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QUERVERWEIS
AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf der koreanischen Anmeldung Nr.
20-2006-0007250,
eingereicht am 17. März
2006, deren Priorität
sie beansprucht und deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit
einbezogen wird.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Aspekte
der folgenden Beschreibung richten sich auf einen Kompakt-Leistungsschalter
oder auch isolierstoffgekapselten Leistungsschalter (mold cased
circuit breaker; abgekürzt
MCCB) zum Schutz eines Schaltkreises gegen eine elektrische Überlast, indem
der Schaltkreis zwangsweise unterbrochen wird, und insbesondere
auf einen Kompakt-Leistungsschalter, der in der Lage ist, einen
Kontakt während
eines Schaltkreiskurzschlusses zwangsweise zu trennen, wobei ein
Benutzer den Zustand des Kontaktes auf einfache Weise feststellen
kann.
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Typischerweise
sind Schaltkreise seitlich mit einem Kompakt-Leistungsschalter versehen,
um den Schaltkreis gegen eine elektrische Überlast zu schützen.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, enthält ein herkömmlicher Kompakt-Leistungsschalter
eine Abdeckung (1), eine Basis (2), einen Schaltmechanismus (3)
zum Öffnen
und Schließen
eines Schaltkreises, ein Auslösemittel
(4) zum Erkennen eines Schaltkreiskurzschlusses und ein
Lichtbogenlöschmittel
(5) zum Löschen
von elektrischen Lichtbogenüberschlägen, die
an Kontakten während
einer Schaltkreisunterbrechung erzeugt werden.
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Wie 2 zeigt,
enthält
der Schaltmechanismus (3) grundsätzlich eine Seitenplatte (111),
die an einer Abdeckung befestigt ist, ein am Schaltkreis angeordnetes
Paar feststehende Kontaktgeber (112), einen Hebel (113),
der drehbar an der Seitenplatte (111) angeordnet und mit
einem Rückstellstift
(113b) versehen ist, einen am oberen Ende des Hebels (113)
integral angeordneten Griff (114) zur Anzeige jedes Schaltkreiszustands,
der von einem Benutzer betätigt
werden kann, eine Klaue (115), deren Drehwinkel durch den
Rückstellstift
(113b) so begrenzt ist, dass sie sich nur innerhalb eines
vorgegebenen Winkels drehen kann, einen Klauenhalter (116),
der die Klaue (115) selektiv arretiert, einen Feststeller
(117) zur Steuerung des Klauenhalters (116), ein
oberes Glied (118), das drehbar mit der Klaue (115)
verbunden ist, ein unteres Glied (119), das mit dem oberen Glied
(118) verbunden ist, und eine Welleneinheit (122),
an der ein Paar bewegliche Kontaktgeber (124) angeordnet
ist, die durch die Betätigung
des unteren Glieds (119) selektiv mit den feststehenden Kontaktgebern
(112) in Kontakt gebracht werden.
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Gemäß 2 ist
bei einem Aspekt des herkömmlichen
Kompakt-Leistungsschalters der Griff (114) in einer Auslöseposition
ausgerichtet, und die feststehenden Kontaktgeber (112)
sowie die beweglichen Kontaktgeber (124) sind in der Auslöseposition getrennt,
bei der keine besondere darauf wirkende Kraft vorhanden ist.
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Wenn
der Leistungsschalter zurückgestellt wird,
um den Schaltkreis im Auslösezustand
vollständig
zu unterbrechen, wie in 2 dargestellt ist, wird der
Griff (114) im Uhrzeigersinn gedreht, damit der Leistungsschalter
in einen Rückstellzustand
gebracht werden kann, wie in 3 dargestellt
ist. In diesem Fall wird der Leistungsschalter nicht sofort aus
dem Auslösezustand
in den geschlossenen Zustand gebracht (der Griff befindet sich in
geschlossener Position und die feststehenden und beweglichen Kontaktgeber
sind dazwischen in Eingriff; siehe 4), um den
leitenden Zustand erneut herzustellen, sondern wird in einen Rückstellzustand
bewegt (der Griff befindet sich in der Rückstellposition und die feststehenden
und beweglichen Kontaktgeber werden gerade in Eingriff gebracht),
bevor er in den geschlossenen Zustand gebracht wird.
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Wenn
der Griff (114) im Uhrzeigersinn in den in 3 gezeigten
Zustand gedreht wird, dreht der Rückstellstift (113b)
des Hebels (113) die Klaue (115), damit sich das
rechte Ende der Klaue (115) nach unten bewegt, wobei das
obere Glied (118) und das untere Glied (119) gleichzeitig
gedreht werden. Zu diesem Zeitpunkt fließt immer noch kein Strom, da das
untere Glied (119) an der Welleneinheit (122)
nur angelenkt ist, wodurch die Welleneinheit (122) nicht gedreht
wird.
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Wenn
der Leistungsschalter in den geschlossenen Zustand bewegt wird,
um zu leiten, d. h. wenn der Griff (114) entgegen dem Uhrzeigersinn
im geschlossenen Zustand positioniert wird, und die feststehenden
und beweglichen Kontaktgeber im Eingriffszustand sind, fließt Strom,
wenn der Leistungsschalter den in 4 dargestellten
Zustand annimmt. Die Klaue (115) im Rückstellzustand (der Schaltkreis
ist unterbrochen) gemäß 3 kann nicht
aktiviert werden, selbst wenn der Griff (114) vollständig im
Uhrzeigersinn bewegt wird, da die Klaue (115) im Klauenhalter
(116) arretiert ist. Wenn der Griff (114) jedoch
entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, wie in 4 dargestellt
ist, übt
die Hauptfeder des Hebels (113) eine Zugkraft auf den Gelenkstift
(120) aus, so dass das untere Glied (119) entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird und die Welleneinheit (122)
dreht, wodurch die feststehenden und beweglichen Kontaktgeber so
miteinander in Kontakt stehen, dass Strom fließen kann.
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Wenn
sich der Kompakt-Leistungsschalter im Normalzustand befindet und
der Griff (114) zwangsweise im Uhrzeigersinn gedreht wird,
wie in 4 dargestellt ist, sollten die feststehenden Kontaktgeber
(112) und die beweglichen Kontaktgeber (124) nicht
in einem Zustand verbleiben, in dem beide Kontaktgeber (112, 124)
in Eingriff stehen, wie in den 5 und 6 dargestellt
ist.
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Mit
anderen Worten, wenn sich der Griff (114) in der geschlossenen
Position befindet und im Uhrzeigersinn gedreht wird, damit der Kompakt-Leistungsschalter
in den Auslöse-
oder Rückstellzustand gebracht
wird, während
die feststehenden Kontaktgeber (112) und die beweglichen
Kontaktgeber (124) in einem Zustand verbleiben, in dem
beide Kontaktgeber (112, 124) in Eingriff stehen,
wie in 4 dargestellt ist, müssen die beweglichen Kontaktgeber (124)
gedreht werden, um sich von den feststehenden Kontaktgebern (112)
zu trennen. Mit anderen Worten, wenn sich die feststehenden Kontaktgeber (112)
und die beweglichen Kontaktgeber (124) in Eingriff befinden,
sollte der Griff (114) nicht in der Auslöseposition
gemäß 5 oder
in der Rückstellposition gemäß 6 stehen.
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Beispielsweise
können
sich, wie aus 5 ersichtlich ist, die feststehenden
Kontaktgeber (112) und die beweglichen Kontaktgeber (124)
durch einen zu hohen Strom in einer Art verschmolzenem Zustand befinden
oder aus anderen Gründen
nicht getrennt sein, um es dem Griff (114) zu ermöglichen,
in den Rückstellzustand
positioniert zu werden, allerdings können die feststehenden Kontaktgeber
(112) und die beweglichen Kontaktgeber (124) in
Eingriff stehen. Wenn jedoch die feststehenden Kontaktgeber (112)
und die beweglichen Kontaktgeber (124) in Eingriff stehen,
sollte sich der Griff (114), der ein Mittel zur Anzeige
des Schaltkreiszustands ist, nicht in der Auslöse- oder Rückstellposition befinden.
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Selbst
wenn der Griff (114) in den in 5 dargestellten
Zustand gedreht wird, aber dennoch die feststehenden Kontaktgeber
(112) nicht von den beweglichen Kontaktgebern (124)
trennen kann, kann der Griff (114) eine Rückstellposition
melden, die einen geöffneten
Schaltkreis anzeigt, aber die feststehenden Kontaktgeber (112)
und die beweglichen Kontaktgeber (124) stehen tatsächlich in
Kontakt, um den leitenden Zustand herzustellen. Wenn ein Bediener
unter diesen Umständen
gerade an diesem Schaltkreis arbeitet und aufgrund der Tatsache, dass
sich der Griff (114) in der Rückstellposition befindet, annimmt,
dass der Schaltkreis sich nicht im leitenden Zustand befindet, kann
er bei der Arbeit einen elektrischen Schlag erleiden.
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Kurz
gesagt, wenn die feststehenden Kontaktgeber (112) und die
beweglichen Kontaktgeber (124) aufgrund eines verschmolzenen
Eingriffszustands nicht getrennt sind und wenn der Griff (114) die
Auslöse-
oder Rückstellposition
meldet, sollten die feststehenden Kontaktgeber (112) und
die beweglichen Kontaktgeber (124) zwangsweise getrennt werden.
Der bisher beschriebene herkömmliche Kompakt-Leistungsschalter
ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass der tatsächliche
Zustand des Schaltkreises und der durch den Griff gemeldete Zustand
voneinander verschieden sind, wodurch sich das Problem ergibt, dass
die Sicherheit nicht mehr gewährleistet
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Offenbarung ist deshalb darauf gerichtet, die obigen
Probleme zu lösen.
Eine Aufgabe besteht darin, einen Kompakt-Leistungsschalter mit
verbessertem Unterbrechungsverhalten und verbesserter Zuverlässigkeit
bereitzustellen, der eine zwangsweise Auslösung implementiert, falls ein Schaltkreis
defekt wird.
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Eine
andere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Kompakt-Leistungsschalters,
der so konfiguriert ist, dass ein Benutzer den tatsächlichen
Verbindungszustand zwischen feststehenden und beweglichen Kontaktgebern
erkennen kann.
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Gemäß einem
allgemeinen Aspekt weist ein Kompakt-Leistungsschalter auf: ein
Paar feststehende Kontaktgeber, die jeweils mit einer Spannungsquellenseite
und einer Lastseite in einer Basis in einer punktsymmetrischen Ausrichtung
verbunden sind; ein Paar Seitenplatten, die jeweils in einem vorgegebenen
Abstand voneinander entfernt auf der Basis angeordnet sind, wobei
die feststehenden Kontaktgeber dazwischen angeordnet sind; einen
Hebel, an dessen oberen Ende ein Griff befestigt ist, der drehbar
an den Seitenplatten gelagert ist und in einen geschlossenen Zustand,
einen Auslösezustand
und einen Rückstellzustand
betätigt
wird; eine Klaue, die drehbar an ihrem einen Ende an den Seitenplatten angebracht
ist und vom Hebel gedreht wird, wenn sich der Hebel in die Rückstellposition
bewegt; einen Klauenhalter, der drehbar an den Seitenplatten angebracht
ist und das andere Ende der Klaue selektiv arretiert; einen Feststeller,
der drehbar an den Seitenplatten angebracht ist, elastisch an den
Seitenplatten gelagert ist und den Klauenhalter selektiv arretiert; eine
Welleneinheit, auf der bewegliche Kontaktgeber angebracht sind,
die an beiden Enden derselben selektiv durch Drehung mit den feststehenden
Kontaktgebern verbunden werden, und die bezüglich des Hebels diskret an
einem unteren Abschnitt des Hebels und drehbar zwischen dem Paar
der feststehenden Kontaktgeber angeordnet ist; ein oberes Glied, das
an seinem oberen Ende an der Klaue angelenkt ist; ein unteres Glied,
das mit seinem oberen Ende am unteren Ende des oberen Glieds über einen
Gelenkstift und mit seinem unteren Ende an der Welleneinheit angelenkt
ist; eine Hauptfeder, die mit ihrem oberen Ende am oberen Ende des
Hebels und mit ihrem unteren Ende am Gelenkstift befestigt ist;
und ein Kontaktgebertrennmittel, das die beweglichen Kontaktgeber
von den feststehenden Kontaktgebern durch Zusammenwirken mit dem
Hebel trennt, wenn die beweglichen und die feststehenden Kontaktgeber in
Eingriff stehen.
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Die
Implementierungen dieses Aspekts können eines oder mehrere der
folgenden Merkmale enthalten.
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Das
Kontaktgebertrennmittel weist auf: ein erstes Isolier- bzw. Trennglied,
das mit seinem unteren Ende an der Welleneinheit angelenkt ist und
mit seinem oberen Ende mit einer Seitenfläche des Hebels selektiv in
Eingriff steht; ein zweites Isolier- bzw. Trennglied, das in der
Mitte mit einem Langloch ausgeführt
ist, das einen Führungsstift
aufnimmt, der an der Seiteplatte vorsteht, und an seinem einen Ende mit
dem oberen Ende des ersten Trennglieds verbunden ist; und einen
Isolier- bzw. Trennhebel, der an seinem einen Ende benachbart zu
dem anderen Ende des zweiten Trennglieds angeordnet und so an seinem
anderen Ende positioniert ist, dass er selektiv mit dem Feststeller
in Eingriff kommt und drehbar an den Seitenplatten so gelagert ist,
dass er den Feststeller über
die Betätigung
des zweiten Trennglieds dreht.
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Das
erste Trennglied ist am oberen Ende des ersten Trennglieds mit einer
Nase ausgebildet, die die Seitenfläche des Hebels berührt, wenn
der Hebel in die Rückstellposition
gedreht wird.
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Die
Welleneinheit besteht vorzugsweise aus einer Scheibe, die drehbar
an der Seitenplatte gelagert ist, beweglichen Kontaktgebern, die
seitlich an der Scheibe angebracht sind und an beiden Enden mit
einem Paar feststehende Kontaktgeber durch Drehung selektiv in Eingriff
kommen, und einem Paar Stangen, die bezüglich eines Drehungsmittelpunkts der
Scheibe so angeordnet sind, dass sie durch die Scheibe und die beweglichen
Kontaktgeber verlaufen.
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Das
Stangenpaar enthält
eine erste Stange, die neben dem Griff zu liegen kommt, wenn der
Griff in die geschlossene Position gebracht wird, und eine zweite
Stange, die bezüglich
eines Drehungsmittelpunkts der ersten Stange symmetrisch angeordnet ist,
wobei die erste Stange durch das untere Glied an ihrem unteren Ende
und die zweite Stange durch das erste Trennglied an ihrem unteren
Ende verläuft.
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Der
Klauenhalter arretiert das andere Ende der Klaue, wenn die Klaue
am anderen Ende durch den Hebel nach unten gedreht wird.
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Der
Feststeller sichert den Klauenhalter, wenn der Klauenhalter die
Klaue arretiert. Der Feststeller gibt den Klauenhalter durch Drehung
des Trennhebels frei.
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Vorzugsweise
ist ein Hebelstift am unteren Ende des Hebels vorgesehen, um den
Hebel mit der Seitenplatte zu verbinden, und die Seitenplatte hat
einen Klauenstift zum Verbinden eines Endes der Klaue mit den Seitenplatten,
und der Gelenkstift ist zwischen dem Hebelstift und dem Klauenstift
positioniert, wenn der Hebel in eine geschlossene Position bewegt
wird.
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Das
obere Glied ist einseitig mit einem Anschlag bezüglich des Klauenstifts versehen,
um zu verhindern, dass das obere und untere Glied auf einer Geraden
zu liegen kommen, und um das obere Glied zu stützen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beiliegenden Zeichnungen, die die vorliegende Beschreibung deutlicher
machen, werden einbezogen und bilden Bestandteil dieser Beschreibung.
Die dargestellten Ausführungsformen
der Offenbarung dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung
der Grundlagen der vorliegenden Offenbarung.
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1 ist
eine Schnittansicht, die den Aufbau eines herkömmlichen Kompakt-Leistungsschalters zeigt.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die den Auslösezustand eines Kompakt-Leistungsschalters gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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3 ist
eine schematische Ansicht, die den Rückstellzustand eines Kompakt-Leistungsschalters gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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4 ist
eine schematische Ansicht, die den geschlossenen Zustand eines Kompakt-Leistungsschalters
gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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5 und 6 zeigen,
wo die beweglichen Kontaktgeber und die feststehenden Kontaktgeber geschlossen
in Eingriff stehen.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Hauptbauteile eines Kompakt-Leistungsschalters.
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8 ist
eine Vorderansicht, die den Auslösezustand
eines Kompakt-Leistungsschalters
zeigt.
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9 ist
eine Vorderansicht, die den Rückstellzustand
eines Kompakt-Leistungsschalters
zeigt.
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10 ist
eine Vorderansicht, die den geschlossenen Zustand eines Kompakt-Leistungsschalters
zeigt.
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11 ist
eine Vorderansicht, die den getrennten Zustand eines Kompakt-Leistungsschalters zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Nunmehr
werden beispielhafte Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben, die in
den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind.
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Wie
aus 7 ersichtlich ist, ist ein Kompakt-Leistungsschalter
mit einem Kontaktgeber-Trennmittel ausgeführt, um bewegliche Kontaktgeber
und feststehende Kontaktgeber zwangsweise zu trennen, wenn diese
beiden Kontaktgeber fest miteinander in Eingriff stehen, wobei der
Kompakt-Leistungsschalter eine Basis aufweist, an der ein Paar feststehende
Kontaktgeber und Seitenplatten angebracht sind, einen damit verbundenen
Hebel mit einem Griff, der drehbar an den Seitenplatten gelagert ist,
eine an den Seitenplatten drehbar gelagerte Klaue, die von einem
Klauenhalter selektiv arretiert wird, einen den Klauenhalter selektiv
arretierenden Feststeller, ein an der Klaue angelenktes oberes Glied,
eine Welleneinheit mit beweglichen Kontaktgebern, die die feststehenden
Kontaktgeber auf der Basis kontaktieren und die an den Seitenplatten
dreht, ein unteres Glied, das am oberen Glied mittels eines Gelenkstiftes
angelenkt und an der Welleneinheit angelenkt ist, und eine Hauptfeder,
die mit ihrem einen Ende am oberen Ende des Hebels und mit ihrem
anderen Ende am Gelenkstift angebracht ist.
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Das
Kontaktgeber-Trennmittel enthält
ein erstes Trennglied (31), das mit seinem unteren Ende an
der Welleneinheit (22) angelenkt ist und an dem eine Nase
(31a) angeformt ist, ein zweites Trennglied (32),
das in der Mitte mit einem Langloch ausgeführt ist und an seinem einen
Ende am oberen Ende des ersten Trennglieds (31) angelenkt
ist; und einen Trennhebel (33), der an seinem einen Ende
benachbart zu dem anderen Ende des zweiten Trennglieds (32)
angeordnet und drehbar am anderen Ende am Feststeller (17)
positioniert ist.
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Die
Basis (2), die in der Zeichnung teilweise dargestellt ist,
bildet das sichtbare Äußere des
Leistungsschalters und enthält
verschiedene Bauteile.
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Das
Paar feststehende Kontaktgeber (12) ist symmetrisch auf
der Basis (2) für
den Anschluss an eine Spannungsquellenseite und eine Lastseite angebracht
und wird mit bzw. von beweglichen Kontaktgebern (werden später beschrieben)
durch Drehung der beweglichen Kontaktgeber verbunden oder getrennt.
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Das
Paar Seitenplatten (11) ist diskret innerhalb der Basis
angeordnet, um die Basis (2) zusammen mit anderen Bauteilen
zu haltern. Mit anderen Worten, die Seitenplatten (11)
befinden sich sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite,
obwohl in 7 nur die Seitenplatte (11)
an der Rückseite
dargestellt ist. Vorzugsweise sind die feststehenden Kontaktgeber
(12) zwischen dem Paar Seitenplatten (11) angeordnet.
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Am
Hebel (13) ist ein Griff (14) fest angebaut zur
Betätigung
durch einen Benutzer und zur Anzeige des aktuellen Anschlusszustands.
Der Hebel (13) ist am unteren Ende mit einem Hebelstift
(13a) in der Seitenplatte (11) drehbar an der
Seitenplatte (11) angelenkt. Am Hebel (13) ist
an einer Seite ein Rückstellstift
(13b) parallel zum Hebelstift (13a) fest angebracht.
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Die
Klaue (15) ist an der Seitenplatte (11) zur Drehung
durch den Hebel (13) angelenkt. Die Klaue (15)
ist drehbar an der Seitenplatte (11) angebracht, indem
der Klauenstift (15b) an ein Ende der Klaue (15)
und an der Seitenplatte (11) angebracht ist.
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Ferner
ist die Klaue (15) an ihrem anderen Ende mit einem Rutschschutz-Vorsprung
(15c) ausgeführt,
durch den der Klauenhalter (16) zur Arretierung der Klaue
(15) gekoppelt wird. Dabei arretiert der Klauenhalter (16)
den Rutschschutz-Vorsprung (15c) in Vorwärtsrichtung,
um die sich im Uhrzeigersinn drehende Klaue (15) an einer
Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn zu hindern. Die Klaue (15)
hat an ihrem oberen Ende eine konkav gekrümmte Oberfläche (15a), damit der
Hebel (13) die Klaue (15) drehen kann, indem der
Rückstellstift
(13b) mit der konkaven Oberfläche (15a) selektiv
in Kontakt kommt. Mit anderen Worten, wenn sich der Hebel (13)
im Uhrzeigersinn dreht, um sich von der Auslöseposition in die Rückstellposition
zu bewegen, wird der Rückstellstift (13b)
in Kontakt mit der gekrümmten
Oberfläche (15a)
gebracht, um die Klaue (15) zu drehen. Der Klauenhalter
(16) wird selektiv durch den Feststeller (17)
arretiert, der an der Seitenplatte (11) angeordnet ist.
Der Feststeller (17) ist drehbar an der Seitenplatte (11)
angeordnet und wird gleichzeitig von einer Feder (ohne Bezugszeichen)
elastisch gelagert. Der Feststeller (17) wird durch das
distale Ende des Griffs (14) gedreht, wenn der Hebel (13)
in die Rückstellposition, d.
h. um das Maximum im Uhrzeigersinn, gedreht wird. Der Feststeller
(17) dreht den Klauenhalter (16), während der
Klauenhalter (16) die Klaue (15) arretiert, wodurch
die Klaue (15) aus der Arretierung des Klauenhalters (16)
freigegeben wird.
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Die
Welleneinheit (22) ist zwischen dem Paar feststehende Kontaktgeber
(12) angeordnet und mit beweglichen Kontaktgebern (24)
versehen. Die Welleneinheit (22) enthält Scheiben (23),
die drehbar an der Seitenplatte (11) angebracht sind. An den
Scheiben (23) sind die beweglichen Kontaktgeber (24)
an beiden Enden fest angeordnet, die durch Drehung der Scheiben
(23) entweder mit den feststehenden Kontaktgebern (12)
in Eingriff gebracht oder von diesen getrennt werden.
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Die
Welleneinheit (22) kann entsprechend der Anzahl der Phasen
der Versorgungsspannung mehrfach vorgesehen sein. Wenn eine Mehrzahl Welleneinheiten
(22) vorhanden ist, können
Stangen (25a, 25b) so angeordnet werden, dass
sie durch alle Scheiben (23) verlaufen, so dass die auf
jeder Welleneinheit (22) angeordneten Scheiben (23)
kommunizieren können,
und vorzugsweise sind die Stangen (25a, 25b) symmetrisch
bezüglich
des Rotationsmittelpunkts der Welleneinheit (22) angeordnet,
d. h. die erste Stange (25a) verbindet ein unteres Glied
(19, wird später
beschrieben) mit der Welleneinheit (22) und die zweite
Stange (25b) verbindet ein erstes Trennglied (31,
wird später
beschrieben) mit der Welleneinheit (22). Ein oberes Glied
(18), ein unteres Glied (19) und eine Hauptfeder
(21) sind so angeordnet, dass sie die Welleneinheit (22)
drehen.
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Das
obere Glied (18) ist drehbar an einem Ende der Klaue (15)
angeordnet. Das obere Glied (18) hat einen seitlich ausgebildeten
Anschlag (18a), um den Drehwinkel des oberen Glieds (18)
zu begrenzen. Durch die Ausbildung des Anschlags (18a) am
oberen Glied (18) kann die Anordnung mit dem unteren Glied
(19, wird später
beschrieben) auf einer Geraden verhindert werden und das obere Glied
(18) kann sich an der Klaue (15) abstützen. Zu
diesem Zweck ist der Anschlag (18a) zum Klauenstift (15b) vom
oberen Glied (18) aus geneigt ausgebildet.
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Das
untere Glied (19) ist an seinem oberen Ende am oberen Glied
(18) über
einen Gelenkstift (20) angelenkt, um mit dem oberen Glied
(18) zusammenzuwirken, während das untere Glied (19)
an seinem unteren Ende am distalen Ende der Welleneinheit (22) über eine
Stange angelenkt ist. Als Ergebnis dient die an das obere Glied
(18) übertragene
Betätigungskraft
dazu, die Welleneinheit (22) über das untere Glied (19)
zu drehen, um dadurch die feststehenden Kontaktgeber (12)
mit den beweglichen Kontaktgebern (24) zu verbinden.
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Nunmehr
sei auf 10 verwiesen, wonach der Gelenkstift
(20) vom Hebelstift (13a) zum Klauenstift (15b)
gedrängt
wird, wenn der Hebel (13) in die geschlossene Position
gedreht wird. Mit anderen Worten, wenn der Hebelstift (13a)
um eine gedachte Linie, die den Hebelstift (13a) mit der
Mittellinie der Welleneinheit (22) verbindet, maximal nach
links gedreht wird, d. h. wenn der Hebel (13) in die geschlossene
Position gedreht wird, ist der Gelenkstift (20) so angeordnet,
dass er an einer Fläche
des Klauenstiftes (15b) in Verlängerung der gedachten Linie
positioniert ist.
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Das
obere Glied (18) ist mit dem Anschlag (18a) ausgebildet,
um den Drehwinkel zu begrenzen und um die Klaue (15) abzustützen. Der
Anschlag (18a) verhindert, dass der Gelenkstift (20)
nach links ausbricht, indem verhindert wird, dass ein Punkt, wo das
obere Glied (18) und die Klaue (15) verbunden sind,
der Gelenkstift (20), wo das obere Glied (18) und
das untere Glied (19) verbunden sind, und ein Punkt, wo
das untere Glied (19) und die erste Stange (25a)
verbunden sind, auf einer Geraden positioniert sind.
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Die
Hauptfeder (21) ist mit ihrem oberen Ende am oberen distalen
Ende des Hebels (13) und mit ihrem unteren Ende am Gelenkstift
(20) befestigt. Die Hauptfeder (21), die im gedehnten
Zustand geliefert wird, hat die Tendenz, sich elastisch zusammenzuziehen.
Demzufolge zieht die Hauptfeder (21) den Gelenkstift (20)
nach oben, sofern nicht eine externe Kraft ausgeübt wird, durch die sich die
Welleneinheit (22) im Uhrzeigersinn drehen kann.
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Das
erste Trennglied (31) ist mit seinem unteren Ende an der
Welleneinheit (22) angelenkt. Das untere Ende des Trennglieds
(31) ist am distalen Ende der Welleneinheit (22)
angelenkt, damit sich das erste Trennglied (31) in Reaktion
auf die Drehung der Welleneinheit (22) drehen kann.
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Vorzugsweise
verläuft
eine zweite Stange (25b) der Welleneinheit (22),
die zu den die erste Stange (25a) enthaltenden Stangen
gehört,
durch das untere Ende des ersten Trennglieds (31), so dass die
Scheibe (23) und das erste Trennglied (31) zusammenwirken
können.
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Das
erste Trennglied (31) ist mit einer nach oben ragenden
Nase (31a) ausgeführt,
um einen guten Kontakt mit dem Hebel (13) zu unterstützen. Die Nase
(31a) kommt mit einer Seitenoberfläche des Hebels (13)
als Reaktion auf den Drehwinkel des Hebels (13) selektiv
in Kontakt. Mit anderen Worten, wenn die Seitenoberfläche des
Hebels (13) die Nase (31a) aus dem Zustand von 8 zu
dem von 9 berührt, drückt und dreht der Hebel (13)
das erste Trennglied (31) im Uhrzeigersinn. Dementsprechend wird
das erste Trennglied (31) an der rechten Seite des Hebels
(13) positioniert, wodurch der Hebel (13) nur
während
einer bestimmten Zeit gegen das obere Ende des ersten Trennglieds
(31) drückt,
wenn sich der Hebel (13) aus dem Auslösezustand in den Rückstellzustand
bewegt.
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Das
zweite Trennglied (32) mit einer vorgegebenen Länge hat
in der Mitte ein Langloch (32a) und ist mit einem Ende
am oberen Ende des ersten Trennglieds (31) angelenkt, um
mit dem ersten Trennglied (31) zusammenzuwirken.
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Das
Langloch (32a) dient zur Begrenzung und Führung der
Bewegung des zweiten Trennglieds (32) während der Betätigung des
ersten Trennglieds (31). In das Langloch (32a)
ist ein Führungsstift
(11a), der aus der Seitenplatte (11) ragt, so
eingeführt,
dass das zweite Trennglied (32) um höchstens einen vorgegebenen
Abstand zum bzw. um den Führungsstift (11a)
gleiten oder rotieren kann.
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Der
Trennhebel (33) grenzt mit seinem einen Ende an das andere
Ende des zweiten Trennglieds (32) und das andere Ende des
Trennhebels (33) grenzt an den Feststeller (17).
Der Trennhebel (33) ist mittig und drehbar an der Seitenplatte
(11) angeordnet.
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Die
konkrete Form des Trennhebels (33) wird durch die Position
des Feststellers (17) und des zweiten Trennglieds (32)
bestimmt. Wie in 7 dargestellt ist, können beispielsweise
beide Enden des Trennhebels (33) eine Stabform annehmen,
so dass sie am anderen Ende des zweiten Trennglieds (32) und
dem anderen Ende des Feststellers (17) angrenzen. Der Trennhebel
(33) überträgt die durch
die Betätigung
des zweiten Trennglieds (32) aufgebrachte Betätigungskraft
an den Feststeller (17), so dass die Klaue (15)
freigegeben werden kann.
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Der
Gelenkstift (20), der das obere Glied (18) mit
dem unteren Glied (19) verbindet, ist dabei links (bei
Betrachtung der Zeichnung) von der Position des Hebelstiftes (13a)
positioniert, wenn sich der Leistungsschalter in der geschlossenen
Position befindet.
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Mit
anderen Worten, wenn sich der Leistungsschalter, wie in 10 dargestellt,
in der geschlossenen Position befindet, wird der Griff (14)
entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, um in den geschlossenen Zustand
gebracht zu werden, und wenn die feststehenden Kontaktgeber (12)
sowie die beweglichen Kontaktgeber (24) in Kontakt gebracht werden,
ist der Gelenkstift (20) in einem linken Bereich, d. h.
an einer Seite des Klauenstiftes (15b) relativ zu einer
gedachten Linie, die den Hebelstift (13a) und die Mittellinie
der Welleneinheit (22) verbindet, positioniert.
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Nunmehr
wird die Funktionsweise des so konfigurierten Kompakt-Leistungsschalters
beschrieben.
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Jede
der 8 bis 11 ist eine Vorderansicht der
Hauptteile, die eine funktionale Beziehung des in 7 dargestellten
Leistungsschalters zeigt.
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Wenn
sich der Leistungsschalter, wie in 8 dargestellt,
im Auslösezustand
befindet, steht der Griff (14) in der Auslöseposition
und die feststehenden Kontaktgeber (12) sowie die beweglichen Kontaktgeber
(24) sind voneinander beabstandet, um einen Stromfluss
zu unterbinden. Hierbei handelt es sich um den Zustand, in dem der
am Hebel (13) ausgebildete Rückstellstift (13b)
den mittleren Abschnitt der gekrümmten
Oberfläche
(15a) der Klaue (15) berührt und die Klaue (15)
nicht durch den Klauenhalter (16) arretiert ist. Ferner
ist die Nase des ersten Trennglieds (31) einen vorgegebenen
Abstand von der Seitenfläche
des Hebels (13) entfernt, so dass das erste und zweite
Trennglied (31, 32) und der Trennhebel (33)
nicht betätigt
werden.
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Wenn
zu diesem Zeitpunkt der Griff (14) im Uhrzeigersinn (bei
Betrachtung der Zeichnung) gedreht wird, um den Leistungsschalter
rückzustellen wie
in 9 dargestellt, fließt kein Strom im Schaltkreis.
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Während der
Zeitspanne vom Zustand gemäß 8 bis
zu dem gemäß 9 drehen
sich der Griff (14) und der Hebel (13) im Uhrzeigersinn,
um gleichzeitig den Rückstellstift
(13b) am Hebel (13) zusammen mit dem Hebel (13)
zu drehen, so dass der Rückstellstift
(13b) so gegen die gekrümmte
Oberfläche
(15a) der Klaue (15) drückt, dass die Klaue (15) im
Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn sich die Klaue (15) weiter
dreht, wird der Rutschschutz-Vorsprung, der am distalen Ende der
Klaue (15) ausgebildet ist, in den Klauenhalter (16)
eingeführt,
um die Klaue (15) zu arretieren, so dass die Klaue (15)
sich nicht in Gegenrichtung drehen kann. Zu diesem Zeitpunkt verhindert
die elastische Abstützung
des Klauenhalters (16) durch den Feststeller (17),
dass die Klaue (15) aus der Arretierung freigegeben wird.
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Wenn
die Klaue (15) gedreht wird, dreht sich das obere Glied
(18) entgegen dem Uhrzeigersinn, um das untere Glied (19)
im Uhrzeigersinn zu drehen. Selbst wenn das untere Glied (19)
im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Welleneinheit (22)
nicht mit Kraft beaufschlagt, so dass eine Drehung der Welleneinheit
(22) verhindert wird.
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Obwohl
der Hebel (13) gedreht wird, um die an der Seitenoberfläche des
Hebels (13) und dem oberen Ende des ersten Trennglieds
(31) ausgebildeten Nasen (31a) zu berühren, wird
das erste Trennglied (31) nicht gedreht. Mit anderen Worten,
in dem Prozess des Übergangs
vom Zustand nach 8 zum Zustand nach 9 sind
die feststehenden Kontaktgeber (12) und die beweglichen
Kontaktgeber (24) voneinander beabstandet, um das erste Trennglied
(31) so abzusenken, dass das erste Trennglied (31)
sich selbst dann nicht drehen kann, wenn der Hebel (13)
gedreht wird.
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Um
einen geschlossenen Schaltkreis wieder leitend zu machen, während der
Leistungsschalter rückgestellt
ist, um die feststehenden Kontaktgeber (12) und die beweglichen
Kontaktgeber (24) voneinander zu beabstanden, wird der
Griff (14) entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, um den Leistungsschalter
in den geschlossenen Zustand zu bringen.
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Nunmehr
sei erneut auf 10 verwiesen, wonach der Griff
(14) von 9 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird, um den Leistungsschalter im geschlossenen Zu stand
zu belassen. Wenn der Griff (14) entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird, drehen sich der Griff (14) und der Hebel
entgegen dem Uhrzeigersinn, aber die Klaue (15) wird aufgrund
der Arretierung durch den Klauenhalter (16) nicht gedreht
und die Klaue (15) verbleibt durch den Klauenhalter (16)
im arretierten Zustand.
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Wenn
der Griff (14) und der Hebel (13) maximal nach
links gedreht werden, übt
die Hauptfeder (21), deren oberes Ende am Hebel (13)
befestigt ist, eine Zugkraft auf den Gelenkstift (20) aus.
Wenn die Hauptfeder (21), die im gedehnten Zustand ausgeliefert
wird und die die Tendenz hat, sich zusammenzuziehen, eine Zugkraft
auf den Gelenkstift (20) ausübt, wird das obere Glied (18)
dazu gebracht, sich im Uhrzeigersinn und das untere Glied (19)
entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, so dass beide Glieder (18, 19)
nahezu gerade ausgerichtet sind. Obwohl der Hebel (13),
der mit dem oberen Ende der Hauptfeder (21) verbunden ist,
zu diesem Zeitpunkt nicht vom Hebelstift (13a), der an
der Seitenplatte (11) befestigt ist, gezogen wird, übt die Hauptfeder
(21) eine Zugkraft auf den Gelenkstift (20) aus,
da der Gelenkstift (20) ein Bauelement ist, das das obere
Glied (18) und das untere Glied (19) verbindet.
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Sobald
der Zustand nach 9 in den von 10 übergegangen
ist, so dass der Leistungsschalter den geschlossenen Zustand einnimmt,
wird das obere Glied (18) im Uhrzeigersinn gedreht, um das
untere Glied (19) entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen,
und das untere Glied (19) drückt gegen die Welleneinheit
(22), so dass sie sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht,
wodurch die feststehenden Kontaktgeber (12) und die beweglichen
Kontaktgeber (24) einander berühren, so dass der Schaltkreis leitend
wird.
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Beim
obigen Schaltkreiszustand kann der Fall eintreten, dass sich die
beweglichen Kontaktgeber (24) und die feststehenden Kontaktgeber
(12) in einer Art verschmolzenem Eingriff-Zustand befinden oder
in einem untrennbaren Zustand, in dem die beweglichen Kontaktgeber
(24) aus anderen Gründen nicht
von den feststehenden Kontaktgebern (12) getrennt werden
können.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird der Griff (14) im Uhrzeigersinn gedreht,
um die feststehenden Kontaktgeber (12) von den beweglichen
Kontaktgebern (24) zwangsweise zu trennen, und der Leistungsschalter
wird in den Auslöse-
oder den Rückstellzustand
gebracht, um dadurch den Schaltkreis zu unterbrechen.
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Wenn
zu diesem Zweck der Griff (14) im Uhrzeigersinn gedreht
wird, geht der geschlossene Zustand des Leistungsschalters von 10 in
den Auslösezustand
von 11 über.
Wenn der Leistungsschalter in den Auslösezustand von 11 gebracht wird,
berührt
der Hebel (13) die Nase (31a) seitlich an der
oberen Seite des ersten Trennglieds (31). In diesem Zustand
werden die feststehenden Kontaktgeber (12) und die beweglichen
Kontaktgeber (24) der Welleneinheit (22) in Kontakt
gebracht, um das erste Trennglied (31) anzuheben.
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In
dem Fall, in dem das erste Trennglied (31) angehoben wird,
wird die Nase (31a), die am ersten Trennglied (31)
angeformt ist, innerhalb eines Drehbereichs des Hebels (13)
so positioniert, dass das obere Ende des ersten Trennglieds (31)
durch die Betätigung
des Hebels (13) beeinflusst wird. Mit anderen Worten, obwohl
im Zustand von 9 die Nase (31a) des
ersten Trennglieds (31) mit dem Hebel (13) in
Kontakt gebracht wird, kommt das erste Trennglied (31)
nicht mit dem Hebel (13) in Berührung, da sich der Hebel (13)
nicht innerhalb des Drehbereichs befindet. Gemäß 11 wird
stattdessen das obere Ende des ersten Trennglieds (31),
d. h. die Nase (31a), innerhalb des Drehbereichs des Hebels (13)
positioniert, so dass das erste Trennglied (31) die Außenoberfläche des
Hebels (13) berührt,
wodurch der Hebel (13) die Nase (31a) während des Drehvorgangs
in Drehrichtung schiebt. Wenn der Hebel (13) gegen die
Nase (31a) drückt,
wird das erste Trennglied (31) um sein unteres Ende im
Uhrzeigersinn gedreht.
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Wenn
das erste Trennglied (31) im Uhrzeigersinn gedreht wird,
löst sich
die Klaue vom Klauenhalter (16) und kommt in einen ersten
Auslösezustand
gemäß 8.
Mit anderen Worten, der Griff (14) befindet sich in der
Auslöseposition,
und die feststehenden Kontaktgeber (12) und die beweglichen Kontaktgeber
(24) werden getrennt. Wenn ferner das erste Trennglied
(31) im Uhrzeigersinn gedreht wird, drückt das erste Trennglied (31)
das zweite Trennglied (32) nach rechts. Da der Führungsstift
(11a), der aus der Seitenplatte (11) herausragt,
in das im zweiten Trennglied (32) ausgebildete Langloch
(32a) eingeführt
ist, wird das zweite Trennglied (32) von links nach rechts
bewegt, wobei der Führungsstift
(11a) im Langloch (32a) eingeführt ist.
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Wenn
das zweite Trennglied (32) von links nach rechts bewegt
wird, dreht das andere Ende des zweiten Trennglieds (32)
einen Trennhebel (33) entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn
das andere Ende des zweiten Trennglieds (32) in Kontakt
mit einem Ende des Trennhebels (33) gebracht wird, wird
der Trennhebel (33) um einen angelenkten Teil entgegen dem
Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der Feststeller (17) durch
das andere Ende des Trennhebels (33) entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird. Wenn der Feststeller (17) entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird, kann der Feststeller (17) den Klauenhalter
(16) nicht mehr abstützen,
so dass sich der Klauen halter (16) im Uhrzeigersinn drehen
kann. Wenn sich der Klauenhalter (16) im Uhrzeigersinn
dreht, kann der Klauenhalter (16) die Klaue (15)
nicht mehr arretieren, so dass die Klaue im freien Zustand verbleibt.
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Wenn
die Klaue (15) im freien Zustand verbleibt, übt die Hauptfeder
(21) eine Zugkraft auf den Gelenkstift (20) aus,
wie in 8 gezeigt, damit das obere Glied (18)
in engen Kontakt mit der Klaue (15) kommen kann und das
untere Glied (19) angehoben wird, so dass sich die mit
dem unteren Ende des unteren Glieds (19) verbundene Welleneinheit
(22) im Uhrzeigersinn drehen kann.
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Sobald
sich die Welleneinheit (22) im Uhrzeigersinn dreht, um
die beweglichen Kontaktgeber (24) von den feststehenden
Kontaktgebern (12) zwangsweise zu trennen, kehrt der Leistungsschalter
in den ersten Auslösezustand
wie in 8 dargestellt zurück, um den Schaltkreis zu schützen und
zu verhindern, dass ein Benutzer durch Unachtsamkeit bei der Arbeit
einen elektrischen Schlag erleidet.
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Wie
aus Obigem offensichtlich ist, hat der gemäß der vorliegenden Offenbarung
beschriebene Kompakt-Leistungsschalter den Vorteil, dass er zwangsweise
ausgelöst
wird, so dass sich feststehende Kontakte von beweglichen Kontakten
trennen können,
wodurch der Schaltkreis gegen eine elektrische Überlast geschützt wird.
Der Betriebszustand des Schaltkreises und der vom Leistungsschalter
angezeigte Zustand werden während
einer elektrischen Überlast
angezeigt, damit der Benutzer den Zustand des Schaltkreises korrekt
bestimmen kann, um ein Sicherheitsproblem bereits im Voraus zu verhindern.