Hähnel, Thomas (Sulzaer Str. 3 Berlin, D-14199, DE)
Kroeker, Matthias (Birkenring 74 Ragow, D-15749, DE)
Hähnel, Thomas (Sulzaer Str. 3 Berlin, D-14199, DE)
| 1. | Trennschalter für den Laststromkreis einer Fahrzeugbatte rie mit folgenden Merkmalen : einem Gehäuse (1 ; 111,112,201), einem mit einer Polklemme (21,114) verbindbaren Eingangs leiter (5 ; 117,202), einem mit dem Laststromkreis verbindbaren Ausgangsleiter (6 ; 120,203), einem feststehenden (64,121,204) und einem beweglichen Kontakt (81,126,205) zur Herstellung einer Schaltverbin dung zwischen dem Eingangsleiter (5,117,202) und dem Aus gangsleiter (6,120,203), einem den beweglichen Kontakt (81,126,205) tragenden, zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition umschaltbaren, durch Federkraft in die Öffnungsposition vorgespannten Kontaktträger (8,128,206), einem Verriegelungsmechanismus, der den Kontaktträger (8, 128) in der geschlossenen Stellung fixiert und einem Mittel zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus ein Ther moelement (4,104,215) aus einer FormGedächtnisLegierung ist, das sich bei Erwärmung zusammenzieht. |
| 2. | Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus ein Spannelement (32,33 ; 141) aufweist, das in seiner gestreckten Stellung den beweglichen Kontakt (81,126) gegen den festen Kontakt (64,121) drückt und zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus das Thermoelement (4,104) so auf das Spannelement (32,33 ; 141) einwirkt, das dieses seitlich ausknickt. |
| 3. | Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Thermoelement (4,104) über einen Betätigungsarm (42, 130) am Spannelement (32,33 ; 141) angreift. |
| 4. | Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (42,130) als Rückstellfeder für das Ther moelement (4,104) ausgebildet ist. |
| 5. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus als Kniehebelspannwerk ausgebil det ist und das Spannelement aus einem an dem Kontaktträger (8) angreifenden ersten Hebel (32) und einem im Gehäuse gela gerten zweiten Hebel (33) besteht, die über ein mittleres Kniegelenk (37) zu einem Kniehebel verbunden sind, welcher in annähernd gestrecktem Zustand den Kontaktträger (8) in seiner Schließposition verriegelt. |
| 6. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger eine langgestreckte, einseitig im Gehäuse eingespannte Kontaktfeder (8) ist, die im Mittelbereich ihrer Länge den beweglichen Kontakt (81) trägt und an ihrem freien bzw. beweglichen Ende (82) mit dem äußeren Ende des ersten Kniegelenkhebels (32) unter Bildung eines ersten Drehgelenkes ineinandergreift. |
| 7. | Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB das freie Ende (82) der Kontaktfeder (8) und das äußere Ende des ersten Hebels (32) in Form eines Hakens (83) und einer Ose (32b) ineinandergreifen. |
| 8. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement über den Betätigungsarm (42) annähernd senkrecht zur Streckachse des Kniehebels auf das mittlere Kniegelenk (37) wirkt und dieses bei Kontraktion des Thermo elementes (4) über den Totpunkt bewegt. |
| 9. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (42) durch eine abgekröpfte Blattfeder ge bildet ist, dessen abgekröpftes Ende bei Kontraktion des Thermoelementes auf das Kniegelenk (37) drückt. |
| 10. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Gehäuse (1) gelagerte Abschalttaste an dem mittleren Kniegelenk (37) angreift und ein manuelles Öffnen der Kontak te ermöglicht. |
| 11. | Trennschalter nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (33) über das gehäusefest gelagerte äußere Ende hinaus zu einer Schaltfahne (35) verlängert ist, die durch eine Gehäuseöff nung (72) zur Handbetätigung zugänglich ist. |
| 12. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger eine Kontaktwippe (128) ist, wobei die Kon taktwippe (128) zwischen einer Schließposition und einer Off nungsposition schwenkbar und in die Offnungsposition durch eine Aufreißfeder (127b) vorgespannt ist und als Spannelement zwischen der Kontaktwippe und einem Widerlager (137) eine Knickfeder (141) eingespannt ist, auf deren Mittelbereich das Thermoelement (104) einwirkt und die entgegen der Wirkrich tung des Thermoelements (104) eine VorzugsDurchbiegung auf weist, wobei diese Durchbiegung durch das Thermoelement (104) auf ein Maß begrenzt ist, das kleiner ist als die Längenände rung des Thermoelements, derart, daß im Einschaltzustand des Trennschalters die nahezu gestreckte Knickfeder (141) die Kontaktwippe (128) in ihre Einschaltposition vorspannt, wäh rend bei Ansprechen des Thermoelements (104) die Knickfeder (141) durch die Kontraktion des Thermoelements (104) über ih ren Totpunkt bewegt und durch die Aufreißfeder (127b) entge gen ihrer VorzugsDurchbiegung bei gleichzeitiger Bewegung der Kontaktwippe (128) in die Ausschaltposition durchgebogen wird. |
| 13. | Trennschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager für die Knickfeder (141) durch einen in deren Längsrichtung beweglichen Schieber (137) gebildet ist, der durch ein Handbetätigungsorgan (139) zwischen einer Aus schaltposition, in der die Knickfeder (141) bei der Öffnungs position der Kontaktwippe (128) ihre gestreckte Lage bzw. die VorzugsDurchbiegung einzunehmen vermag und einer Einschalt position, in der die gestreckte Knickfeder (141) die Kontakt wippe (128) in ihre Schließposition vorspannt, umschaltbar ist. |
| 14. | Trennschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (137) durch eine Längsführung (136,144) annä hernd parallel zur gestreckten Knickfeder (141) geführt und durch die Aufreißfeder (127b) über die Knickfeder (141) in die Ausschaltposition vorgespannt ist. |
| 15. | Trennschalter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Handbetätigungsorgan ein Drehschalter (139) dient, dessen Drehachse (138) senkrecht auf einer Verlängerungslinie der gestreckten Knickfeder (141) steht und der mit einem exzen trischen Mitnehmerzapfen (142) an einer quer zu der Verlänge rungslinie verlaufenden Mitnehmerkante (143) des Schiebers (137) mit einem zu der Verlängerungslinie unsymmetrischen Schwenkbereich angreift. |
| 16. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (126) über eine flexible Leitung (125) mit dem Eingangsleiter (117) verbunden ist. |
| 17. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (126) über eine als Flachformfe der (127) ausgebildete Kontaktfeder (127a) mit der Kontakt wippe (128) verbunden ist. |
| 18. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufreißfeder (127b) eine mit der Kontaktwippe (128) ver bundene und gegen einen ortsfesten Anschlag (124) vorgespann te Flachformfeder (127) dient. |
| 19. | Trennschalter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (127a) und die Aufreißfeder (127b) als Ab schnitte einer einstückigen Flachformfeder (127) ausgebildet sind. |
| 20. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwippe (128) auf einem ortsfesten Lagerzapfen (148) drehbar gelagert ist. |
| 21. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Fahrzeugbatterie ist und daß das Thermoelement (4,104) durch einen Kurzschlußsensor (152) und/oder einen Beschleunigungssensor ansteuerbar ist. |
| 22. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1 ; 111,112) an einer Polklemme der Fahrzeugbat terie, die Polklemme (21,114) selbst aussparend angeordnet ist. |
| 23. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (122) in dem Gehäuse (1,111,112) an geordnet ist. |
| 24. | Trennschalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (111,112) ein Stromsensor (152) angeordnet ist, der an den Eingangsleiter (117) gekoppelt ist und bei Überschreiten einer Stromschwelle das Thermoelement (104) mit Strom beaufschlagt. |
| 25. | Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1,111,112) eine elektrische Auswerteschal tung (150) zur Ansteuerung des Thermoelements (4,104) ange ordnet ist. |
| 26. | Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus einen verschiebbaren Stift (208) und einen schwenkbaren Hebel (212) aufweist, wobei der Stift (208) den Kontaktträger (206) in seine geschlossene Stellung drückt und der Hebel (212) den Stift (208) verriegelt und zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus das Thermoelement (215) derart mit dem schwenkbaren Hebel (212) verbunden ist, daß dieser bei Kontraktion des Thermoelements (215) den Stift (208) freigibt und sich der vorgespannte Kontaktträger (206) in die Öffnungsposition bewegt. |
| 27. | Trennschalter nach Anspruch 1 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement (215) über Umlenkrollen (218) umgelenkt ist. |
| 28. | Trennschalter nach Anspruch 1 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Thermoelements (215) durch manuell be dienbare Mittel (219,213,212) erfolgt. |
Ein derartiger Trennschalter ist bereits in der DE 197 01 933 Cl beschrieben. Dieser bekannte Trennschalter besitzt als Kontaktträger eine Kontaktwippe, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und den beweglichen Kontakt mittelbar über eine als Hebelarm wirkende Kontaktfeder trägt. Zur Rückstellung der Kontaktwippe in die Offnungsposition ist eine Aufreißfe- der vorgesehen. Der Verriegelungsmechanismus besteht aus ei- nem Stellarm und einer Schaltklinke, wobei die Schaltklinke den Stellarm an der Kontaktwippe verriegelt und der Stellarm die Kontaktwippe in seiner Schließposition vorspannt.
Als Mittel zum Offnen des Verriegelungsmechanismus wird ein Elektromagnetsystem mit einem Anker eingesetzt, welcher mit der Schaltklinke gekoppelt ist. Zum Öffnen wird das Magnetsy- stem erregt, wodurch die Schaltklinke den Stellarm entriegelt und die Kontaktwippe durch die Aufreißfeder in die Öffnungs- position gebracht wird.
Aus den noch nicht veröffentlichten Anmeldungen mit den amt- lichen Aktenzeichen 198 32 573.8 und 197 41 919.4 sind weite- re Batterietrennschalter bekannt, bei denen zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus ein Elektromangetsystem verwendet wird.
Bei der erstgenannten Anmeldung besteht der Verriegelungsme- chanismus aus einem Kniehebelspannwerk, wobei der Anker des Elektromagnetsystems zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus am mittleren Kniegelenk angreift.
Bei der zweitgenannten Anmeldung ist der bewegliche Kontakt auf einer Kontaktwippe angeordnet und als Verriegelungsmecha- nismus zwischen der Kontaktwippe und einem Festlager eine Knickfeder eingespannt. Im Einschaltzustand ist die Knickfe- der nahezu gestreckt und spannt die Kontaktwippe in ihre Ein- schaltposition vor. Als Mittel zum Öffnen des Verriegelungs- mechanismus wird ebenfalls ein Magnetsystem verwendet, dessen Anker auf den Mittelbereich der Knickfeder einwirkt. Soll der Verriegelungsmechanismus gelöst werden, wird das Elektroma- gnetsystem angesteuert und der Anker bewegt die Knickfeder über ihren Totpunkt, so daß diese seitlich ausknickt und die Kontaktwippe in die Öffnungsposition springt.
Bei allen oben genannten Trennschaltern wird der Verriege- lungsmechanismus über den Anker eines Elektromagnetsystems gelöst. Bein Einsatz in einer Fahrzeugbatterie hat das Elek- tromagnetsystem den Nachteil, daß sich bei starken Stößen der Anker des Elektromagnetsystem auch ohne Erregung bewegen kann und somit die Gefahr besteht, daß der Laststromkreis unge- wollt abgeschaltet wird. Desweiteren nimmt das Elektromagnet- system einen hohen Anteil des Gewichts sowie der gesamten Herstellungskosten des Trennschalters ein. Insbesondere beim Kraftfahrzeugbau ist man bestrebt, das Gewicht so gering wie möglich zu halten und aufgrund der hohen Stückzahlen auch die Kosten von Kleinbauteilen zu senken.
Aus der DE 32 32 466 A1 ist eine Schaltanordnung in Kraft- fahrzeugen bekannt, bei welcher ein Relaiskontakt als Uber- stromsicherung ausgebildet ist. Die Sicherung besteht aus ei- nem festen und einem beweglichen Kontakt, wobei letzterer am Ende eines freikragenden Hitzedrahtes angeordnet ist und über eine Feder gegen des Festkontakt gedrückt wird. Die Feder ist bogenförmig ausgebildet und auf einer Seite mit dem Hitze- draht in einer Halterung festgelegt und auf der anderen Seite mit ihrem freien Ende des Hitzedrahtes so verbunden, daß sie den beweglichen Kontakt gegen den Festkontakt drückt. Bei Uberstrom erwärmt sich der Hitzedraht und zieht sich zusam- men. Die bogenförmige Feder springt durch die Kontraktion des Hitzedrahtes in die entgesetze Durchbiegung um und öffnet da- durch den Kontakt.
Diese Art der Uberstromsicherung ist für einen Batterietrenn- schalter ungeeignet, da die Kontakte nur durch die Federkraft der bogenförmigen Feder aufeinandergepreßt werden und es bei hohen Strömen, wie sie beim Starten des Motors auftreten, zur Funkenbildung und somit zum Verschweißen der Kontakte kommen würde.
Ausgehend von der DE 197 01 933 Cl liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Trennschalter für den Laststromkreis einer Fahrzeugbatterie aufzuzeigen, welcher kostengünstig herzustellen ist, ein geringes Gewicht aufweist und weniger stoßanfällig wie die Elektromagnetsysteme ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mittel zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus ein Thermoele- ment aus einer Formgedächtnislegierung ist, das sich bei Er- wärmung zusammenzieht.
Das Thermoelement ist mit einer Sensorik verbunden, welche zum Beispiel bei einem Kurzschluß oder einem Fahrzeugaufprall dieses mit Strom beaufschlagt. Durch den Strom erwärmt sich
das Thermoelement und öffnet durch seine Kontraktion den Ver- riegelungsmechanismus.
Das Thermoelement ist kostengünstig in der Anschaffung weist ein geringes Gewicht auf und ist daher auch nicht stoßanfäl- lig.
Nur durch den Verriegelungsmechanismus ist es möglich, das Thermoelement in einem Trennschalter für den Lastkreis einer Fahrzeugbatterie einzusetzen. Durch die Fixierung des beweg- lichen Kontakts in der geschlossenen Stellung über den Ver- riegelungsmechanismus werden die Kontakte so stark aufeinan- dergepreßt, daß auch hohe Ströme, wie beim Startvorgang, fließen können.
Ein bevorzugter Verriegelungsmechanismus weist ein Spannele- ment auf, das in seiner gestreckten Stellung den beweglichen Kontakt gegen den festen Kontakt drückt, wobei zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus das Thermoelement so auf das Spann- element einwirkt, daß dieses seitlich ausknickt.
In einer Ausführungsform ist der Verriegelungsmechanismus als Kniehebelspannwerk ausgebildet, wobei das Spannelement aus einem an den Kontaktträger angreifenden ersten Hebel und ei- nem im Gehäuse gelagerte zweiten Hebel besteht, die über ein mittleres Kniegelenk zu einem Kniehebel verbunden sind, wel- cher in annähernd gestrecktem Zustand den Kontaktträger in seiner Schließposition verriegelt.
In einer alternativen Ausführungsform ist der bewegliche Kon- takt auf einer Kontaktwippe angeordnet, welche zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition schwenkbar ist und durch eine Aufreißfeder in der Öffnungsposition vorgespannt ist. Bei diesem Verriegelungsmechanismus ist als Spannelement zwischen der Kontaktwippe und einem Festlager eine Knickfeder eingespannt, auf deren Mittelbereich das Thermoelement ein- wirkt. Die Knickfeder weist entgegen der Wirkrichtung des
Thermoelements eine Vorzugdurchbiegung auf, wobei diese Durchbiegung durch das Thermoelement auf ein Maß beschränkt ist, das kleiner ist als die Längenänderung des Thermoele- ments. Im Einschaltzustand spannt die nahezu gestreckte Knickfeder die Kontaktwippe in ihre Einschaltposition vor, während bei Ansprechen des Thermoelements die Knickfeder durch die Kontraktion des Thermoelements über ihren Totpunkt bewegt wird und durch die Aufreißfeder bei gleichzeitiger Be- wegung der Kontaktwippe wieder in die Ausschaltposition durchgebogen wird.
Das Thermoelement greift günstigerweise über einen Betäti- gungsarm an dem als Kniehebel bzw. als Knickfeder ausgebilde- ten Spannelement an, wobei in einer bevorzugten Ausführungs- form der Betätigungsarm auch gleichzeitig als Rückstellfeder für das Thermoelement ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Verriegelungsme- chanismus einen verschiebbaren Stift und einen schwenkbaren Hebel auf, wobei der Stift den Kontaktträger mit dem bewegli- chen Kontakt in seine geschlossene Stellung drückt. Der schwenkbare Hebel verriegelt den Stift in seiner geschlosse- nen Stellung und wird zum Öffnen des Trennschalters durch die Kontraktion eines Thermoelements, welches an diesem Hebel an- greift, so verschwenkt, daß dieser den verschiebbaren Stift freigibt, worauf der vorgespannte Kontaktträger in die Off- nungsposition schwenkt und den Stift verschiebt.
Durch die Lange des verschiebbaren Hebels kann die Entriege- lungskraft sehr stark reduziert werden. Genügt die Kontrakti- on des Thermoelements nicht, um den Hebel auszulenken, wird dieses vorteilhafterweise mehrmals über Umlenkrollen umge- lenkt, so daß eine größere Lange des Thermoelements und somit eine größere Längenänderung bei der Kontraktion zur Verfügung steht.
In dieser Ausführungsform erfolgt günstigerweise die Rück- stellung des Thermoelements, das heißt das Strecken des Ther- moelements nach erfolgter Kontraktion, durch manuell betätig- bare Mittel und nicht, wie in den oben beschriebenen Ausfüh- rungsformen, durch eine Rückstellfeder, so daß bei der Kon- traktion des Thermoelements nicht die Kraft der Rückstellfe- der überwunden werden muß und somit die gesamte Kontraktions- kraft zur Verfügung steht.
Die Verwendung eines Thermoelementes als Mittel zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus hat den Vorteil, daß dieses im Vergleich zum Elektromagnetsystem wesentlich weniger Platz beansprucht und somit der gesamte Trennschalter wesentlich leichter in einem an eine Polklemme der Fahrzeugbatterie an- gepaßten, die Polklemme selbst aussparenden Gehäuse angeord- net werden kann. Die Raumersparnis ermöglicht es, daß in dem Gehäuse zusätzlich Bauteile, wie z. B. Sensoren oder eine elektrische Auswerteschaltung angeordnet werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand in den Zeichnungen dar- gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die einzelnen Baugruppen einer ersten Ausführungs- form eines erfindungsgemäß gestalteten Trennschal- ters in perspektivischer Darstellung, Figur 2 die Spannwerkbaugruppe mit Thermoelement des Trenn- schalters von Figur 1 in teilweise montiertem Zu- stand, Figur 3 die Polklemmenbaugruppe von Figur 1 in halbmontier- tem Zustand, Figur 4 eine Draufsicht auf den Trennschalter von Figur 1,
Figur 5 den Trennschalter von Figur 1 in montiertem Zustand, jedoch mit offenem Deckel, Figur 6 eine alternative Ausführungsform eines Trennschal- ters in einem Gehäuse, von dem nur der Sockel ge- zeigt ist, Figur 7 den Trennschalter von Figur 6 in einer Explosions- darstellung, Figur 8 das Spannwerk des Trennschalters von Figur 6 in Ex- plosionsdarstellung, Figur 9 den Trennschalter von Figur 6 in einer Draufsicht mit vereinfachter Darstellung im Bereich des Spann- werks, Figur 10 eine vereinfachte Skizze des Trennschalters von Fi- gur 6 nach manueller Abschaltung, Figur 11 eine vereinfachte Skizze des Trennschalters von Fi- gur 6 nach automatischer Abschaltung, Figur 12 eine dritte Ausführungsform eines Trennschalters in schematischer Darstellung, Figur 13 einen Trennschalter gemäß Figur 12 in geöffnetem Zu- stand und Figur 14 einen Teil des Trennschalters gemäß Figur 12 in ei- ner Stellung während der Schließbewegung.
Der in den Figuren 1 bis 5 gezeigte Trennschalter hat einen besonders einfachen Aufbau. Er ist in einem Kunststoffgehäuse 1 untergebracht, welches mit einer Polklemmenbaugruppe 2 ver-
bunden wird. Von oben wird in das Kunststoffgehäuse 1 eine Spannwerkbaugruppe 3 eingesetzt, die mit einem integrierten Thermoelement 4 zusammenwirkt. Außerdem werden in das Gehäuse ein Eingangsleiter 5 und ein Ausgangsleiter 6 eingesteckt.
Schließlich kann das Gehäuse 1 von der Oberseite her mit ei- nem Deckel 7 dicht verschlossen werden (Figur 5).
Das Kunststoffgehäuse 1 besitzt einen von einer Bodenplatte und Seitenwänden begrenzten Schaltraum 11, der die Funktion- steile des Trennschalters aufnimmt. Innerhalb des Kunststoff- gehäuses ist außerdem durch eine geschwungene Trennwand 12 ein Raum zur Aufnahme einer Polklemme 21 ausgespart. Da auch der Deckel 7 eine entsprechende Aussparung 71 aufweist, kann das verschlossene und abgedichtete Gehäuse mit dem Trenn- schalter auf den Batteriepol mit der Polklemme 21 derart auf- gesetzt werden, daß die Polklemme bzw. eine entsprechende Klemmschraube 22 von außen zugänglich bleiben. Die Polklemme 21 wirkt mit einem Klemmenschuh 27 zusammen, der mit einer Grundplatte 24 aus Blech vernietet ist. Am vorderen Ende liegt diese mit einer U-Biegung 25 auf der Polklemme 21 auf, wo sie über die Klemmschraube 22 fixiert ist. Das Kunststoff- gehäuse 1 wird auf die Grundplatte 24 gelegt und warmver- prägt, wodurch sich der gesamte Batterietrennschalter beider- seits auf der Polklemme abstützt. Zur besseren Querverstei- fung besitzt die Grundplatte zusätzlich eine durchgehende, senkrechte Abbiegung an der Vorderseite.
Am Polklemmenschuhs 27 ist ein runder Zapfen 26 angegossen, der nach oben durch das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 1 in den Schaltraum 11 ragt. tuber diesen Zapfen 26 wird der Batteriestrom auf den innen angenieteten Eingangsleiter 5 in das Innere des Trennschalters geführt. Dieser Eingangsleiter 5 besteht aus Kupferblech und ist U-förmig gebogen. Ein Schenkel 51 ist dabei mit einem runden Loch 52 auf den Zapfen 26 aufgesteckt und vernietet. Der runde Querschnitt des Zap- fens 26 wird dabei gegenüber dem Boden des Gehäuses 1 durch einen 0-Ring 53 waschdicht abgedichtet. An dem Schenkel 51
des Eingangsleiters 5 ist außerdem ein Ferritring 54 angeord- net, in dessen Schlitz ein Stromsensor, vorzugsweise ein Hall-Sensor, zur Uberwachung des Batteriestromes eingelegt wird (nicht dargestellt). Hiermit kann zum Beispiel ein Kurz- schluß detektiert werden, der als Impuls zur Abschaltung des Trennschalters verwendet wird. Der Stromsensor kann dabei di- rekt auf einer (nicht dargestellten) senkrecht eingebauten Leiterplatte aufgelötet sein. Die Elektronik einer solchen Leiterplatte dient zum Beispiel zur Auswertung des Kurz- schlußsignals oder auch zur Anzeige des über den Stromsensor detektierten Batteriestromes für ein Batteriemanagement.
Auf einem senkrecht abgebogenen Schenkel des Eingangsleiters 5 ist eine Litze 10 zur Weiterleitung des Stromes zu einem beweglichen Kontakt 81 angeschweißt. Dieser bewegliche Kon- takt 81 ist in einer Kontaktfeder 8 befestigt, welche gehäu- sefest eingespannt ist. Bei der Litze 10 handelt es sich um zwei übereinandergelegte Flachlitzen, wodurch in Betätigungs- richtung des Kontaktes 81 eine gute Flexibilität bei großen Leiterquerschnitten gewährleistet ist. Die Kontaktfeder 8 ist als einseitig eingespannte Flachformfeder ausgeführt ; die Kontakt-Aufreißkraft, der Kontakt-Weg sowie die Kontaktkraft und der Uberhub werden über diese eine Feder aufgebracht ; dieses eine Teil übernimmt dadurch die Funktionen einer Kon- taktfeder, einer Rückstellfeder und einer Kontaktwippe. Der bewegliche Kontakt 81 ist etwa in der Mitte der freien Feder- lange der Kontaktfeder 8 befestigt. Das freie Federende 82 ist abgebogen und zu einem Haken 83 geformt, mit dem die Kon- taktfeder in Eingriff mit dem Spannwerk steht.
Die Spannwerkbaugruppe 3 besteht aus einem Kniehebelspann- werk, das auf einer Trägerplatte 31 angeordnet ist. Die Kon- taktfeder 8 ist an einem senkrecht nach oben gebogenen Lap- pen 38 der Trägerplatte 31 befestigt. Weiterhin ist von der Trägerplatte 31 ein Vierkantzapfen 39 senkrecht nach oben ge- bogen, der als gestellfester Drehpunkt für das Spannwerk dient. Der Kniehebel des Spannwerks wird durch zwei entspre-
chend gebogene Blechteile, nämlich einen ersten Hebel 32 und einen zweiten Hebel 33 gebildet. An dem ersten Hebel 32 sind zwei Gelenkzapfen 32a freigeschnitten, die in Gelenklöchern des U-förmig gebogenen zweiten Kniehebels 33 liegen und mit diesen ein mittleres Kniegelenk 37 bilden. Der zweite Kniehe- bel 33 besitzt weitere Gelenklöcher 33b, mit denen dieser zweite Hebel auf dem erwähnten Vierkantzapfen 39 gelagert ist. Der erste Hebel 32 besitzt an seinem äußeren, d. h. dem mittleren Kniegelenk abgewandten Ende eine ösenförmige Aus- nehmung 32b, welche mit dem hakenförmigen Endabschnitt 83 der Kontaktfeder 8 ineinandergreift. In dem Gelenklöchern 33a und 33b des zweiten Hebels 33 sowie in dem hakenförmigen Endab- schnitt 83 der Kontaktfeder liegen die jeweiligen Gelenkzap- fen bzw. der Ösenrand des ersten Hebels bei gespanntem Zu- stand des Kniegelenks jeweils mit ihren Kanten an. Diese wir- ken im Moment der Auslösung, wenn das mittlere Kniegelenk über den Totpunkt bewegt wird, wie ein Schneidenlager, wo- durch die Lagerreibung im Moment der Auslösung sehr gering ist und nur eine geringe Auslösekraft erfordert.
Das Thermoelement 4 ist in Form eines Drahtes innerhalb der Spannwerkbaugruppe zwischen einer Aufhängung 41 und einem Be- tätigungsarm 42 gespannt. Die Aufhängung 41 ist ein Lappen, welcher senkrecht zu der Trägerplatte 31 der Spannwerkbau- gruppe absteht. Der Betätigungsarm 42 ist auf der gegenüber- liegenden Seite des Kniehebelsystems an einem senkrecht zur Trägerplatte 31 nach oben gebogenen Lappen 34 angeordnet und wirkt in Ausknickrichtung auf das Kniehebelsystem. In dem Lappen 34 ist eine Ausnehmung 34a vorgesehen, durch welche zum einen der am Ende abgekröpfte Betätigungsarm mit seiner Stirnfläche auf das Kniegelenk 37 einwirkt und durch welche zum anderen das Thermoelement von der Aufhängung 41 zum Betä- tigungsarm 42 geführt ist. Zur Befestigung des Thermoelements an dem Betätigungsarm 42 ist an diesem eine zusätzlichen Hal- terung 43 vorgesehen. Der Betätigungsarm 42 ist federnd aus- gebildet, so daß er das Thermoelement stets mit einer gewis- sen Federkraft vorspannt. Der Lappen 34 dient auf der gegen-
überliegenden Seite des Betätigungsarms 42 auch als Anlage- kante des Kniehebelspannwerks im gespannten Zustand.
Zur Spannwerkauslösung wird das Thermoelement 4 über zwei nicht dargestellte Leitungen unter Strom gesetzt. In Folge des Stromes erwärmt sich das Thermoelement und zieht sich zu- sammen. Durch die Kontraktion des Thermoelements wird die Stirnseite des abgekröpften Betätigungsarmes 42 in Höhe des Kniegelenks 37 auf den zweiten Hebel 33 gedrückt. Der Betäti- gungsarm 42 schiebt das Kniegelenk 37 über seinen Totpunkt und wird anschließend aufgrund der Rückstellkraft der Kon- taktfeder 8 vollständig durchgedrückt.
Am zweiten Hebel 33 ist hinter dem gestellfesten Drehgelenk an dem Zapfen 39 eine Schaltfahne 35 nach oben gebogen, die durch ein Loch 72 im Deckel 7 nach oben ragt bzw. von außen zugänglich ist und so zum manuellen Ein-und Ausschalten dient. Mit Hilfe eines Schraubenziehers oder eines ähnlichen Werkzeuges kann die Schaltfahne 35 umgelegt werden, um den Kniehebel wieder zu spannen und die Kontaktfeder wieder zu schließen (manuelles Wiedereinschalten nach elektrischer Aus- lösung). Umgekehrt ist aber auch eine manuelle Abschaltung möglich. Die Schaltfahne 35 liegt in einem versenkten Bereich im Deckel, der mit einem Verschlußstopfen 73 nach außen abge- dichtet werden kann. Dieser Verschlußstopfen 73 kann auch versiegelt werden, um ein Wiedereinschalten beim Andauern ei- nes Kurzschlusses zu verhindern ; in diesem Fall wird gewähr- leistet, daß nicht der Benutzer eines Fahrzeuges, sondern erst das Werkstattpersonal nach Beseitigung des Kurzschlusses bzw. einer Überprüfung des Stromkreises den Lastkreis wieder einschalten kann.
An der Außenseite des Gehäuses 1 ist der bereits erwähnte Ausgangsleiter 6 befestigt. Dieser ist L-förmig ausgeführt, wobei ein Schenkel 61 über eine Sägezahnkontur in einer ent- sprechenden Tasche an der Außenseite des Gehäuses 1 befestigt ist, während ein Schenkel 62 durch Warmverprägen an dem Ge-
hause fixiert ist. Durch diese Fixierung werden die Kräfte eines an den Ausgangsleiter 6 über einen Bolzen 63 ange- schraubten Batteriekabels aufgenommen ; gleichzeitig wird durch die L-förmige Biegung des Ausgangsleiters das gesamte Gehäuse versteift. An dem Schenkel 62 ist von der Innenseite ein Festkontakt 64 befestigt, der durch eine runde Öffnung 15 in das Gehäuseinnere ragt. Die Durchführung 15 für diesen feststehenden Kontakt 64 ist mit einem O-Ring 16 abgedichtet, so daß auch an dieser Stelle das Gehäuse waschdicht geschlos- sen ist. Der Festkontakt 64 besteht beispielsweise aus einem Kupfer-Rundteil mit aufplattiertem oder aufgeschweißtem Kon- taktmaterial.
An dem Gehäuse 1 ist außerdem ein zusätzlicher Notstrom- Anschluß 9 angeordnet und mit dem Eingangsleiter 5 verbunden.
Er dient zur Aufrechterhaltung von Notstromkreisen, bei- spielsweise für eine Warnblinkanlage, auch nach Auslösung des Trennschalters.
Die Funktion des Trennschalters soll nachfolgend noch einmal kurz geschildert werden. Im Ruhezustand ist der Kniehebel ge- spannt, wobei das mittlere Kniegelenk 37 leicht über den Tot- punkt nach außen gedrückt ist und der erste Hebel 32 an dem Lappen 34 anliegt. Dieser Zustand ist in Figur 4 gezeigt. Die Kontaktfeder 8 ist dabei entgegen ihrer Vorspannung in die Schließposition gedrückt, der bewegliche Kontakt 81 liegt auf dem Festkontakt 64. Bei Erregung des Thermoelementes 4 wird der Betätigungsarm 42 in Richtung Kniehebelsystem gezogen und schiebt mit seiner abgekröpften Stirnfläche das mittlere Kniegelenk 37 über den Totpunkt. Jenseits der Totpunktlage wird der Kniehebel mit der nun freiwerdenden Kontakt-und Aufreißkraft der Kontaktfeder 8 ausgelenkt, und der Federkon- takt wird geöffnet. Die Kontaktfeder 8 und der Kniehebel 32, 33 nehmen dann die in Figur 4 gezeigte gestrichelte Position ein.
Durch die Übersetzung über das Kniehebelspannwerk können die hohen Kontakt-und Aufreißkräfte der Kontaktfeder mit relativ kleinen Auslösekräften und damit mit einem Thermoelement ab- geschaltet werden ; der Reibkraftanteil ist hierbei gering.
Zum manuellen Wiedereinschalten muß der Kniehebel wieder ge- spannt werden, wobei der Hebel 33 mittels der Schaltfahne 35, wie oben beschrieben, in die Ruhelage bewegt wird.
Das Thermoelement 4 wird durch die Rückstellkraft des federnd ausgebildeten Betätigungsarmes 42 wieder gestreckt.
In den Figuren 6 bis 11 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Dieser Batterietrennschalter besitzt ein Gehäuse mit einem Gehäusesockel 111 und einer Gehäusekappe 112, welches an den Freiraum einer Autobatterie im Bereich einer Anschlußklemme angepaßt ist. Entsprechend besitzt das Gehäuse eine Ausspa- rung 113 für die Batterieklemme 114, die einen bekannten Auf- bau besitzt und mittels einer Schraube 115 auf einem Batte- riepol, normalerweise dem Pluspol einer Fahrzeugbatterie, festklemmbar ist. Uber einen Fortsatz 116 wird die Batterie- klemme 114 mit einem Eingangsleiter 117 verbunden, der in Form einer Schiene aus gut leitendem Material hergestellt ist und einstückig mit einer Grundplatte 117a in einen von dem Gehäusesockel 111 gebildeten Schaltraum 119 einsetzbar ist.
An diesem Eingangsleiter ist außerdem ein Notstromanschluß 117b angeformt, über den auch nach dem Ansprechen des Batte- rietrennschalters eine Versorgung der sicherheitsrelevanten Funktionen, z. B. Warnblinklicht, Autotelefon usw., mit einem niedrigen Strombedarf sichergestellt werden kann. Unterhalb des Gehäusesockels 111 ist ein Ausgangsleiter 120 angeordnet, der durch den isolierenden Sockel 111 von dem Eingangsleiter 117 getrennt ist und im vorliegenden Beispiel zwei Anschlüsse 120a und 120b für Laststromkreise aufweist. Weiterhin ist ein Kontaktträger 120c einstückig an dem Ausgangsleiter ange-
formt, der durch eine Öffnung in dem Gehäusesockel 111 in den Schaltraum geführt ist und einen Festkontakt 121 trägt.
Die Grundplatte 117a ist über verschiedene Schrauben 122 und Isolierscheiben 123 auf dem Gehäusesockel 111 befestigt (Figur 7) und besitzt im übrigen eine aufgebogene Stützplatte 124, an der eine Litze 125 verschweißt ist, die mit ihrem an- deren Ende mit einem beweglichen Kontakt 126 verbunden ist.
Dieser bewegliche Kontakt 126 wird von einer Kontaktfeder 127a getragen, welche einstückig mit einer Aufreißfeder 127b durch eine Flachformfeder 127 gebildet und an einer Kontakt- wippe 128 befestigt ist. Die Kontaktwippe 128 ist auf einem Lagerzapfen 148 schwenkbar gelagert. Die Aufreißfeder 127b ist in Richtung einer Kontaktöffnung vorgespannt und mit ih- rem freien Ende an der Stützplatte 124 abgestützt.
In dem Schaltraum 119 ist das eigentliche Auslösesystem ange- ordnet. Es besteht aus einem Thermoelement 104 in Form eines Drahtes, welcher zwischen einer Halterung 129 und einem Betä- tigungsarm 130 gespannt ist. Die Halterung 129 ist als Zapfen ausgebildet, welcher über eine flache Konsole 134 auf der Grundplatte 117a befestigt ist. Die Konsole 134 besteht vor- zugsweise aus Isolierstoff und besitzt auf der einen Seite eine senkrecht hochgezogene im wesentlichen senkrecht zum Thermoelement verlaufende Anlagewand 135. In der Anlagewand 135 ist eine Ausnehmung 135a ausgebildet, durch welche das Thermoelement hindurchführt. Zwischen der Anlagewand 135 und der Halterung 129 ist an der Konsole 134 eine Umlenkung 131 angeordnet, welche so positioniert ist, daß das Thermoelement 104 im wesentlichen senkrecht durch die Ausnehmung 135a in der Anlagewand 135 verläuft.
Auf der Grundplatte 117a sind ferner ein Führungsstift 136 für einen Schieber 137 sowie eine Lagerachse 138 für einen Schaltknopf 139 befestigt. Der Schieber 137, der U-förmig aus Blech gebogen ist, bildet mit seinen Vorderkanten eine senk- rechte Kerbe 137a, die parallel einer entsprechenden Kerbe
128a einer Schaltwippe 128 gegenüberliegt. Zwischen den bei- den Kerben 137a und 128a ist eine Knickfeder 141 längs einge- spannt ; sie wird durch die Kraft der Kontaktfeder 127a und der Aufreißfeder 127b gegen den Schieber 137 gedrückt. Die Knickfeder 141 ist zwischen der Umlenkung 131 und der Anlage- wand 135 angeordnet und weist eine Öffnung 141a auf, durch welche das Thermoelement 104 hindurchgeführt ist. Die Knick- feder 141 ist leicht zur Anlagewand 135 hin vorgebogen und besitzt dadurch zu dieser hin eine Vorzugs-Durchbiegung, so daß sie sich nach einer Entspannung in diese Richtung zurück- stellt. Die Durchbiegung in ihrer Vorzugsrichtung beträgt im Mittelabschnitt in der in Figur 9 gezeigten Einschaltposition nur wenige Zehntelmillimeter. In diesem nahezu gestreckten Zustand kann die Knickfeder auch die vom Schieber 137 ausge- übte Kraft auf die Kontaktwippe 128 übertragen und den Kon- takt entgegen der Rückstellkraft der Aufreißfeder 127b ge- schlossen halten. Andererseits genügt eine geringe Kontrakti- on des Thermoelementes, um die Knickfeder 141 von der Anlage- wand 135 wegzuziehen und sie über den Totpunkt bzw. ihre ge- streckte Länge hinweg zu bewegen, so daß sie sich zur entge- gengesetzten Seite durchbiegen kann. Auf dieser entgegenge- setzten Seite ist die Durchbiegung nicht begrenzt.
Zur Betätigung des Schiebers dient der erwähnte Drehschalter 139, der auf der Lagerachse 138 gelagert ist. Er besitzt ei- nen exzentrischen Mitnehmerzapfen 142, der an einer Mitneh- merkante 143 des Schiebers 137 entlanggleitet. Die Lagerachse 138 des Drehschalters befindet sich in der Verlängerung der gestreckten Knickfeder 141, und der Schieber 137 wird über ein Langloch 144 auf dem Führungsstift 136 parallel zur ge- streckten Knickfeder 141 geführt, während sich die Mitnehmer- kante 143 annähernd senkrecht dazu erstreckt. Allerdings ist diese Mitnehmerkante 143 zu beiden Seiten der Verlängerungs- linie zur Knickfeder 141 unterschiedlich begrenzt, so daß sich ein unsymmetrischer Schwenkbereich ergibt. Bei einer Drehung des Drehschalters 139 im Uhrzeigersinn erreicht der Mitnehmerzapfen 142 die Begrenzung 143a gemäß Figur 10 und
ermöglicht dabei die Rückstellung des Schiebers 137 in eine zurückgezogene Ausschaltposition unter der Einwirkung der Aufreißfeder 127b. Bei einer Schwenkbewegung des Drehschal- ters 139 gegen den Uhrzeigersinn nimmt der Mitnehmerzapfen 142 eine Stellung an einer Begrenzung 143b gemäß Figur 9 ein, die nur leicht gegenüber dem Totpunkt, der durch die durch die Knickfeder 141 und die Drehachse 138 gebildete Linie be- stimmt wird, versetzt ist, so daß in dieser Stellung der Schieber in einer vorgeschobenen Einschaltposition verriegelt wird.
Zur Auslösung des Trennschalters wird dem Thermoelement 104 ein Auslösesignal in Form von Strom zugeführt, das in dem ge- zeigten Beispiel durch eine elektronische Auswerteschaltung 150 erzeugt wird, die in einem Elektronikraum 151 des Gehäu- ses 111,112 untergebracht ist. Sie ist über nicht darge- stellte Leitungen mit dem Thermoelement 104 verbunden und er- hält beispielsweise Sensorsignale von einem Beschleunigungs- sensor, der im Fahrzeug für die Auslösung eines Airbags vor- handen ist. Zusätzlich aber kann der Trennschalter auch bei Überlast ausgelöst werden. Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuse des Trennschalters ein Stromsensor in Form eines Hall- Elementes 152 untergebracht, der mit einem den Eingangsleiter 117 umgreifenden Ferritring 153 den von der Batterie abgege- benen Laststrom mißt. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle wird in der Auswerteschaltung 150 ein entsprechender Erregerimpuls an das Thermoelement 104 gegeben, welches den Trennschalter auslöst.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Batterietrennschalters wird anhand der Figuren 9 bis 11 erläutert. Figur 9 zeigt den eingeschalteten Zustand. Dabei ist der Drehschalter 139 ent- gegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß der Mitnehmerzapfen 142 an der Begrenzung 143b anliegt und den Schieber 137 in seiner Einschaltposition verriegelt. Nach dem Prinzip eines Kippspannwerkes wird dabei die Knickfeder 141, die an der An- lagewand 135 anliegt, in Längsrichtung gespannt, wobei sie
durch ihren nahezu gestreckten Zustand die Spannkraft vom Schieber auf die Kontaktwippe 128 überträgt und dabei die Rückstellkräfte der Aufreißfeder 127b und der Kontaktfeder 127a überwindet. Die Kontaktwippe 128 befindet sich also in Schließposition, d. h., der bewegliche Kontakt 126 liegt an dem Festkontakt 121 an und schließt den Lastkreis.
Soll der Trennschalter manuell ausgeschaltet werden, so wird der Drehschalter 139 im Uhrzeigersinn in die Position gemäß Figur 10 verdreht, so daß der Mitnehmerzapfen 142 im Schieber 137 an der Begrenzung 143a anliegt, wobei die Knickfeder 141 durch die Kraft der Aufreißfeder 127b und der Kontaktfeder 127a in Figur 10 nach links verschoben wird und dabei den Schieber 137 in seine zurückgezogene Ausschaltposition drückt. Die Kontaktwippe 128 befindet sich dann in ihrer Off- nungsposition, wobei sie an einem Anschlagzapfen 146 anliegt.
Der Zustand gemäß Figur 10 zeigt die Kontaktwippe 128 in ei- ner Öffnungsposition, d. h., der bewegliche Kontakt 126 ist vom Festkontakt 121 getrennt, der Lastkreis also geöffnet.
Somit kann gemäß den Figuren 9 und 10 der Laststromkreis durch Hin-und Herdrehen des Drehschalters 139 manuell ein- und ausgeschaltet werden.
Sobald das Thermoelement von der elektronischen Auswerte- schaltung 150 ein Auslösesignal in Form von Strom erhält, kontrahiert sich das Thermoelement 104 und zieht die Knickfe- der 141 über den Totpunkt, so daß sie sich zur entgegenge- setzten Seite durchbiegen kann. Da sie auf dieser Seite in ihrer Durchbiegung nicht begrenzt wird, wird sie durch die Aufreißfeder 127b in Verbindung mit der Kontaktfeder 127a so- weit durchgebogen, daß die Kontaktwippe ihre Öffnungsposition am Anschlagzapfen 146 einnimmt. Die Knickfeder 141 ist dann gemäß Darstellung in Figur 11 durchgebogen. Das Thermoelement 104 wird nach Beendigung des Stromsignals durch den als Rück- stellfeder ausgebildeten Betätigungsarm 130 wieder gestreckt.
Die Knickfeder 141 bleibt jedoch durchgebogen, und der Last- kreis bleibt geöffnet, obwohl der Drehschalter 139 mit dem
Mitnehmerzapfen 142 eingeschaltet bleibt und den Schieber 137 in seiner vorgeschobenen Einschaltposition hält.
Zum Wiedereinschalten des Laststromes muß die Kontaktwippe wieder gespannt werden. Dies geschieht durch Zurücksetzen des Schiebers 137 in die Ausschaltposition, indem der Drehschal- ter 139 zunächst im Uhrzeigersinn gemäß Figur 10 verdreht wird. Dabei entspannt sich die Knickfeder und legt sich wie- der in ihre Vorzugslage an die Anlagewand 135 gemäß Figur 10 an. Durch diese Abstützung der Knickfeder an der. Anlagewand wird bei der weiteren Bewegung des Schiebers in seine Ein- schaltposition gemäß Figur 9 der Schieberhub auf die Kontakt- wippe 128 übertragen, und diese wird dadurch gespannt.
In den Figuren 12 bis 14 ist eine dritte Ausführungsvariante eines Batterietrennschalters dargestellt. Die Figuren zeigen nur die wesentlichen Merkmale des Batterietrennschalters in schematisierter Form. Dieser Batterietrennschalter weist ein teilweise dargestelltes Gehäuse 201 auf, in welches ein mit einer nicht dargestellten Polklemme verbundener Eingangslei- ter 202 führt, der über einen Schaltkontakt mit einem aus dem Gehäuse führenden Ausgangsleiter 203 verbunden ist. Der Schaltkontakt besteht aus einem festen Kontakt 204 sowie ei- nem beweglichen Kontakt 205, welcher auf einem schwenkbaren Kontaktträger 206 angeordnet ist. Der schwenkbare Kontaktträ- ger 206 ist durch eine Feder 207 in der Öffnungsposition vor- gespannt und über einen Verriegelungsmechanismus in der ge- schlossenen Stellung fixiert. Der Verriegelungsmechanismus besteht aus einem verschiebbaren Stift 208, welcher in der geschlossenen Position den Kontaktträger 206 entgegen der Kraft der Feder 207 in die Schließposition drückt. Der Stift 208 ist in einer Halterung 209 verschiebbar aufgenommen und weist oberhalb und unterhalb der Halterung jeweils einen Vor- sprung 210 und 211 auf, welche so angeordnet sind, daß in der Schließposition der obere Vorsprung 210 an der Halterung 209 anliegt und an der Öffnungsposition der untere Vorsprung 211 über die Feder 207 gegen die Halterung 209 gedrückt wird. In
der Schließposition ist der Stift 208 über einen um eine Ach- se 213 schwenkbaren Hebel 212 verriegelt, wobei die Stirnsei- te 214 des schwenkbaren Hebels 212 mit der Oberseite des Vor- sprungs 210 im Eingriff steht und somit den Stift 208 entge- gen der Kraft der Feder 207 niederhält. Der Verriegelungsme- chanismus besteht somit aus dem verschiebbaren Stift 208 und dem schwenkbaren Hebel 212.
An dem schwenkbaren Hebel greift an seinem schwenkbaren Ende ein Thermoelement 215 an, dessen anderes Ende an einer Halte- rung festgelegt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Thermoelement 215 am Eingangsleiter 202 festgelegt, je- doch gegenüber diesem elektrisch isoliert. Das Thermoelement 215 ist mit zwei Stromleitungen 216 und 217 verbunden, welche über eine Sensorik oder eine elektrische Auswerteschaltung bei einem Kurzschluß oder einem Fahrzeugaufprall mit Strom beaufschlagt werden. Das Thermoelement 215 ist über drei Um- lenkrollen 218 schlangeförmig geführt, wodurch auch auf kleinstem Raum ein Thermoelement mir relativ großer Lange verwendet werden kann. Zum Öffnen des Verriegelungsmechanis- mus wird das Thermoelement wie bereits erwähnt mit Strom be- aufschlagt, worauf es sich kontrahiert und den Hebel 212 um die Achse 213 schwenkt und somit den Vorsprung 210 am Stift 208 freigibt. Der Stift 208 wird über den Kontaktträger 206 und durch die Kraft die Feder 207 nach oben gedrückt und der bewegliche Kontakt 205 schwenkt ebenfalls mit dem Kontaktträ- ger 206 nach oben, wodurch der Schließkontakt geöffnet wird.
Durch die Umlenkungen 218 steht das Thermoelement 215 in ei- ner großen Lange zur Verfügung, wodurch auch der Hebel 212 entsprechend lang gewählt werden kann. Somit ist nur eine ge- ringe Kraft zum Öffnen des Verriegelungsmechanismus und zum Ausschwenken des Hebels 212 erforderlich. Diese Kraft ist oh- ne weiteres mit einem Thermoelement realisierbar.
Figur 13 zeigt die geöffnete Position der Kontakte 204 und 205. Zum Schließen der Kontakte 204 und 205 ist in dem Gehäu- se 201 ein Knopf 219 angeordnet, welcher zum einen über einen
Stiel 220 beim Drücken den verschiebbaren Stift 208 in seine Schließposition drückt und welcher gleichzeitig über einen L- förmigen Arm 221 den schwenkbaren Hebel 212 so hintergreift, daß dieser ebenso wieder in seine Verriegelungsposition zu- rückgeschwenkt wird. Durch das Zurückschwenken des Hebels 212 wird gleichzeitig das Thermoelement 215 gestreckt. Der Stift 208 steht in Richtung des Druckknopfes 219 über den oberen Vorsprung 210 etwas über, so daß der schwenkbare Hebel 212 beim Drücken des Druckknopfes 219 gegen diesen überstehenden Teil anschlägt. Ein Überspannen bzw. Uberstrecken des Thermo- elements 215 ist somit nicht möglich. Der Druckknopf 219 ist über eine Druckfeder 222, welche an der Halterung 209 an- greift stets in seiner geöffneten Stellung vorgespannt und muB somit entgegen der Federkraft der Feder 222 gedrückt wer- den. Durch das manuelle Strecken des Thermoelements 215 muß das Thermoelement bei der Kontraktion nicht die Kraft einer Rückstellfeder überwinden, wodurch die volle Kontraktions- kraft des Thermoelements zur Verfügung steht.
Next Patent: CIRCUIT BREAKER WITH MULTIPLE TEST SWITCH ASSEMBLY