provide consistent manufacturing. The latch device according to the invention, including the cradle protrusion, the main latch surface and the latch engagement protrusion, is also easier and more reliable to use than prior art circuit breakers, such as designs that include a roller latch in addition to the main latch. Gain. While the preferred embodiment of the invention has been illustrated and described, various modifications and substitutions can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the present invention has been described by way of non-limiting example.
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フロントページの続き
(72)発明者 グリーン、ケビン、ジェイ
アメリカ合衆国 アイオワ、シダー ラピ
ッズ、トゥエンティシックスス ストリー
ト、エヌ、ダブリュ、224
(72)発明者 スパニアー、エリック、エム
アメリカ合衆国 アイオワ、シダー ラピ
ッズ、シックスス、エス、ダブリュ、
2901、アパートメント 21────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Green, Kevin, Jay
Cedar Lapi, Iowa, United States
Odds, Twenty Sixth Street
G, N, W, 224
(72) Inventor Spanier, Eric, M
Cedar Lapi, Iowa, United States
Odds, Sixs, S, W,
2901, apartment 21