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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung und
insbesondere auf Schaltungsunterbrecher, wie beispielsweise Schaltungsunterbrecher
für Flugzeuge.
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Technischer
Hintergrund
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Schaltungsunterbrecher
werden verwendet, um elektrische Schaltungen vor Schäden aufgrund eines Überstromzustandes
zu schützen,
wie beispielsweise aufgrund eines Überlastungszustandes oder eines
Fehlerzustandes oder Kurzschlusses mit relativ hohem Pegel. Bei
solchen Schaltungsunterbrechern, die gewöhnlicherweise als Miniatur-Schaltungsunterbrecher
bezeichnet werden, die für
Anwendungen im Haushalt und bei leichten kommerziellen Anwendungen
verwendet werden, wird ein solcher Schutz typischerweise durch eine
thermo-magnetische Auslösevorrichtung
vorgesehen. Diese Auslösevorrichtung
weist ein Bimetall auf, welches sich ansprechend auf einen andauernden Überstromzustand
biegt. Das Bimetall wiederum entriegelt einen durch eine Feder angetriebenen
Betriebsmechanismus, der die trennbaren Kontakte des Schaltungsunterbrechers öffnet, um
den Stromfluß in
dem geschützten
Leistungssystem zu unterbrechen.
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Subminiatur-Schaltungsunterbrecher
werden beispielsweise in elektrischen Systemen von Flugzeugen verwendet,
wo sie nicht nur einen Überstromschutz
vorsehen, sondern auch als Schalter zum Ein- und Ausschalten der
Ausrüstungsgegenstände dienen.
Als solches sind sie starkem Gebrauch unterworfen und müssen daher
zuverlässig während vieler
Betriebszyklen arbeiten können.
Sie müssen
auch klein sein, um die Konstruktion von Schaltungsunterbrecherpaneelen
mit hoher Dichte zu berücksichtigen,
die Schaltungsunterbrecher für zahlreiche
Schaltungen für
einen Anwender zugänglich
machen. Elektrische Systeme von Flugzeugen bestehen gewöhn licherweise
aus Hunderten von Schaltungsunterbrechern, wobei jeder davon für eine Schaltungsschutzfunktion
genauso wie für
eine Schaltungstrennungsfunktion durch einen Druck-Zug-Handgriff
verwendet wird.
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Der
Druck-Zug-Handgriff des Schaltungsunterbrechers wird von innen nach
außen
bewegt, um die Lastschaltung zu öffnen.
Dieser Vorgang kann entweder manuell oder im Fall eines Überlastungs- oder
Fehlerzustandes sonst automatisch sein. Wenn der Druck-Zug-Handgriff
von außen
nach innen bewegt wird, dann wird die Lastschaltung erneut erregt. Wenn
die Lastschaltung automatisch entregt bzw. ausgeschaltet worden
ist, dann entspricht die Betätigung
des Druck-Zug-Handgriffes von außen nach innen einem Rücksetz-
bzw. Reset-Vorgang eines Schaltungsunterbrechers.
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Typischerweise
haben Subminiatur-Schaltungsunterbrecher nur einen Schutz gegen
anhaltende Überströme vorgesehen,
die von einer Verriegelung eingerichtet wird, die von einem Bimetall
ausgelöst
wird, welches auf eine I2R-Aufheizung anspricht, die
aus dem Überstrom
herrührt.
Es gibt ein wachsendes Interesse daran, einen zusätzlichen
Schutz vorzusehen, und besonders wichtig ist dabei ein Lichtbogenfehlerschutz.
Lichtbogenfehler sind typischerweise Fehler mit hoher Impedanz und
können intermittierend
bzw. unterbrochen sein. Trotzdem können solche Lichtbogenfehler
ein Feuer zur Folge haben.
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Obwohl
viele Schaltungsunterbrecher auch einen Erdungsfehlerschutz einsetzen,
ist bei Flugzeuganwendungen der Rahmen des Flugzeuges die Erde,
und es gibt keinen Neutralleiter. Einige Flugzeugsysteme haben auch
einen Erdungsfehlerschutz vorgesehen, jedoch durch Anwendung von
zusätzlichen
Vorrichtungen, nämlich
Stromwandlern, die in einigen Fällen
entfernt von dem Schutzrelais gelegen sind.
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Während sporadischer
Lichtbogenfehlerzustände
wird die Überlastungsfähigkeit
des Schaltungsunterbrechers nicht funktionieren, da der quadratisch
gemittelte Wert (RMS-Wert, RMS = root-mean-squared) des Fehlerstroms
zu klein ist, um die automatische Auslöseeinheit zu aktivieren. Das
Hinzufügen
einer elektronischen Lichtbogenfehlerabfühlung zu einem Schaltungsunterbrecher
kann eines der Elemente hinzufügen,
die zum Fehlerschutz gegen sprühende
Lichtbögen
erforderlich sind – idealerweise
löst die
Ausgangsgröße einer
elektronischen Lichtbogenfehlerabfühlschaltung direkt den Schaltungsunterbrecher
aus und öffnet
ihn somit. Es ist jedoch immer noch wünschenswert, getrennte Anzeigen
vorzusehen, um eine Lichtbogenfehlerauslösung von einer durch Überstrom
eingeleiteten Auslösung zu
unterscheiden.
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Schließlich gibt
es ein Interesse dahingehend, eine sofortige Auslösung ansprechend
auf sehr hohe Überströme vorzusehen,
wie sie beispielsweise durch einen Kurzschluß gezogen werden würden.
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Die
Herausforderung ist, einen alternativen Schutz und getrennte Anzeigen
in einer sehr kleinen Packung vorzusehen, die zuverlässig bei
starker Anwendung über
eine verlängerte
Zeitperiode arbeiten werden. Eine Vorrichtung, die alle obigen Kriterien
erfüllt
und automatisch montiert werden kann, ist wünschenswert.
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Bei
Flugzeuganwendungen machen es zwei praktische Überlegungen schwierig, einen
automatischen Betrieb zu erreichen, und möglicherweise unerwünscht. Als
erstes macht die Konstruktion eines herkömmlichen Flugzeug-Schaltungsunterbrechers es
schwierig, eine extern eingeleitete Auslöseschaltung dort hinzuzufügen. Zweitens
sind gewisse Schaltungen in einem Flugzeug so kritisch, dass eine manuelle
Einwirkung von einem Crewmitglied wünschenswert sein kann, bevor
eine Schaltung ausgeschaltet wird.
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Es
ist bekannt, einen herkömmlichen
U-förmigen
Schutz um eine Lichtbogenkammer eines Schaltungsunterbrechers einzusetzen.
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WO
98 35237 A offenbart ein System zum Testen eines Lichtbogenfehlerdetektionssystems
in einem elektrischen Verteilungsnetzwerk mit einem Leitungsleiter,
der ein elektrisches Signal zwischen einer Leistungsquelle und einer
Last trägt,
wobei das Lichtbogenfehlerdetektionssystem einen Sensor aufweist,
der mit dem Leitungsleiter gekoppelt ist, um das elektrische Signal
zu überwachen,
und der ein Sensorsignal erzeugt, welches das elektrische Signal darstellt,
wobei das Lichtbogenfehlerdetektionssystem ein den Lichtbogen anzeigendes
Signal ansprechend darauf erzeugt, dass das Sensorsignal Charakteristiken
hat, die einen Lichtbogenfehler anzeigen. Das Testsystem koppelt
den Sensor mit einer Testleitung gleichzeitig mit dem Leitungsleiter
und erzeugt periodisch ein Testsignal auf der Testleitung. Der Sensor überwacht
gleichzeitig das Testsignal und das elektrische Signal und erzeugt
ein Sensorsignal, welches sowohl das Testsignal als auch das elektrische
Signal darstellt, wenn das Testsignal auf der Testleitung vorhanden
ist. Das Lichtbogenfehlerdetektionssystem erzeugt ein einen Lichtbogen
anzeigendes Signal ansprechend auf das Sensorsignal, welches entweder
mit der Testleitung oder dem Leitungsleiter assoziiert ist, und
zwar mit Charakteristiken, die einen Lichtbogenfehler anzeigen.
Ein Diagnosetestintegrator bewertet die Statuszustände des Testsignals
und das den Lichtbogen anzeigende Signal und erzeugt ein Auslösesignal,
um die Unterbrechung des elektrischen Signals ansprechend auf gewisse
Statuszustände
des Testsignals und des den Lichtbogen anzeigenden Signals auszulösen.
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US 4 612 426 A offenbart
eine Lichtbogenschachtanordnung für einen Schaltungsunterbrecher oder
eine ähnliche
Vorrichtung, die eine Reihe von metallischen Lichtbogenschachtplatten
aufweist, die in gestapelter voneinander beabstandeter Beziehung zwischen
einem Paar von isolierenden Seitenplatten durch langgestreckte Schlüssel- bzw.
Federglieder aus nichtleitendem Material verriegelt sind, die zwischen
den flachen Oberflächen
der Seitenplatten und den Nutenteilen von Paaren von T-förmigen Ansätzen eingekeilt
sind, die sich von jeder Seitenkante der jeweiligen Platten erstrecken.
Die Ansätze
stehen verriegelnd in Eingriff mit einer Reihe von sich seitlich
erstreckenden Schlitzöffnungen
in den Seitenplatten in derartiger Weise, dass die Federglieder in
Preßpassungseingriff
mit nur einem der Ansätze
in jedem Paar von Ansätzen
sind.
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US 5 459 446 A offenbart
einen Miniatur-Schaltungsunterbrecher für Flugzeuge mit einer Gewindebefestigungshülse, in
der ein Druckknopf verschiebbar aufgenommen ist. Der Druckknopf
ist mit einem bewegbaren Kontaktarm gekoppelt, um einen bewegbaren
elektrischen Kontakt in Eingriff und außer Eingriff mit einem stationären elektrischen Kontakt
zu bewegen. Eine flexible Strömungsmittelspritzbarrierenhülse ist
teleskopisch auf einem Teil mit verringertem Durchmesser des Druckknopfes über einem
weißen
Anzeigeteil des Druckknopfes aufgenommen und hat einen unteren äußeren Endteil,
der mit einer ringförmigen
Oberseite der Hülse
in Eingriff ist, wenn der Druckknopf heruntergedrückt wird,
um die elektrischen Kontakte in Eingriff zu bringen. Klebematerial
kann verwendet werden, um die Barrierenhülse an dem Teil mit verringertem
Durchmesser zu befestigen, der optional eine aufgerauhte Oberfläche haben
kann, um die Anhaftung zu verbessern.
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Es
gibt Raum für
Verbesserungen bei Schaltungsunterbrechern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Schaltungsunterbrecher nach Anspruch 1 vorgesehen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung können
aus den abhängigen
Ansprüchen
gewonnen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
vollständiges
Verständnis
der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
gewonnen werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen werden, in denen die Figuren folgendes darstellen:
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1 eine
isometrische Explosionsansicht eines Schaltungsunterbrechers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 eine
weitere isometrische Explosionsansicht von dem gegenüberliegenden
Ende der 1.
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3 eine
Frontansicht des Schaltungsunterbrechers der 1, wobei
eine Hälfte
der Abdeckung und zwei obere Platten entfernt sind, die den Schaltungsunterbrecher
in dem Aus-Zustand
zeigt.
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4 eine
Ansicht ähnlich
der 3, die jedoch den Schaltungsunterbrecher im An-Zustand zeigt.
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5 eine
Ansicht ähnlich
der 3, die jedoch den Schaltungsunterbrecher in dem
ausgelösten
Zustand zeigt.
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6 eine
isometrische Explosionsansicht des Betätigungsmechanismus und der
zwei oberen Platten des Schaltungsunterbrechers der 1.
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7 eine
isometrische Ansicht des Lastanschlusses, des Bimetalls, der Mechanismusplatte, des
bewegbaren Kontaktarms und des Leitungsanschlusses des Schaltungsunterbrechers
der 1.
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8 eine
isometrische Ansicht des Betätigungsmechanismus
und des Schutzes des Schaltungsunterbrechers der 1.
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9 eine
isometrische Keilexplosionsansicht des gegossenen Gehäuses und
des Schutzes des Schaltungsunterbrechers der 1, die die Z-Achsenanordnung
des Schutzes zeigt.
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10 eine
isometrische Explosionsansicht von zwei Teilen der Handgriffanordnung
des Schaltungsunterbrechers der 1.
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11 eine
isometrische Ansicht der montierten Handgriffanordnung der 10.
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12 eine
isometrische Ansicht des Auslösemotors,
der Dual-Verriegelungsauslösebetätigungsvorrichtung
und des Bimetalls des Schaltungsunterbrechers der 1.
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13 eine
isometrische Explosionsansicht des Auslösemotors der 12.
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14 eine
isometrische Ansicht der Dual-Auslöse-, Dual-Verriegelungsauslösebetätigungsvorrichtung des Schaltungsunterbrechers
der 1 in der verriegelten Position.
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15 eine
Ansicht ähnlich
der 14, die jedoch die Dual-Auslöse-,
Dual-Verriegelungsauslösebetätigungsvorrichtung
in der unverriegelten Position zeigt.
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16 eine
isometrische Ansicht der Betätigungshandgriffanordnung,
der Auslösebetätigungsvorrichtung
und der Lichtbogenfehleranzeigeanordnung des Schaltungsunterbrechers
der 1, wobei die Abdeckung und einige innere Teile
davon zur Verdeutlichung nicht gezeigt sind.
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17 eine
isometrische Ansicht der Lichtbogenfehleranzeige der 16.
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18 eine
isometrische Ansicht des Schaltungsunterbrechers der 1,
wobei der Handgriff in der Auslöseposition
ist und die Lichtbogenfehleranzeigeanordnung in der Lichtbogenfehlerauslöseposition
ist.
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19 eine
Ansicht ähnlich
der 18, die jedoch den Handgriff und die Fehleranzeigeanordnung
in den normalen Positionen zeigt.
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20 eine
Frontansicht des kombinierten leichten Rohrauslöseanzeigerings und der Auslösebetätigungsvorrichtung
des Schaltungsunterbrechers der 1 in der
verriegelten Position.
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21 eine
isometrische Ansicht des Anzeigerings und der Auslösebetätigungsvorrichtung
der 20.
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22 eine
Ansicht ähnlich
der 21, die jedoch den Anzeigering und die Auslösebetätigungsvorrichtung
in der unverriegelten Position zeigt.
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23 u. 24 andere
Schaltungsunterbrecher einschließlich der Gehäuse gemäß alternativer
Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
Erfindung wird beschrieben, wie sie auf einem Subminiatur-Schaltungsunterbrecher
zur Anwendung in Wechselstrom-(AC-)Luftfahrtsystemen angewandt wird,
die typischerweise mit 400 Hz arbeiten, kann jedoch auch in Gleichstrom-(DC-)Systemen
verwendet werden. Es wird auch offensichtlich werden, dass die Erfindung
auf andere Arten von Schaltungsunterbrechern anwendbar ist, die
jene mit einschließen,
die in Wechselstromsystemen verwendet werden, die mit anderen Frequenzen
arbeiten; weiterhin auf größere Schaltungsunterbrecher
wie beispielsweise Miniaturschaltungsunterbrecher für häusliche
Anwendungen oder kommerzielle Schaltungsunterbrecher; und auf einem
weiten Bereich von Schaltungsunterbrecheranwendungen, wie beispielsweise
für die
Haustechnik, für
kommerzielle Anwendung, für
industrielle Anwendung, für
Luftfahrtanwendungen und Automobilanwendungen. Als weitere nicht
einschränkende
Beispiele sind sowohl Wechselstrombetrieb (beispielsweise 120, 220,
480–600 VAC)
in einem großen
Bereich von Frequenzen (beispielsweise 50, 60, 120, 400 Hz) und
Gleichstrombetrieb (beispielsweise 42 VDC) möglich.
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 hat ein beispielhafter
Schaltungsunterbrecher 1 ein Gehäuse 3, welches von
ersten und zweiten Abschnitten 3a und 3b gebildet
wird, die aus einem isolierenden Harz gegossen sind, deren Abschnitte
entlang einer Verbindungsebene verbunden sind, um eine Umschließung aus
sich gegenüber
stehenden Hohlräumen 5a bzw. 5b zu
bilden. Der Schaltungsunterbrecher 1 weist auch eine externe
Klippplatte 7 mit einer Oberseite 9 und zwei daran
angeordneten Seiten 11, 13 auf. Die Klippplattenseite 11 nimmt
den Abschnitt oder das gegossene Gehäuse 3a auf, und die
andere Klippplattenseite 13 nimmt den anderen Abschnitt oder
die gegossene Abdeckung 3b auf. Jede der Seiten 11, 13 weist
eine Öffnung 15 bzw. 17 auf
und zwar in der Nähe
des Unterteils der entsprechenden Seite. Das gegossene Gehäuse 3a und
die gegossene Abdeckung 3b haben jeweils eine Öffnung 19 (in 2 gezeigt)
bzw. 20 dort hindurch. Befestigungsmittel 21,
wie beispielsweise eine Niete, sind durch die Öffnung 15 der Seite 11 angeordnet,
durch die Öffnungen 19, 20 des
gegossenen Gehäuses 3a und
die gegossene Abdeckung 3b, und durch die Öffnung 17 der
Seite 13, um die eine Seite 11 zur anderen Seite 13 zu
ziehen und dadurch das gegossene Gehäuse 3a an der gegossenen
Abdeckung 3b zu sichern (wie am besten in 19 gezeigt).
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Der
Schaltungsunterbrecher 1 weist weiter einen Betätigungsmechanismus 22 auf,
der an einem Tragmechanismus montiert ist, wie die beispielhafte Mechanismusspannplatte 23 (wie
am besten in den 4 und 7 gezeigt),
weiter eine erste Mechanismusoberplatte 24, eine zweite
Mechanismusoberplatte 25 (die Oberplatten 24, 25 sind
am besten in 6 gezeigt) und eine Umrandung 29,
die in einer Öffnung 30 des
Gehäuses 3 montiert
ist. Die Umrandung 29 wird durch die äußere Klippplatte 7 und
das Gehäuse 3 am
Platz gehalten. Wiederum befestigen geeignete Befestigungsmittel,
wie beispielsweise die beispielhafte Mutter 31 und die
Scheibe 31a den Schaltungsunterbrecher 1 an einer
(nicht gezeigten) Befestigungstafel bzw. Befestigungsleiste. Der Schaltungsunterbrecher 1 weist
auch einen Leitungsanschluß 32,
einen Lastanschluß 33 und
eine Betätigungshandgriffanordnung 35 auf,
die durch die Öffnung 30 und
die Umrandung 29 vorsteht. Die Betätigungshandgriffanordnung 35 ist
in geeigneter Weise weg von der Öffnung 30 durch
eine Feder 36 vorgespannt. Für einen An/Aus-Betrieb wird
die Handgriffanordnung 35 durch Federn 63 und 36 nach
oben getrieben. Die Feder 36 wird bei Auslösevorgängen eingesetzt,
um die Handgriffanordnung 35 in die Aus-Position zurückzusetzen.
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Der
Schaltungsunterbrecher 1 weist weiter eine bewegbare und
beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige 37, einen Lichtbogenfehlerdetektor 39,
der beispielhafte gedruckte Schaltungsplatinen (PCBs) 41, 43 aufweist,
und einen Isolator 45 auf. Geeignete Lichtbogenfehlerdetektoren
werden beispielsweise offenbart im US-Patent 5 224 006, wobei eine
bevorzugte Bauart im US-Patent
5 691 869 beschrieben wird, die hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist die Mechanismusplatte 23 elektrisch leitend und ist
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Messing gemacht. Der Betätigungsmechanismus 22 ist
an der Mechanismusplatte 23 montiert und wird von dieser getragen,
die in dem Hohlraum 5a des gegossenen Abschnittes 3a montiert
ist, und die gedruckten Schaltungsplatinen bzw. Leiterplatten 41, 43 sind
in dem Hohlraum 5b des gegossenen Abschnittes 3b montiert.
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Mit
Bezug auf die 3–5 weisen
die funktionellen Komponenten des Schaltungsunterbrechers 1 eine
trennbare Kontaktanordnung 47 auf (wie am besten in den 4 und 5 gezeigt),
einen Kippmechanismus bzw. Umschaltmechanismus 49, die
Handgriffanordnung 35, eine Verriegelungsgliedanordnung 51 und
eine Überstromanordnung 53. Der
Kippmechanismus bzw. Kniehebelmechanismus 49, die Handgriffanordnung 35 und
die Verriegelungsanordnung 51 bilden den verriegelbaren
Betätigungsmechanismus 22.
Der Schaltungsunterbrecher 1 weist auch den Leitungsanschluß 32 und
den Lastanschluß 33 auf,
die im Unterteil des gegossenen Gehäuses 3a getragen werden
und kantileverartige Abschnitte besitzen, die sich nach außen aus
dem Gehäuse 3 erstrecken,
und zwar zur Verbindung mit den jeweiligen Leitungs- und Lastleitern
(nicht gezeigt). Wie unten in Verbindung mit 12 besprochen,
weist die Überstromanordnung 53 einen
Auslösemotor 119 (für Lichtbogenfehlerzustände) und
ein Bimetall 129 (für
anhaltende Überstromzustände) auf.
Die Überstromanordnung 53 weist
auch eine sofortige Auslösefunktion
auf, die, genauso wie der Auslösemotor 119 und
das Bimetall 129, die Verriegelungsanordnung 51 betätigen, um
die trennbare Kontaktanordnung 47 zu öffnen.
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Die
trennbare Kontaktanordnung 47 weist einen festen Kontakt 55 auf,
der an dem Leitungsanschluß 32 befestigt
ist, und einen bewegbaren Kontakt 57, der von einem bewegbaren
Kontaktarm 58 innerhalb des Gehäuses 3 getragen wird
und elektrisch mit diesem verbunden ist. Der feste Kontakt 55 und
der bewegbare Kontakt 57 bilden zusammen einen Satz von
trennbaren Kontakten 59. Der Kontaktarm 58 ist
schwenkbar an einem Metallstift 61 montiert, der ein Teil
der Mechanismusplatte 23 ist. Die Platten 24, 25 (6)
halten den Kontaktarm 58 an den Stift 61. Eine
Kantilever-Blattfeder 63 bildet eine Hauptfeder, die den
Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug auf die 3–5)
vorspannt, um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen (wie in 5 gezeigt).
Wie unten in Verbindung mit 7 besprochen,
ist der Lastanschluß 33 elektrisch
mit dem Kontaktarm 58 und dem bewegbaren Kontakt 57 verbunden,
und der Leitungsanschluß 32 ist
elektrisch mit dem festen Kontakt 55 verbunden. Der verriegelbare
Betätigungsmechanismus 22 wirkt
dahingehend, dass er die trennbaren Kontakte 59 öffnet (3 und 5)
und schließt
(4).
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Der
Kontaktarm 58 wird zwischen geöffneten (3)
und geschlossenen (4) Positionen der trennbaren
Kontakte 59 durch den Kippmechanismus bzw. Kniehebelmechanismus 49 geschwenkt. Dieser
Umschalt- bzw. Kniehebelmechanismus 49 weist eine untere
Kniehebelverbindung 65 auf, die durch einen Stift 66 (der
in gestrichelter Linie in 3 gezeichnet
ist) an einem ersten oder unteren Ende 67 mit dem Kontaktarm 58 an
einem Schwenkpunkt 69 verbunden ist. In dieser Weise ist
der Kniehebelmechanismus 49 mechanisch mit den trennbaren Kontakten 59 zum Öffnen und
Schließen
solcher trennbarer Kontakte gekoppelt.
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Eine
zweite Kniehebelverbindung 71 ist schwenkbar an einem ersten
oder oberen Ende 73 durch einen Stift 75 mit einem
Verriegelungshebel 77 verbunden, der wiederum schwenkbar
durch einen Metallstift 79 befestigt ist, der ein Teil
der Mechanismusplatte 23 ist. Die zweiten Enden der ersten
Kniehebelverbindung 65 und der zweiten Kniehebelverbindung 71 sind
schwenkbar mit einem Kniestift 81 verbunden. Der Kniehebelmechanismus 49 weist weiter
eine Antriebsverbindung 83 auf, die mechanisch den Kniehebelmechanismus 49 mit
der Handgriffanordnung 35 koppelt.
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Immer
wenn die Verriegelungsanordnung 51 betätigt wird, wird der Verriegelungshebel 77 entriegelt,
und die Hauptfeder 63 treibt den bewegbaren Kontaktarm 58 nach
oben, um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen. Durch die Bewegung der
Verbindungen 65, 71 wird auch der Verriegelungshebel 77 im
Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 5) gedreht.
Aus dieser ausgelösten
Posi tion stellt die Feder 36 (1 und 2)
die Handgriffanordnung 35 in die Aus-Position zurück, und
die Verriegelungshebelrückstellfeder 85 stellt
den Verriegelungshebel 77 zurück, damit er in Eingriff mit
der Verriegelungsgliedanordnung 51 kommen kann. In anderer
Weise verriegelt die Verriegelungsanordnung 51 den Verriegelungshebel 77 und
den Kniehebelmechanismus 49 in einem verriegelten Zustand
(3 und 4) in dem der Kniehebelmechanismus 49 manuell
durch die Handgriffanordnung 35 betreibbar bzw. umschaltbar
ist zwischen einer geöffneten
Kniehebelposition (3) und einer geschlossenen Kniehebelposition
(4), um die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen und
zu schließen.
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Wie
aus 5 zu sehen ist, weist die Handgriffanordnung 35 ein
Handgriffsglied 87 mit einem Schaft 89 auf. Die
Antriebsverbindung 83 des Kniehebelmechanismus 49 ist
schwenkbar mit dem Schaft 89 durch einen Stift 91 verbunden.
Das Handgriffglied 87 wird zur linearen Hin- und Herbewegung durch
die Umrandung 29 getragen. Der Verriegelungshebel 77 hat
einen Finger 93, der in einem Haken 95 endet (wie
am besten in den 14 und 15 gezeigt),
der mit einer Öffnung 97 in
der Verriegelungsanordnung 51 in Eingriff ist (3 und 4).
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Der
beispielhafte Schaltungsunterbrecher 1 arbeitet in der
folgenden Weise. In der Aus-Position (3), die
die geöffnete
Kniehebelposition des Kniehebelmechanismus 49 ist, ist
das Handgriffglied 87 oben, wobei ein Anzeigeteil 99 des
Schaftes 89 sichtbar ist, um den Aus-Zustand anzuzeigen.
Der Verriegelungshebel 77 ist durch Eingriff von seinem Haken 95 mit
der Öffnung 97 in
der Verriegelungsanordnung 51 verriegelt. Die Hauptfeder 63 hat
den bewegbaren Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn gedreht
(mit Bezug auf 3), und zwar gegen einen Anschlagteil 101 der
Mechanismusplatte 23, so dass die trennbaren Kontakte 59 offen
sind.
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Das
Herunterdrücken
des Handgriffgliedes 87, welches sich linear nach unten
in die in 4 gezeigte Position bewegt,
schaltet den Schaltungsunterbrecher 1 an. Die Antriebsverbindung 83 drückt den
Kniestift 81 nach unten und nach rechts und die erste Kniehebelverbindung 65 nach
unten, was eine Drehung im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf die 3 und 4)
des bewegbaren Kontaktarms 58 gegen die Hauptfeder 63 zur
Folge hat. Wenn das obere Ende der zweiten (oberen) Kniehebelverbindung 71 von
dem Verriegelungshebel 77 stationär gehalten wird, sitzt der
Kniehebelmechanismus 49 im allgemeinen und die erste (untere)
Verbindung 65 insbesondere auf einem Anschlagteil 103 der
Mechanismusplatte 23 in der geschlossenen Kniehebelposition,
die in 4 gezeigt ist. Diese letztere Bewegung tritt durch
eine Drehung im Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 4) des Kontaktarms 58 auf,
welcher schwenkbar an dem Stift 61 an dessen geschlitzter Öffnung 105 montiert
ist. Wenn die trennbaren Kontakte 59 in dieser Weise geschlossen
sind, sieht die Hauptfeder 63 einen Kontaktdruck auf die
trennbaren Kontakte 59 vor und nimmt eine Abnutzung auf.
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Der
Schaltungsunterbrecher 1 kann manuell von der An-Position
(4) in die Aus-Position (3) geöffnet werden,
und zwar durch Anheben des Handgriffgliedes 87. Anfänglich wird
eine abwärts
gerichtete Kraft auf den Kontaktarm 58 durch die erste
Kniehebelverbindung 65 aufgebracht. Wenn jedoch der Kniestift 81 durch
die Mittellinie zwischen den Stiften 91 und 75 läuft, bricht
der Kniehebelmechanismus 49 zusammen, und die Hauptfeder 63 dreht
den bewegbaren Kontaktarm 58 gegen den Uhrzeigersinn (mit
Bezug auf die 3 und 4) bis er
an dem Anschlag 101 sitzt, wobei die trennbaren Kontakte 59 offen
sind. Wiederum steigt der Handgriff 87 in die Aus-Position
(3).
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Wie
unten in Verbindung mit den 7 und 12 (anhaltende Überstromzustände), den 13–15 (Lichtbogenfehlerzustände) und
den 3–6 (Zustände mit
sofortiger Auslösung)
besprochen, kann der Schaltungsunterbrecher 1 in dem offenen
Zustand unter verschiedenen Bedingungen ausgelöst werden (5).
Ungeachtet von solchen Bedingungen löst die Verriegelungsanordnung 51 den
Verriegelungshebel 77, der im Uhrzeigersinn (mit Bezug
auf die 4 und 5) um den
Stift 79 angetrieben wird. Der bewegbare Kontaktarm 58 wird auch
gegen den Uhrzeigersinn (mit Be zug auf die 4 und 5)
durch die Hauptfeder 63 angetrieben, um die trennbaren
Kontakte 59 zu öffnen.
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In
dieser Übergangsauslöseposition
ist das Handgriffglied 87 unten, der Verriegelungshebel 77 wird
gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und der bewegbare Kontaktarm 58 ist
in der offenen Position. Aus dieser Position stellt die Handgrifffeder 36 das Handgriffglied 87 in
die Aus-Position zurück,
und die Verriegelungshebelfeder 85 dreht den Verriegelungshebel 77 gegen
den Uhrzeigersinn in eine Position, wo er in Eingriff mit der Verriegelungsanordnung 51 kommen
kann. Dies ist die Aus-Position.
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Das
untere Ende der Handgrifffeder 36 ist in Eingriff mit einer
Innenseite (nicht gezeigt) der Umrandung 29. Die Innenseite
der Umrandung 29 bildet einen (nicht gezeigten) Napf mit
einem relativ kleinen (nicht gezeigten) Loch in der Mitte davon.
Das Loch ist von ausreichender Größe, um zu gestatten, dass das
relativ kleine Ende 199 des Handgriffes 35 dort hindurchläuft. Die
Handgrifffeder 36 spannt den Handgriff 35 in der
Richtung weg von der Umrandung 29 vor, um den Handgriff
in die Aus-Position zu treiben. In der An-Position (4) sind
die Verbindungen 65, 71 über die gerade Ausrichtung
gelaufen (und sind somit an der Kniehebelposition bzw. Umschaltposition
vorbeigelaufen), und die Hauptfeder 63 verhindert, dass
der Handgriff 35 sich öffnet.
Die Kräfte
der Hauptfeder 63 und der Handgrifffeder 36 sind
vorbestimmt, damit die Hauptfeder 63 verhindert, dass die
Handgrifffeder 36 den Schaltungsunterbrecher 1 öffnet. Wenn
der Schaltungsunterbrecher 1 ausgelöst ist (5) dann
treibt die Hauptfeder 63 den bewegbaren Kontaktarm 58 zum
Anschlag 101, und die Kraft der Hauptfeder ist nicht länger in
die Kraftbalance einbezogen. Daher kann die Handgrifffeder 36 dann
den Handgriff 35 in die Aus-Position bewegen. Wenn andererseits
der Schaltungsunterbrecher 1 an ist und ein Anwender an
dem Handgriff 35 zieht, wird diese Kraft zu der Handgrifffederkraft
hinzugebracht, bis es eine ausreichende Kraft gibt, um die Hauptfederkraft
zu überwinden
und den Schaltungsunterbrecher zu öffnen.
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Mit
Bezug auf die 1 und 6 ergibt
es fünf
beispielhafte elektrische Verbindungen mit der gedruckten Schaltungsplatine 41.
Zusätzliche
(nicht gezeigte) Stifte verbinden elektrisch die gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43.
Zwei Anschlüsse 109, 111 laufen
durch die Öffnungen 112, 114 des
Isolators 45 und verbinden elektrisch die zusammenpassenden Anschlüsse 113 bzw.
115 der gedruckten Schaltungsplatine 41 mit einer Spulenanordnung 117 eines
Auslösemotors
oder einer Elektromagnetanordnung 119 (beispielsweise ein
Elektromagnet) der 12 und 13. Weitere
zwei Anschlüsse 121, 123 laufen durch
die Öffnungen 124, 126 des
Isolators 45 und verbinden elektrisch die zusammenpassenden
Anschlüsse 125 bzw. 127 der
gedruckten Schaltungsplatine 41 über die Reihenkombination eines
Bimetalls 129 und die Mechanismusplatte 23 um
den Strom abzufühlen,
der zum Lastanschluß 33 fließt. Der
Anschluß 121 ist
elektrisch mit dem Lastanschluß 33 und
mit einem Ende (164, wie am besten in 7 gezeigt)
des Bimetalls 129 verbunden. Der andere Anschluß 123 ist
elektrisch mit der Mechanismusplatte 23 verbunden, die
elektrisch mit dem anderen Ende (165, wie am besten in 7 gezeigt) des
Bimetalls 129 verbunden ist.
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Die
(nicht gezeigte) elektronische Schaltung der gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 mißt die Spannung
zwischen den Anschlüssen 125, 127 und berechnet
den Schaltungsunterbrecherlaststrom aus dem bekannten Widerstand
(beispielsweise ungefähr 5
bis 100 Milli-Ohm abhängig
von dem Nennstrom) der Reihenkombination des Bimetalls 129 und
der Mechanismusplatte 23 (d. h. I = V/R). Wiederum bestimmt
die elektronische Schaltung, ob ein Lichtbogenfehlerzustand vorhanden
ist, und falls dies so ist, erregt sie die Anschlüsse 113, 115,
um die Spulenanordnung 117 zu erregen und eine Lichtbogenfehlerauslösung zu
bewirken (wie unten in Verbindung mit den 13–15 besprochen).
Ein fünfter
Anschluß 131 (1–5),
der elektrisch mit der Umrandung 29 verbunden ist, läuft durch
die Öffnung 132 des
Isolators 45 und ist elektrisch mit dem dazu passenden
Anschluß 133 der
gedruckten Schaltungsplatine 41 verbunden, um eine geeignete
externe Erdungsreferenz dafür
vorzusehen. Die gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 leiten
Leistung von der Spannung zwischen den Anschlüssen 123, 131 ab. Wenn
immer eine geeignete Spannung vorhanden ist, beleuchten die gedruckten
Schaltungsplatinen 41, 43 eine Licht emittierende
Diode (LED) 135 (1), die
in Verbindung mit der Lichtbogenfehleranzeige 37 eingesetzt
wird, wie nahe dem Unterteil der Umrandung 29 der 3 gezeigt.
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Wie
in den 1 und 6 gezeigt, laufen die Anschlüsse 109 und 111 durch
entsprechende Öffnungen 137 bzw. 139 der
Mechanismusoberplatten 24, 25, ohne elektrisch
diese Platten zu berühren. Die
Mechanismusoberplatten 24, 25 werden durch drei
Nietenstifte 141, 143 und 145 am Platz
gehalten, die auf dem Metallstift 79, dem Metallstift 61 und
einem Metallstift 147 ausgeformt sind (wie am besten in 3 gezeigt),
der jeweils das untere Ende der Feder 85 hält. Wiederum
kommen die Nietenstifte 141, 143, 145 mit
den Mechanismusoberplatten 24, 25 in der Öffnung 155 in
Eingriff. Eine weitere Öffnung 157 der
oberen Platten 24, 25 trägt schwenkbar einen Schwenkpunkt 159 der
Verriegelungsanordnung 51.
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Die
beispielhaften Oberplatten 24, 25 haben eine ähnliche,
jedoch nicht identische Form, wobei die erste Oberplatte 24 in
einigen Bereichen ausgeschnitten ist, um ein Spiel für gewisse
sich bewegende Teile des Betätigungsmechanismus 22 frei
zu halten, und die zweite Oberplatte 25 fügt der ersten Oberplatte 24 zusätzliche
Dicke hinzu und sieht einen L-förmigen
Teil 160 für
die Funktion der sofortigen (magnetischen) Auslösung vor, wie unten in Verbindung
mit den 3–6 besprochen.
Vorzugsweise werden die Platten 24, 25 anfänglich aus
derselben Form geformt.
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7 zeigt
den Lastanschluß 33,
eine Überstromanordnung 161,
die das Bimetall 129 aufweist, die Mechanismusplatte 23,
den bewegbaren Kontaktarm 58, die trennbaren Kontakte 59 und
den Leitungsanschluß 32 des
Schaltungsunterbrechers 1 der 1. Das Bimetall 129 hat
zwei Schenkelteile 162, 163 und ist an einem Ende
eines ersten Fußes 164 des
Lastanschlusses 33 befestigt und elektrisch damit verbunden.
Das andere Bimetallende oder ein zweiter Fuß 165 steht in Eingriff
mit der Mechanismusplatte 23 und ist elektrisch mit dieser
verbunden, die wiederum elektrisch mit dem bewegbaren Kontaktarm 58 durch
eine flexible Verbindung verbunden ist, wie beispielsweise einen
flexiblen Bandleiter 167, der geeignet elektrisch an jedem
Ende angebracht ist (beispielsweise durch Schweißen). In dieser Weise fließt der Laststrom
von dem Leitungsanschluß 32 zu dem
festen Kontakt 55, zu dem bewegbaren Kontakt 57,
zu dem bewegbaren Kontaktarm 58, zu dem Bandleiter 167 und
zu der Mechanismusplatte 23, bevor er durch das Bimetall 129 und
zum Lastanschluß 33 fließt. In dem
beispielhaften Ausführungsbeispiel ist
das Bimetall 129 für
einen Nennlaststrom von 2,5 Ampere ausgelegt, obwohl die Erfindung
auf einen großen
Bereich von Nennströmen
anwendbar ist (beispielsweise 15 Ampere oder mehr). Der Laststrom
bewirkt eine I2R-Aufheizung des Bimetalls 129, was
eine Bewegung seines oberen Teils (mit Bezug auf 7)
zur rechten Seite der 7 zur Folge hat, wobei der gesamte
beispielhafte Laststrom durch das Bimetall 129 fließt. Ein 15 Ampere-Bimetall
ist beispielsweise U-förmig
und hat fast dreimal den Querschnitt von dem beispielhaften Bimetall 129 und kann
mehr Strom führen,
ohne zu schmelzen bzw. abzusichern.
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Das
beispielhafte Bimetall 129 weist einen U-förmigen Zwischenteil 169 auf,
der elektrisch in Reihe zwischen dem ersten Schenkel 162 und
dem ersten Fuß 164 und
dem zweiten Schenkel 163 und dem zweiten Fuß 165 angeschlossen
ist. Wie unten in Verbindung mit 12 besprochen,
biegt sich das Bimetall 129 ansprechend auf ausgewählte Bedingungen
eines Laststroms, der durch die trennbaren Kontakte 59 fließt, um die
Verriegelungsanordnung 51 zu betätigen. Daher spricht das Bimetall 129 auf ausgewählte Bedingungen
eines solchen Laststroms an (beispielsweise Überlast- und Fehlerstromzustände) und
betätigt
den Betätigungsmechanismus 22 durch
die Auslöseverriegelung 229 (12),
um die trennbaren Kontakte 59 aufzusprengen.
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Die
beispielhafte Mechanismusplatte 23 sieht eine verbesserte
Unterstützung
für das
Bimetall 129 vor, da der zweite Fuß 165 des Bimetalls 129 an der
Platte 23 angebracht ist. Dies sieht eine verbesserte Leitung
des Stroms durch das Bimetall 129 von den trennbaren Kontakten 59 zu
dem bewegba ren Kontaktarm 58, zu dem Leiter 167,
zu der Platte 23 und zu dem Bimetallfuß 165 vor, der an
der Platte 23 angebracht ist. Weiterhin sieht dies eine
einfachere Leitung des Leiters 167 vor (d. h. von der Platte 23 zum
bewegbaren Kontaktarm 58), und zwar im Vergleich zu von
dem Bimetallfuß 165 oder
dem Schenkel 163 zu dem bewegbaren Kontaktarm 58.
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Mit
Bezug auf die 8 und 9 ist eine Schutzanordnung 171 für die trennbaren
Kontakte 59 der 4 gezeigt. Die Schutzanordnung 171 weist zwei
Metallstücke 173, 175 auf
(beispielsweise aus Stahl gemacht), die jeweils eine L-Form haben,
von denen das erste Stück 173 einen
ersten Schenkel 177 der Anordnung 171 bildet,
und von denen das zweite Stück 175 einen
zweiten Schenkel 179 und eine Basis 181 der Anordnung 171 bildet,
um eine U-Form zu bilden, die die trennbaren Kontakte 59 umgibt,
und die einen Lichtbogen kühlt
und teilt, wenn der Betätigungsmechanismus 22 die
trennbaren Kontakte 59 aufsprengt. Das gegossene Gehäuse 3a (9)
weist zwei Schlitze 183, 185 darin auf. Das beispielhafte
erste Stück 173 hat
einen Ansatz 189, der mit dem Schlitz 183 in Eingriff
ist. Das beispielhafte zweite Stück 175 hat
zwei beispielhafte Ansätze 191, 193,
die mit dem Schlitz 185 des gegossenen Gehäuses 3a in
Eingriff sind. Obwohl die beispielhafte Schutzanordnung 171 eine
im allgemeinen rechteckige U-Form hat, ist die Erfindung auf Schutzanordnungen
mit einer rechteckigen oder abgerundeten U-Form anwendbar.
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Die
beispielhafte U-Form (wie sie am besten in 8 gezeigt
ist), wie durch die Schutzanordnung 171 geformt, hat den
ersten Schenkel 177, der durch das erste L-förmige Stück 173 gebildet
wird, die Basis 181, die von dem zweiten L-förmigen Stück 175 geformt
wird, und den zweiten Schenkel 179, der von dem zweiten
L-förmigen
Stück 175 geformt
wird. Das zweite L-förmige Stück 175 hat
eine Nut 195 zwischen seinen zwei Ansätzen 191, 193.
Das erste L-förmige
Stück 173 hat
ein Ende 197, welches in der Nut 195 zwischen
den Ansätzen 191, 193 des
zweiten L-förmigen
Stückes 175 liegt.
Das andere Ende des ersten L-förmigen
Stückes 173 hat
den Ansatz 189, der mit dem Schlitz 183 in Eingriff
steht. Die Ansätze 189 und 191, 193 der
jeweiligen ersten und zweiten L-förmigen Stücke 173 und 175 befestigen die
Schutzanordnung 171 an dem gegossenen Gehäuse 3a und
gestatten somit in vorteilhafter Weise eine Montage in Z-Achse von
dieser Anordnung 171, wobei dem anfänglichen Einsetzen des ersten
L-förmigen
Stückes 173 ein
darauf folgendes Einsetzen des zweiten L-förmigen Stückes 175 folgt.
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Die 10 und 11 zeigen
die Handgriffanordnung 35 des Schaltungsunterbrechers der 1.
Die Handgriffanordnung 35 weist ein erstes Stück oder
einen Schaftteil 199 und ein zweites Stück oder einen Kappenteil 201 auf.
In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist der Schaftteil 199 aus einem gegossenen Plastik mit
einer hellen (beispielsweise weißen) Farbe gemacht, und der
Kappenteil 201 ist aus einem gegossenen Plastik mit einer
dunklen (beispielsweise schwarzen) Farbe gemacht. Wie in 11 gezeigt,
ist der Schaftteil 199 an dem Kappenteil 201 befestigt,
wobei der Schaftteil 199 einen ersten sichtbaren Eindruck
bietet, und wobei der Kappenteil 201 einen anderen, zweiten
sichtbaren Eindruck bietet.
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Wie
in 4 gezeigt, ist der Schaftteil 199 in dem
Hohlraum 3a des Gehäuses 3 (1),
wenn die trennbaren Kontakte 59 geschlossen sind, und der Kappenteil 201 ist
außerhalb
des Gehäuses 3,
wodurch ein erster sichtbarer Eindruck (beispielsweise die dunkle
Farbe des Kappenteils 201) in der An-Position des Handgriffes
vorgesehen wird. In anderer Weise, wie in den 3 und 5 gezeigt,
ist der Anzeigeteil 99 des Schaftteils 199 der
Handgriffanordnung 35 außerhalb des Gehäuses 3,
wenn die trennbaren Kontakte 59 offen sind (d. h. aus,
aufgesprengt). Wie in 10 gezeigt, hat der Schaftteil 199 einen
Schaft 203 mit zwei Ansätzen
oder Vorsprüngen 205, 207 an
jeder Seite des oberen Endes davon (mit Bezug auf 10).
Der Kappenteil 201 hat ein offenes Ende 209 und
eine ringförmige
Wand 211 mit zwei Öffnungen 213, 215 darin.
Die ringförmige
Wand 211 hat auch zwei Kanäle 217, 219 darin, wobei
die Kanäle
von den zwei Öffnungen 213 bzw. 215
versetzt sind. Wenn die Handgriffanordnung 35 montiert
wird, wird der Schaft 203 des Schaftteils 199 in
das offene Ende 209 des Kappenteils 201 eingeführt, wobei
die Ansätze 205, 207 in
den Kanälen 217, 219 der
ringför migen
Wand 211 sind. Dann wird der Kappenteil 201 im
Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 10) beispielsweise
um eine Vierteldrehung gedreht, um die Ansätze 205, 207 in
den Öffnungen 213 bzw. 215 in
Eingriff zu bringen, wodurch die zwei Teile 199, 201 zusammen
verriegelt werden, wie in 11 gezeigt.
In dieser Weise bietet die Handgriffanordnung 35 eine zweiteilige
zusammenschnappende Konstruktion und dreht sich nicht auseinander.
Daher bietet dies einen Betätigungshandgriff
oder Knopf mit ausreichender Festigkeit und sieht auch eine klare Anzeige
durch deutlich unterschiedliche sichtbare Eindrücke der zwei gegossenen Teile 199, 201 vor, um
den Zustand des Unterbrechers zu zeigen (d. h. aus/ausgelöst gegenüber an).
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Obwohl
das Beispiel unterschiedliche Farben einsetzt, um getrennte unterschiedliche
sichtbare Eindrücke
der zwei Teile 199, 201 vorzusehen, ist die Anwendung
auf einem großem
Bereich von solchen Teilen anwendbar, die deutlich unterschiedliche sichtbare
Eindrücke
vorsehen, wie beispielsweise unterschiedliche Texturen (beispielsweise
glatt gegenüber
rauh), unterschiedliche Muster (beispielsweise ein gestricheltes
Muster gegenüber
einem karierten Muster, gestreift gegenüber vollfarbig) und/oder unterschiedliche
Kombinationen davon (beispielsweise eine durchgängige blaue Farbe gegenüber einem
gestreiften Muster). Obwohl eine zweiteilige Handgriffanordnung 35 gezeigt
ist, ist die Erfindung auf einteilige oder mehrteilige Betätigungshandgriffe
anwendbar, die vorzugsweise unterschiedliche sichtbare Eindrücke aufweisen,
um den Zustand des Unterbrechers zu zeigen.
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Der
Schaftteil 199 ist vorzugsweise so gegossen, dass er einen
Metalleinsatz 221 (beispielsweise aus rostfreiem Stahl
gemacht) mit einer Öffnung 223 aufweist,
um den Stift 91 der 4 aufzunehmen.
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12 zeigt
die Überstromanordnung 53, die
den Auslösemotor
oder die Elektromagnetanordnung 119 und das Bimetall 129 aufweist.
Ein kantileverartig angeordnetes die Umgebung kompensierendes Bimetall 225 ist
betriebsmäßig mit
dem Bimetall 129 assoziiert. Ein Ende 227 dieses
die Umgebung kompensierenden Bimetalls 225 ist in geeigneter Weise
an einem Auslöseverriegelungsglied 229 der Verriegelungsanordnung 51 befestigt,
wie beispielsweise durch Punktschweißen. Das kantileverartige die
Umgebung kompensierende Bimetall 225 erstreckt sich nach
oben (mit Bezug auf 12) um in einem freien Ende 231 zu
enden, welches benachbart zu dem freien Ende 233 des Bimetalls 129 ist. Während normaler
Betriebsbedingungen ist ein Spalt zwischen dem freien Ende 233 des
Bimetalls 129 und dem freien Ende 231 des die
Umgebung kompensierenden Bimetalls 225 vorhanden. Wenn
das Bimetall 129 aufgeheizt wird, bewegt es sich nach rechts
(mit Bezug auf 12), wie von der Linie 235 gezeigt.
Ein beispielhafter Träger 237,
der aus Plastik oder einem anderen geeigneten isolierenden Material
gemacht ist, hat Nuten 238 und 239, die mit den
freien Enden 233 und 231 des Bimetalls 129 bzw.
dem die Umgebung kompensierenden Bimetall 225 in Eingriff
sind. Das Bimetall 129 bewegt den Träger 237 wenn es aufgeheizt
wird, wobei es somit an dem die Umgebung kompensierenden Bimetall 225 zieht,
welches wiederum an der Auslöseverriegelung 229 angebracht
ist. Eine Steigerung oder Verringerung der Umgebungstemperaturbedingungen
bewirkt, dass das freie Ende 233 des Bimetalls 129 und
das freie Ende 231 des die Umgebung kompensierenden Bimetalls 225 sich
in der gleichen Richtung bewegen, und daher den entsprechenden Spalt
zwischen den zwei freien Enden 231, 233 der Bimetalle
halten, um die Effekte der Veränderungen
der Umgebungstemperatur zu eliminieren. Daher sind das Bimetall 129 und
das kantileverartige die Umgebung kompensierende Bimetall 225 in
Reihe mit der Auslöseverriegelung 229 gekoppelt,
um diese ansprechend auf einen anhaltenden Überstromzustand zu bewegen,
der bezüglich
der Umgebungszustände
kompensiert ist. Bei Überstrombedingungen
zieht daher das Bimetall 129 an dem die Umgebung kompensierenden
Bimetall 225, welches die Auslöseverriegelung 229 der
Verriegelungsanordnung 51 im Uhrzeigersinn dreht (mit Bezug
auf 12) oder gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 6),
und zwar um den Schwenkpunkt 159 (6) und dies
löst den
Verriegelungshebel 77, um den Betätigungsmechanismus 22 auszulösen.
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Die
thermische Auslösung
kann durch eine Kalibrierungsschraube 240 kalibriert werden,
die mit dem gegossenen Gehäuse 3a der 2 in
Eingriff kommt, und die in eine Mutter 241 geschraubt ist,
die zwischen einer Unterseite 243 des Bimetalls 129 und dem
festen Ende 227 des die Umgebung kompensierenden Bimetalls 225 angeordnet
ist. Durch weiteres Einschrauben und Festziehen der Schraube 240 in der
Mutter 241 kommt die Mutter 241 in Eingriff mit der
Bimetallunterseite 243 und treibt das freie Ende 233 des
Bimetalls nach rechts (mit Bezug auf 12), wie
von der Linie bzw. dem Pfeil 235 gezeigt. Alternativ gestattet
das Umdrehen bzw. Lösen der
Schraube 240 aus der Mutter 241, dass das freie Ende 233 des
Bimetalls nach links zurückkehrt
(mit Bezug auf 12).
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Wie
in 13 gezeigt, weist die Auslösemotoranordnung 119 eine
Motorbasis 245 auf, die aus magnetischem Stahl gemacht
ist, weiter die Spulenanordnung 117 und die Anschlüsse 109, 111.
Die Basis 245 weist eine Öffnung 247 auf, die
fest mit einem Ende der Feder 63 der 3 in
Eingriff ist, und die auch ein beispielhaftes ovales Loch 249 darin
aufweist, wobei das Loch mit einem entsprechenden ovalen Vorsprungsmerkmal
bzw. Vorsprungsteil 251 in der Mechanismusplatte 23 der 7 zusammenpaßt, und
zwar zur Festlegung der Motoranordnung 119. Die Motoranordnung 119 ist
wiederum zwischen der Rückwand 235 des
gegossenen Gehäuses 3a der 9 und
der Mechanismusplatte 23 gesichert.
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Die
beispielhafte Motorspulenanordnung 117 hat einen magnetisch
permeablen Motorkern 254, der in eine (nicht gezeigte)
Spulenhülse
innerhalb einer elektrischen Spule 256 paßt. Der
Motorkern 254 ist an einem Ende 255 mit der Basis 245 verbunden. Die
Spulenanordnung 117 ist in einem magnetisch permeablen
Motornapf 260 aufgenommen, was zusammen mit dem magnetisch
permeablen Kern 254 einen Magnetkreis bildet. Der Motorkern 254 hält die Spule 256 in
einer Öffnung 257 davon.
Ein Stift oder Anschlußhalter 258 steht
seitlich nach außen
durch einen (nicht gezeigten) Schlitz in den Motornapf 260 vor
und trägt
die Anschlüsse 109, 111.
Die Auslösemotorspulenanordnung 117 wird
durch die Anschlüsse 109, 111 durch
eine e lektronische Auslöseschaltung
erregt (beispielsweise Lichtbogenfehler, Erdungsfehler), die auf
den gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 der 1 vorgesehen
ist. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist nur eine Lichtbogenfehlerauslöseschaltung vorgesehen.
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Der
beispielhafte Schaltungsunterbrecher 1 weist drei unterschiedliche
Auslösebetriebszustände auf,
die alle die Auslöseverriegelung 229 der 4 einsetzen,
um den Betätigungsmechanismus 22 zu betätigen und
die trennbaren Kontakte 59 zu öffnen: (1) Überstromzustände (d.
h. eine thermische Auslösung),
die von dem Bimetall 129 (7 und 12) detektiert
wird, die die Auslöseverriegelung 229 durch
den Träger 237 und
das die Umgebung kompensierende Bimetall 225 betätigt; (2)
Lichtbogenfehlerzustände
(und/oder Erdungsfehlerzustände), die
von den gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 detektiert
werden, die den Auslösemotor 119 erregen,
um die Auslöseverriegelung 229 zu
betätigen (14 und 15);
und (3) Zustände
mit relativ hohem Strom (d. h. eine sofortige Auslösung), die
auch die Auslöseverriegelung 229 anziehen (3–6).
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Wie
in 12 gezeigt, hat die Mechanismusplatte 23 zwei
Zapfen 259, 261, die mit entsprechenden Löchern 263 bzw. 265 innerhalb
des Hohlraums 5a des gegossenen Gehäuses 3a in Eingriff
stehen (9). Vorzugsweise sehen die Zapfen 259, 261 und
die Löcher 263, 265 eine
Ausrichtungsfunktion vor, wobei der Isolator 45, die gedruckten
Schaltungsplatinen 41, 43 und die gegossene Abdeckung 3b,
wie von der Klippplatte 7 gesichert, den Betätigungsmechanismus 22,
die Mechanismusplatte 23 und den Auslösemotor 119 innerhalb
des Gehäuses 3 der 1 halten.
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Mit
Bezug auf die 14 und 15 wird die
Motorspule 256 fest durch den Motorkern 254 der 13 gehalten,
wobei ein Ende der Spule 256 (und somit ein Ende des Motorkerns 254)
zu einem Ankerabschnitt 267 der Auslöseverriegelung 229 weisen. Wenn
die Spulenanordnung 117 erregt wird, wird der Auslöseverriegelungsankerabschnitt 267 zum
Motorkern hingezogen, wodurch der obere Teil 269 sich nach
rechts dreht (mit Bezug auf die 14) und zwar
in eine unverriegelte Position. Wie oben in Verbindung mit 5 besprochen,
löst die
Betätigung der
Auslöseverriegelung 229 die
trennbaren Kontakte 59 auf. Daher überwacht die elektronische
Auslöseschaltung
der gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43, die
auf abgefühlte
Lichtbogenfehlerzustände
des Stroms ansprechen, der durch die trennbaren Kontakte 59 fließt, zum
Schutz gegen Lichtbogenfehler den Laststrom (d. h. durch die Anschlüsse 121, 123 der 6),
und zwar bezüglich
Charakteristiken von solchen Fehlern, und erregt (d. h. durch die
Anschlüsse 109, 111 der 6)
die Auslösemotorspulenanordnung 117.
Der magnetische Fluß,
der von der Erregung der Spulenanordnung 117 erzeugt wird, zieht
wiederum den Auslöseverriegelungsankerabschnitt 267 zum
Motorkern hin (wie in 15 gezeigt), um den Haken 95 aus
der Auslöseverriegelungsöffnung 97 gleiten
zu lassen, um dadurch den Schaltungsunterbrecher 1 in der
oben für
eine thermische Auslösung
besprochenen Weise auszulösen.
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16 zeigt
die Betätigungshandgriffanordnung 35 in
der angehobenen Aus-Position (der 3), und
die bewegbare und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige 37 in
einer angehobenen ausgelösten
Position. Die Anzeige 37 (die am besten in 17 gezeigt
ist) weist einen ersten Schenkel oder ein bewegbares Glied 271 mit
einer Nut 272 nahe dem unteren Ende davon auf. Die Nut 272 ist
in Eingriff mit einem ersten Arm 273 einer Feder 275.
Die Feder 275 hat einen mittleren Teil 277, der
von einem Stift 279 auf der Mechanismusplatte 23 gehalten wird,
und einen zweiten Arm 281, der zwischen den Seite an Seite
liegenden Stiften 283, 285 der Platte 23 gehalten
wird. Die Anzeige 37 der 17 weist auch
einen zweiten Schenkel oder ein Lichtrohr- bzw. Lichtleitungsglied 273 und
einen beleuchtbaren Ringteil 274 auf, der mit den Schenkeln 271, 273 verbunden
ist. Der beleuchtbare Ringteil 274 ist ein erster Teil
der bewegbaren und beleuchtbaren Lichtbogenfehleranzeige 37,
und die Schenkel 271 und 273 sind ein zweiter
Teil der Anzeige 37, der normalerweise innerhalb der Umrandung 29 des
Gehäuses 3 ausgenommen
ist (3–5).
Unter normalen Betriebsbedingungen erregt die gedruckte Schaltungsplatine 41 die
LED 135 (1) durch eine interne Spannung,
die von der normalen Leitung-Erdung-Spannung zwischen den Anschlüssen 123, 131 (1 und 6)
abgeleitet wird. Das freie Ende des Lichtleiters 273 ist
normalerweise in der Nähe
der LED 135 (3) und nimmt normalerweise Licht
davon auf, wenn die gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 für die Lichtbogenfehler
ordnungsgemäß erregt
sind. Daher beleuchtet die LED 135 normalerweise den Lichtleiter 273 und
somit den beleuchtbaren Ringteil 274. Der beleuchtbare
Ringteil 274 ist in den 3-5 sichtbar,
um, wenn er beleuchtet ist, eine ordnungsgemäße Erregung der gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 für Lichtbogenfehler
anzuzeigen.
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Mit
Bezug auf die 14 und 15 weist der
Auslösemotor 119 auch
eine Anzeigeverriegelung 287 auf, die schwenkbar an einem
Stift 289 montiert ist, der an der Mechanismusplatte 23 der 16 angeordnet
ist. Die Anzeigeverriegelung 287 weist einen oberen Verriegelungsteil 291 mit
einer Öffnung 293 darin
auf, und einen unteren Ankerteil 295. Die Anzeigeverriegelung 287 ist
an einem Ende des Auslösemotors 119 angeordnet,
und die Auslöseverriegelung 229 ist
an dem gegenüberliegenden Ende
davon angeordnet. Wie in 14 gezeigt,
gibt es einen ersten Spalt 297 zwischen dem rechten Ende
(mit Bezug auf 14) des Auslösemotornapfes 260 und
dem Auslöseverriegelungsanker 267, und
es gibt einen zweiten Spalt 299 zwischen dem linken Ende
(mit Bezug auf 14) des Napfes 260 und
des Anzeigeverriegelungsankers 295. Ansprechend auf Strom,
der an der Spulenanordnung 117 angelegt wird, erzeugt der
Auslösemotor 119 einen Fluß und zieht
eine der Verriegelungen 229, 287 dorthin, was
einen entsprechenden Spalt der Spalte 297, 299 schließt, wodurch
die Reluktanz der Spulenanordnung 117 gesenkt wird, was
den Auslösemotorfluß steigert
und die andere der Verriegelungen 229, 287 anzieht,
um den anderen entsprechenden Spalt der Spalte 297, 299 zu
schließen,
wie in 15 gezeigt. Beispielsweise wird
angenommen, dass der Auslösemotor 119 zuerst
die Anzeigeverriegelung 287 anzieht, was weniger Anzugskraft
erfordert als von der Auslöseverriegelung 229 angefordert
wird, obwohl die Erfindung auf Auslösemotoren anwendbar ist, die
zuerst eine Auslöseverriegelung
anziehen, oder die gleichzeitig die Anzeige- und Auslöseverriegelungen
anziehen.
-
Wenn
die Anzeigeverriegelung 287 in der Position der 15 ist,
kommt das Ende 301 des Federschenkels 237 außer Eingriff
von der Anzeigeverriegelungsöffnung 293,
und der Federschenkel 273 treibt das bewegbare Glied 271 nach
oben mit Bezug auf 16, wodurch der Anzeigering 274 nach
oben in die Lichtbogenfehler-Auslöseposition der 16 und 18 getrieben
wird. In dieser Position ist der Lichtleiter 273 (17)
von der LED 135 getrennt (1). Ebenfalls
wird die Leistung von den gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 genommen.
Daher wird der Beleuchtungsringteil 274 nicht länger beleuchtet.
-
18 zeigt
den Schaltungsunterbrecher 1 mit der Betätigungshandgriffanordnung 35 in
der Handgriffauslöseposition
folgend auf einen Lichtbogenfehlerauslösezustand (und/oder einen thermischen
Auslösezustand
und/oder einen Zustand mit sofortiger Auslösung), und den Anzeigering 274,
der entfernt von dem Gehäuse 3 in
der Lichtbogenfehlerauslöseposition
folgend auf einen Lichtbogenfehlerauslösezustand angeordnet ist. Normalerweise
resultieren diese Positionen aus einer Lichtbogenfehlerauslösung, obwohl
sie, wie unten besprochen, alternativ aus einer vorherigen Lichtbogenfehlerauslösung resultieren
können,
nach der die Betätigungshandgriffanordnung 35,
jedoch nicht der beleuchtbare Ringteil 274 zurückgesetzt
wurde, und zwar gefolgt von einer thermischen und/oder sofortigen
Auslösung.
Der beleuchtbare Ringteil 274 steht durch die Öffnung 30 des
Gehäuses 3 der 1 und
durch eine Öffnung 302 der
Umrandung 29 vor. Der Ringteil 274 umgibt einen
oberen Schaftteil 303 der Betätigungshandgriffanordnung 35.
-
Ein
wichtiger Aspekt der vorliegenden Vorrichtung ist die Fähigkeit,
dass die beispielhafte Betätigungshandgriffanordnung 35 unabhängig von
der Lichtbogenfehleranzeige 37 arbeitet. In dieser Weise kann
folgend auf irgendeine Auslösung
die Betätigungshandgriffanordnung 35 in
die An-Position der 4 zurückgesetzt werden, ohne die
Lichtbogenfehleranzeige 37 aus der die Lichtbogenfehlerauslösung anzeigenden
Position der 18 zu bewegen. Beispielsweise
kann es während
des Betriebs eines Flugzeugs besonders vorteilhaft während der
Betätigung
eines kritischen oder wichtigen Leis tungssystems sein, ein solches
System erneut durch die Betätigungshandgriffanordnung 35 einzuschalten,
während
man die Lichtbogenfehleranzeige 37 in ihrer die Lichtbogenfehlerauslösung anzeigenden
Position läßt. In dieser
Weise kann das Flugzeug sicher betrieben werden (beispielsweise überwiegt
das Risiko, das Leistungssystem nicht einzuschalten, das Risiko eines
Lichtbogenfehlers), während
man die Lichtbogenfehleranzeige 37 für die darauf folgende Beachtung
durch das Instandhaltungspersonal erst nachdem das Flugzeug sicher
gelandet ist, im Einsatz läßt. In ähnlicher
Weise kann die Lichtbogenfehleranzeige 37 aus der den Lichtbogenfehler
anzeigenden Position der 18 zurückgesetzt
werden, indem man den beleuchtbaren Ringteil 274 nach unten drückt, um
das Federschenkelende 301 mit der Anzeigeverriegelungsöffnung 293 (21)
erneut in Eingriff zu bringen, ohne die Betätigungshandgriffanordnung 35 zwischen
ihren Aus- und An-Positionen zu
bewegen.
-
19 zeigt
den normalen Betriebszustand des Schaltungsunterbrechers 1,
bei dem sowohl die Betätigungshandgriffanordnung 35 als
auch der Anzeigering 274 in normalen Positionen sind. Ebenfalls, solange
wie die Leistung in geeigneter Weise an den Schaltungsunterbrecher 1 angelegt
wird, wird der beleuchtbare Ringteil 274 normalerweise
durch Licht von der LED 135 beleuchtet (1),
wie von der Leitung-Erdung-Spannung zwischen dem Anschluß 123 erregt
(6), die die Leitungsspannung von dem Leitungsanschluß 32 hat,
und von dem Anschluß 131 (4),
der das Erdungspotential von der Umrandung 29 und/oder
einer (nicht gezeigten) Befestigungstafel hat. Somit ist die LED 135 normalerweise in
dem Fall beleuchtet, dass die gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 (1)
für den
Lichtbogenfehler erregt sind, und ist anderenfalls nicht beleuchtet
(beispielsweise ist keine Leistung vorhanden; die Umrandung 29 ist
nicht ordnungsgemäß geerdet).
-
Mit
Bezug auf die 20–22 ist
der Anzeigeschenkel 271 in Eingriff mit der Feder 275 und wird
mechanisch von der Anzeigeverriegelung 287 (20 und 21)
nach unten gehalten. Wenn ein Lichtbogenfehlerauslösezu stand
auftritt, wird die Anzeigeverriegelung 287 in die in 22 gezeigte
Position betätigt.
Wenn die Anzeigeverriegelung 287 so bewegt wird, wird die
Feder 275 von der Anzeigeverriegelungsöffnung 293 gelöst, was
gestattet, dass die Feder 275 den Anzeigeschenkel 271 innen
im Gehäuse 3 der 1 nach
oben drückt,
wodurch der Anzeigering 274 weg von dem Gehäuse 3 und
aus diesem heraus bewegt wird, wie in 8 gezeigt, und
zwar um einen Lichtbogenfehlerauslösezustand anzuzeigen.
-
Wie
in 20 gezeigt, erstreckt sich die Verriegelungsrückstellfeder 107 durch
eine Öffnung 305 der
Motorbasis 245 (wie am besten in 13 gezeigt).
Die Feder 107 treibt die Anzeigeverriegelung 287 im
Uhrzeigersinn an und treibt die Auslöseverriegelung 229 gegen
den Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 20) und
treibt somit beide der doppelten Verriegelungen 229, 287 an.
-
Obwohl
die Vorrichtung bezüglich
einer doppelten Auslöse/Anzeigeverriegelung
beschrieben worden ist, die von dem beispielhaften Auslösemotor 119,
der Auslöseverriegelung 229 und
der Anzeigeverriegelung 287 gebildet wird, ist die Erfindung
auf einzelne und doppelte Verriegelungsfunktionen anwendbar, die
eine Anzeigeverriegelung betätigen,
um einen Lichtbogenfehler- oder Erdungsfehlerzustand anzuzeigen
und/oder, die eine Auslöseverriegelung betätigen, um
trennbare Kontakte zur Öffnung
auszulösen
bzw. aufzusprengen. Die Erfindung ist weiter anwendbar auf eine
Anzeigeverriegelung, die normalerweise mit einem bewegbaren Glied
einer Anzeige in Eingriff steht, und die ein solches Glied zur Bewegung
durch eine Feder löst.
-
Um
eine sofortige Auslösung
vorzusehen, weist die Überstromanordnung 53 der 3–5 eine
Anordnung zur Leitung eines Strompfades eines Hauptleiters auf,
wie von dem Bimetall 129, der Mechanismusplatte 23,
dem flexiblen Band 167 und dem bewegbaren Kontaktarm 58 der 7 gebildet, und
zwar durch eine Magnetschaltung bzw. einen Magnetkreis, wie von
dem Motorrahmen 245 der 12 und
den zwei Mechanismusoberplatten 24, 25 aus Stahl
der 6 gebildet. Der Motorrahmen 245 und die
Platten 24, 25 bilden eine Stahlform um diesen
Strompfad herum. Die unterbrochenen elektrischen Leitungspfade der
beispielhaften Magnetschaltung leiten den Magnetfluß derart,
dass er einmal durch den allgemeinen Pfad der Stahlform fließt, wodurch
ein Elektromagnet mit einer Wicklung gebildet wird. Immer wenn der
Laststrom in den Schaltungsunterbrecher 1 fließt, zieht
die Stahlform magnetisch die Stahlauslöseverriegelung 229 an.
Die magnetische Kupplung ist derart, dass ausreichend hohe Lastströme von mindestens
einer vorbestimmten Größe (beispielsweise
ohne Begrenzung, ungefähr
300 Ampere für
eine Nennlast von 2,5 Ampere), wie jene, die mit Kurzschlüssen assoziiert
sind, ausreichen, um die Auslöseverriegelung 229 zu
betätigen,
ohne die Auslösungsmotorspulenanordnung 117 zu
erregen. Wenn der Laststrom von ausreichender Größe ist, dann wird die Auslöseverriegelung 229 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (mit Bezug auf 5)
gedreht, wodurch der Schaltungsunterbrecher 1 ausgelöst wird.
-
Beispielsweise
fließt
ein magnetischer Fluß um
irgendeinen stromführenden
Leiter und fließt
vorzugsweise in Stahl. Daher konzentriert und kanalisiert die beispielhafte
Stahlform um den beispielhaften Laststrompfad den magnetischen Fluß, so dass er
durch den beispielhaften Stahlpfad fließt. Obwohl der magnetische
Fluß vorzugsweise
in Stahl fließt, überkreuzt
er auch irgendwelche Spalte in diesem Stahl. Daher sind die Oberplatten 24, 25 vorzugsweise
nahe am Motorrahmen 245, obwohl eine physische Verbindung
nicht erforderlich ist. Wenn der Magnetfluß einen Spalt in diesem Pfad
um die nicht durchgängigen
elektrischen Leitungspfade überkreuzt,
wird eine Kraft zum Schließen
des Spaltes erzeugt. Da der Stahlpfad, der diese Leitungspfade umfaßt, Spalte
zwischen dem Motorrahmen 245 und der Auslöseverriegelung 229 und
zwischen dem L-förmigen
Teil 160 der Oberplatte 25 und der Auslöseverriegelung 229 aufweist,
werden Kräfte
zum Schließen von
diesen Spalten erzeugt, und somit zur Betätigung der Auslöseverriegelung 229.
-
Wie
in 23 gezeigt, ist ein Schaltungsunterbrecher 306 ähnlich dem
Schaltungsunterbrecher 1 der 1, außer das
Befestigungsmittel 307 durch die Öffnungen 17 und 15 (in 1 gezeigt)
die in der Klippplatte 7 und unter dem gegossenen Gehäuse 309a und
der gegossenen Abdeckung 309b angeordnet sind, um die eine
Seite 11 zur anderen Seite 13 hin zu ziehen und
das gegossene Gehäuse 309a an
der gegossenen Abdeckung 309b zu sichern.
-
Wie
in 24 gezeigt, ist ein Schaltungsunterbrecher 311 ähnlich dem
Schaltungsunterbrecher 1 der 1, außer dass
das gegossene Gehäuse 313a und
die gegossene Abdeckung 313b jeweils Kanäle 315a bzw. 315b haben.
Befestigungsmittel 317 sind durch die Öffnungen 15, 17 der
Klippplattenseiten 11, 13 und innerhalb der Kanäle 315a, 315b angeordnet,
um die eine Seite 11 zur anderen Seite 13 zu ziehen,
wodurch das gegossene Gehäuse 313a an
der gegossenen Abdeckung 313b gesichert wird.
-
Der
beispielhafte Schaltungsunterbrecher 1 ist ein einfacher
und zuverlässiger
Mechanismus, der selektiv mehrere Schutzfunktionen vorsieht, genauso wie
er als ein An/Aus-Schalter dient. Diese Anordnung bietet sich auch
zur automatisierten Montage an. Der gegossene Abschnitt 3a des
Gehäuses 3 wird
auf einer flachen Oberseite angeordnet, und die Teile werden alle
von oben eingesetzt. Die Mechanismusplatte 23, der Betätigungsmechanismus 22,
die Handgriffanordnung 35, die Verriegelungsanordnung 51,
die Bimetalle 229, 225 und die Schutzanordnung 171 passen
alle in den Hohlraum 5a in diesem Gehäuseabschnitt 3a. Der
Auslösemotor 119 sitzt
hinter der Mechanismusplatte 23, und die gedruckten Schaltungsplatinen 41, 43 sind
durch elektrische Stifte 109, 111, 121, 123, 131 verbunden.
Die Schaltungsplatinen 41, 43 erstrecken sich
in den Hohlraum 5b des Gehäuseabschnittes 3b.
Die Abschnitte 3a, 3b sind wiederum aneinander
durch die Klippplatte 7 und Befestigungsmittel 21 gesichert.
In einem Ausführungsbeispiel
ist der beispielhafte Schaltungsunterbrecher 1 ungefähr 1 bis
1,2 Inch hoch, ungefähr
1 Inch breit und ungefähr
0,8 Inch dick.
-
Während spezielle
Ausführungsbeispiele
der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, wird es dem Fachmann
offensichtlich sein, dass verschie dene Modifikationen und Alternativen
an diesen Details im Lichte der gesamten Lehre der Offenbarung entwickelt
werden könnten.
Entsprechend sollen die speziellen offenbarten Anordnungen nur veranschaulichend
und nicht einschränkend
bezüglich
des Umfangs der Erfindung sein, dem die volle Breite der beigefügten Ansprüche zu geben
ist.
-
- 1
- Schaltungsunterbrecher
- 3
- Gehäuse
- 3a
- erster
Abschnitt
- 3b
- zweiter
Abschnitt
- 5a
- gegenüber stehender
Hohlraum
- 5b
- gegenüber stehender
Hohlraum
- 7
- externe
Klippplatte
- 9
- Oberteil
- 11
- Seite
- 13
- Seite
- 15
- Öffnung
- 17
- Öffnung
- 19
- Öffnung
- 20
- Öffnung
- 21
- Befestigungsmittel
- 22
- Betätigungsmechanismus
- 23
- mechanische
Spannplatte
- 24
- erste
Mechanismus-Oberplatte
- 25
- zweite
Mechanismus-Oberplatte
- 29
- Umrandung
- 30
- Öffnung des
Gehäuses
- 31
- Mutter
- 31a
- Scheibe
- 32
- Leitungsanschluß
- 33
- Lastanschluß
- 35
- Betätigungshandgriffanordnung
- 37
- bewegbare
und beleuchtbare Lichtbogenfehleranzeige
- 39
- Lichtbogenfehlerdetektor
- 41
- gedruckte
Schaltungsplatine (PCB = printed circuit board)
- 43
- gedruckte
Schaltungsplatine (PCB = printed circuit board)
- 45
- Isolator
- 47
- trennbare
Kontaktanordnung
- 49
- Umschaltmechanismus
bzw. Kniehebelmechanismus
- 51
- Verriegelungsgliedanordnung
- 53
- Überstromanordnung
- 55
- fester
Kontakt
- 57
- bewegbarer
Kontakt
- 58
- bewegbarer
Kontaktarm
- 59
- trennbare
Kontakte
- 61
- Metallstift
- 63
- Kantilever-Blattfeder
- 65
- untere
Kippverbindung
- 66
- Stift
- 67
- erstes
oder unteres Ende
- 69
- Schwenkpunkt
- 71
- zweite
Kippverbindung
- 73
- erstes
oder oberes Ende
- 75
- Stift
- 77
- Verriegelungshebel
- 79
- Metallstift
- 81
- Kniestift
- 83
- Antriebsverbindung
- 85
- Verriegelungshebelrückstellfeder
- 87
- Handgriffglied
- 89
- Schaft
- 91
- Stift
- 93
- Finger
- 95
- Haken
- 97
- Öffnung
- 99
- Anzeigeteil
- 101
- Anschlagteil
- 103
- Anschlagteil
- 105
- geschlitzte Öffnung
- 107
- Verriegelungsrückstellfeder
- 109
- Anschluß
- 111
- Anschluß
- 112
- Öffnung
- 113
- passender
Anschluß
- 114
- Öffnung
- 115
- passender
Anschluß
- 117
- Spulenanordnung
- 119
- Auslösemotor
oder Elektromagnetanordnung
- 121
- Anschluß
- 123
- Anschluß
- 124
- Öffnung
- 125
- passender
Anschluß
- 126
- Öffnung
- 127
- passender
Anschluß
- 129
- Bimetall
- 131
- Anschluß
- 132
- Öffnung
- 133
- passender
Anschluß
- 135
- Licht
emittierende Diode (LED)
- 137
- Öffnung
- 139
- Öffnung
- 141
- Nietenstift
- 143
- Nietenstift
- 145
- Nietenstift
- 147
- Metallstift
- 149
- Öffnung
- 151
- Öffnung
- 153
- Öffnung
- 155
- Öffnung
- 157
- Öffnung
- 159
- Schwenkpunkt
- 160
- L-förmiger Teil
- 161
- Überstromanordnung
- 164
- ein
Ende des Bimetalls
- 165
- anderes
Ende des Bimetalls
- 167
- flexible
Verbindung wie beispielsweise flexible Bandleiter
- 169
- Zwischenabschnitt
des Bimetalls
- 171
- Schutzanordnung
- 173
- Metallstück
- 175
- Metallstück
- 177
- erster
Schenkel
- 179
- zweiter
Schenkel
- 181
- Basis
- 183
- Schlitz
- 185
- Schlitz
- 189
- Ansatz
- 191
- Ansatz
- 193
- Ansatz
- 195
- Nut
- 197
- Ende
- 199
- erstes
Stück oder
Schaftteil
- 201
- zweites
Stück oder
Kappenteil
- 203
- Schaft
- 205
- Ansatz
oder Vorsprung
- 207
- Ansatz
oder Vorsprung
- 209
- offenes
Ende
- 211
- ringförmige Wand
- 213
- Öffnung
- 215
- Öffnung
- 217
- Kanal
- 219
- Kanal
- 221
- Metalleinsatz
- 223
- Öffnung
- 225
- kantileverartiges
die Umgebung kompensierendes Bimetall
- 227
- ein
Ende des die Umgebung kompensierenden Bimetalls
- 229
- Auslöseverriegelung
- 231
- freies
Ende
- 233
- freies
Ende
- 235
- Leitung
- 237
- Träger
- 240
- Kalibrierungsschraube
- 241
- Mutter
- 243
- Oberfläche
- 245
- Motorbasis
- 247
- Öffnung
- 249
- ovales
Loch
- 251
- ovales
Vorsprungsmerkmal bzw. Vorsprungsteil
- 253
- Rückwand
- 254
- magnetisch
permiabler Motorkern
- 255
- Ende
- 256
- elektrische
Motorspule
- 257
- Öffnung
- 258
- Stift
oder Anschlußhalter
- 259
- Zapfen
- 260
- magnetisch
permiabler Motornapf
- 261
- Zapfen
- 263
- Loch
- 265
- Loch
- 267
- Ankerabschnitt
- 269
- oberer
Teil
- 271
- erster
Schenkel oder bewegbares Glied
- 272
- Nut
- 273
- erster
Arm
- 274
- beleuchtbarer
Ringteil
- 275
- Feder
- 277
- mittlerer
Teil
- 279
- Stift
- 281
- zweiter
Arm
- 283
- Stift
- 285
- Stift
- 287
- Anzeigeverriegelung
- 289
- Stift
- 291
- oberer
Verriegelungsteil
- 293
- Öffnung
- 295
- unterer
Ankerteil
- 297
- Spalt
- 299
- Spalt
- 301
- Ende
- 302
- Öffnung
- 303
- oberer
Schaftteil
- 305
- Öffnung
- 306
- Schaltungsunterbrecher
- 307
- Befestigungsmittel
- 309a
- gegossenes
Gehäuse
- 309b
- gegossene
Abdeckung
- 311
- Schaltungsunterbrecher
- 313a
- gegossenes
Gehäuse
- 313b
- gegossene
Abdeckung
- 315a
- Kanal
- 315b
- Kanal
- 317
- Befestigungsmittel