In Kraftfahrzeugen sind normalerweise die Einzelstromkreise des Bordnetzes zu den verschiedenen Verbrauchern, wie Lampen oder Aktoren, mit Einzelsicherungen abgesichert, während die Generator/Anlasser-Leitung zur Batterie in der Regel nicht abgesichert ist. In kritischen Situationen, zum Beispiel im Crash-Fall oder bei einem Kurzschluß im Generator/Anlasser- Kabel besteht deshalb erhöhte Brandgefahr, die bisher ledig- lich durch manuelles Abklemmen der Batterie beseitigt werden kann. Es besteht deshalb die Forderung, bei bestimmten Gefah- renfällen den Generator/Anlasser-Stromkreis durch einen Trennschalter unmittelbar an einer Batterieklemme automatisch und schnell zu unterbrechen.

Aus der DE 197 01 933 Cl ist bereits ein Lasttrennschalter, insbesondere für den Laststromkreis einer Fahrzeugbatterie, bekannt, bei dem eine Kontaktanordnung zwischen einer Pol- klemme und einem Hauptstromkreis geschaltet ist. Beim Auftre- ten eines Störungszustandes wird über ein Elektromagnetsystem die Kontaktanordnung entriegelt und der Stromkreis unterbro- chen. Mit diesem Lasttrennschalter wird jedoch das gesamte Bordnetz-mit Ausnahme einer Notstromversorgung für Verbrau- cher mit niedrigem Strombedarf, wie Warn-Blinklicht und der- gleichen-unterbrochen, so daß beispielsweise auch beim Ab- schleppen eines Unfallfahrzeuges weder ein Bremskraftverstär- ker noch die Beleuchtung des Fahrzeuges funktionieren. Der bekannte Lasttrennschalter besitzt außerdem ein Kniehebels- pannwerk mit verhältnismäßig vielen Einzelteilen, die einen

entsprechenden Aufwand in der Herstellung und im Volumen be- nötigen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektromechani- schen Batterietrennschalter zu schaffen, der eine gesonderte Abtrennung des Generator/Anlasser-Stromkreises von der Batte- rie mit einem einfachen und kompakten Schaltsystem ermög- licht, wobei das übrige Bordnetz an die Batterie angeschaltet bleibt. Dieser Batterietrennschalter soll aber so kompakt ge- staltet sein, daß er im gleichen Gehäuse mit einem Trenn- schalter zur Gesamtunterbrechung des Batteriestromkreises er- weiterbar ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einem elektromechani- schen Batterietrennschalter erreicht, der folgende Merkmale aufweist : -ein auf einen Batteriepol aufsetzbares Schaltergehäuse, -eine innerhalb des Gehäuses angeordnete, an dem Batteriepol festklemmbare Polklemme, -einen aus dem Gehäuse herausfuhrenden, mit der Polklemme verbundenen Bordnetz-Anschlußleiter, -einen ebenfalls aus dem Gehäuse herausführenden Genera- tor/Anlasser-Anschlußleiter, wobei im Gehäuseinneren einer der beiden Anschlußleiter mit einem feststehenden Kontakt verbunden ist, -eine im Gehäuse einseitig befestigte Kontaktfeder, die elektrisch mit dem anderen Anschlußleiter verbunden ist, und an einem beweglichen Kontaktabschnitt einen mit dem feststehenden Kontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontakt trägt, wobei die Kontaktfeder in eine Öffnungsposition vor- gespannt ist, -ein Elektromagnetsystem mit einem Anker und einer mit dem Anker verbundenen Verriegelungsklinke, welche in einem Nor- malbetriebszustand die Kontaktfeder entgegen ihrer Vorspan- nung in der Schließstellung verriegelt und sie beim Anspre- chen des Magnetsystems freigibt, und

-ein manuell betätigbares Rückstellorgan zum Spannen und Verriegeln der Kontaktfeder im Schließzustand bei nicht er- regtem Elektromagnetsystem.

Der erfindungsgemäße Batterietrennschalter ist also mit sei- nem Kontaktpaar in den Generator/Anlasser-Stromkreis einge- schaltet, so daß er beim Ansprechen des Magnetsystems über ein Steuersignal, beispielsweise von einem Kurzschlußsensor, von einem Crashsensor oder dergleichen, gezielt diesen Strom- kreis von der Batterie abtrennt, während das sonstige Bord- netz in Betrieb bleibt. Mit dem manuell betätigbaren Rück- stellorgan kann auch der Generator/Anlasser-Stromkreis wieder in Betrieb genommen werden, wenn die Gefahrensituation besei- tigt, beispielsweise ein Kurzschluß behoben ist. Vorzugsweise ist der zugehörige Anschlußleiter aber eine Litze großen Querschnitts unmittelbar mit dem beweglichen Kontakt verbun- den, um die hohen Generator-bzw. Anlasserströme zu führen.

Die Kontaktfeder selbst kann in diesem Fall aus einem weniger gut leitenden Material, wie Federstahl, bestehen.

Ein besonders einfacher Aufbau des Batterietrennschalters er- gibt sich, wenn die Verriegelungsklinke in bevorzugter Ausge- staltung mit einer Nase in einer Ausnehmung der Kontaktfeder geführt ist und im Verriegelungszustand mit einer Schulter an dem Rand der Ausnehmung angreift. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung dann, wenn die Verriegelungsklinke als Ver- längerung des Ankers jenseits von dessen Lagerung ausgebildet ist und mit diesem eine Wippe bildet. Eine Rückstellfeder kann an der Verriegelungsklinke angreifen und einerseits die- se gegen den Rand der Ausnehmung in der Kontaktfeder und an- dererseits den Anker in seine Ruheposition vorspannen.

Das Rückstellorgan ist vorzugsweise eine senkrecht zur Längs- ausdehnung der Kontaktfeder geführte Taste, deren Längsbewe- gung über eine schräge Fläche in eine Rückstellkraft in Schaltrichtung der Kontaktfeder umgelenkt wird.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn die beiden An- schlußleiter im Bereich ein und derselben Gehäuseseite aus- treten und diese Anschlußleiter zusammen mit einer den beweg- lichen Kontakt unmittelbar mit dem ersten Anschlußleiter ver- bindenden Litze einen niederohmigen Strompfad in der Nähe dieser Gehäuseseite bilden. Damit wird sichergestellt, daß die hohen Generator/Bordnetz-und Anlasserströme nur im Be- reich einer Außenseite durch das Gehäuse des Trennschalters geführt werden und eine geringe Erwärmung des Schalters ver- ursachen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Batterietrennschal- ters ist weiterhin vorgesehen, daß in dem Strompfad zwischen der Polklemme und dem Bordnetz-Anschlußleiter ein an der Pol- klemme befestigter feststehender Trennkontakt und ein mit diesem zusammenwirkender beweglicher Trennkontakt angeordnet sind, daß mit dem Bordnetz-Anschlußleiter ein Kontaktträger verbunden ist, der mit seinem freien Endabschnitt den beweg- lichen Trennkontakt trägt und federnd gegen die Polklemme vorgespannt ist und daß eine Trennvorrichtung an dem Kontakt- träger angreift, um diesen zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition umzuschalten. In weiterer Ausgestal- tung kann die Trennvorrichtung eine an dem Kontakttrager an- greifende, drehbare Nockenwelle aufweisen, die entweder von Hand mit einem Drehwerkzeug oder durch einen fernsteuerbaren Motor über ein Untersetzungsgetriebe gedreht werden kann.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 einen Batterietrennschalter mit offenem Deckel in perspektivischer Darstellung,

Figur 2 den Batterietrennschalter von Figur 1 mit geschlosse- nem Gehäuse, Figur 3 den offenen Batterietrennschalter von Figur 1 in Draufsicht, Figur 4 den offenen Batterietrennschalter von Figur 1 in ei- ner gedrehten Ansicht mit teilweise aufgeschnittener Seitenwand, Figur 5 den Batterietrennschalter von Figur 2 in eingebautem Zustand auf einer Fahrzeugbatterie und Figur 6 ein Schaltschema eines Batterietrennschalters im Stromkreis eines Kraftfahrzeuges.

Der in der Zeichnung dargestellte Batterietrennschalter be- sitzt ein Gehäuse mit einem Grundkörper 1 mit hochgezogenen Seitenwänden sowie einem flachen Deckel 2. Der Grundkörper besitzt eine runde, nicht sichtbare Ausnehmung im Boden, die an den Durchmesser eines Batteriepols mit einem elastischen Dichtring angepaßt ist und ein Aufstecken des Gehäuses auf einen Pol einer Fahrzeugbatterie, in der Regel auf den Plus- pol 3, ermöglicht. Eine Batterieklemme 4 ist in üblicher Wei- se mittels einer Befestigungsschraube 5 auf dem Pol 3 fest- klemmbar.

Ein Trennkontaktträger 6 in Form einer Stromschiene aus gut leitendem Material (Kupfer oder Kupferlegierung) trägt einem beweglichen Trennkontakt 7 und drückt diesen aufgrund der ei- genen Vorspannkraft gegen einen feststehenden Trennkontakt 8, der unmittelbar auf der Polklemme 4 befestigt ist. Der Kon- taktträger 6 erhält seine Vorspannung durch eine Umspritzung 9 mit dem Material des Gehäusegrundkörpers l. Soweit die ei- gene Vorspannung nicht ausreicht, könnte das freie Ende des Kontaktträgers 6 durch eine zusatzliche Druckfeder, durch ei- nen Pfeil 6a angedeutet, gegen die Polklemme vorgespannt-wer- den.

Einstückig mit dem Kontaktträger 6 verbunden ist ein Bord- netz-Anschlußleiter 10, der mit dem Bordnetz des Fahrzeuges verbunden wird. An der gleichen Gehäuseseite tritt ein Gene- rator-Anschlußleiter 11 aus, der als Anschluß für das Batte- riekabel zum Anlasser und zum Generator vorgesehen ist. Die beiden Anschlußleiter 10 und 11 können eine beliebige Form für die Anschlüsse von Kabeln haben ; sie können beispielswei- se als Crimp-, Schraub-oder Schweißanschlüsse ausgebildet sein. Die beiden Anschlüsse 10 und 11 bestehen aus einem hochleitfähigen Kupferwerkstoff mit großem Querschnitt und sind im Gehäusegrundkörper 1 umspritzt, also spielfrei und dicht mit großem Festsitz in dem Gehäuse eingebettet.

Ein rechtwinkelig abgebogener Arm 12 des Generator- Anschlußleiters 11 trägt einen feststehenden Kontakt 13 in Form eines Edelmetall-Kontaktstuckes, das vorzugsweise aus Silber besteht und mit einem oder vorzugsweise zwei bewegli- chen Kontakten 14 zusammenwirkt, die ihrerseits an einer Kon- taktfeder 15 befestigt sind. Diese Kontaktfeder 15 ist ein- seitig im Gehäuse eingespannt, im vorliegenden Fall an einem abgebogenen Winkelstück 16 eines Magnetjoches 17 durch Schweißen oder Nieten befestigt. Der bewegliche Kontakt 14 ist (bzw. die beweglichen Kontakte 14 sind) über eine Bohrung in der Kontaktfeder unmittelbar mit einer Kupferflachlitze 18 verschweißt, die mit ihrem anderen Ende an einem freiliegen- den Bereich 19 des ersten Anschlußleiters 10 durch eine Schweißung bzw. Hartlötung befestigt ist. Die Kontaktfeder 15 selbst kann deshalb aus einem weniger gut leitenden Material, vorzugsweise aus Federstahl bestehen.

Durch eine Verriegelungsklinke 20, die am beweglichen Endab- schnitt der Kontaktfeder 15 angreift, wird diese mit ihren beweglichen Kontakten 14 gegen den feststehenden Kontakt 13 gedrückt und in diesem Schließzustand verriegelt. Zu diesem Zweck greift die Klinke 20 mit einer Nase 21 in eine Ausneh- mung 22 (Figur 4) der Kontaktfeder 15, wobei sie mit einer

Schulter 23 an einem Rand der Ausnehmung 22 angreift und die Feder verriegelt. Zu diesem Zweck wird die Klinke 20 mit ei- ner Zugfeder 24 gegen den Rand der Ausnehmung 22 gezogen. Der in den Figuren dargestellte Schließzustand der Kontakte stellt den normalen Betriebszustand des Trennschalters dar, bei dem alle Stromkreise des Fahrzeuges an die Batterie ange- schlossen sind.

Zur Auslösung des Batterietrennschalters ist ein Elektroma- gnetsystem 25 mit dem bereits erwähnten Joch 17, einem Kern 26, einer Spule 27 und einem Anker 28 vorgesehen. Das Elek- tromagnetsystem wird über eine nicht gezeigte Steuerleitung erregt, wobei ein Steuersignal beispielsweise von einem Kurz- schlußsensor KS oder einem Crashsensor CS (Fig. 6) kommen kann. Ein Kurzschlußsensor könnte beispielsweise auch in dem Gehäuse 1 angeordnet sein, ist aber im vorliegenden Beispiel nicht gezeigt. Die Auswertung von Sensorsignalen kann über eine elektronische Steuerschaltung 29 in dem Gehäuse erfol- gen.

Der Anker 28 ist mit der Klinke 20 einstückig und bildet mit dieser eine Wippe, welche etwa in der Mitte zwischen der Polfläche des Kerns 26 und der Klinkennase 21 auf dem Ende des weichmagnetischen Joches 17 gelagert ist. Durch diese mittige Lagerung ist das System wenig stoßempfindlich. Durch das Drehmoment der Zugfeder 24 wird der Anker 28 geöffnet und die Klinke 20 mit der Kontaktfeder 15 verrastet.

Bei Erregung des Magnetsystems 25 wird der Anker 28 an die Polfläche des Kerns 26 angezogen. Dadurch gibt die Klinke 20 die in den Öffnungszustand vorgespannte Kontaktfeder 15 frei, und die Kontakte 13,14 werden geöffnet. Auf diese Weise wird der Generator/Anlasser-Stromkreis am Anschlußleiter 11 von der Batterie abgetrennt.

Zum manuellen Wiedereinschalten des Auslösesystems dient-ein Schieber bzw. eine Taste 30, die senkrecht zur Bodenfläche im

Grundkörper 1 und im Deckel 2 geführt ist. Beim Eindrücken gleitet ein Schiebernocken 31 mit einer Schräge 31a über eine schräge Fläche 15a an einer Verlängerung der Kontaktfeder 15 und drückt dabei die Kontaktfeder in die Schließposition. Die Kontakte werden geschlossen, und die Klinke 20 rastet unter dem Einfluß der Zugfeder 24 wieder an dem Rand der Öffnung 22 ein, so daß die Kontaktfeder 15 verriegelt wird (siehe Figur 3). Zur Rückstellung der Taste 30 kannn unter dem Schieber- nocken 31 eine nicht sichtbare Druckfeder vorgesehen werden.

Im Deckel 2 ist eine Durchführung für die Taste 30 vorgese- hen. Diese Durchführung ist von außen mit einem Dichtstopfen 32 abgedichtet. Möglich wäre auch eine faltenbalgähnliche Ab- deckung aus elastischem Kunststoff im Zwei-Komponenten- Spritzgießverfahren.

Die oben bereits erwähnten Trennkontakte, der bewegliche Trennkontakt 7 an dem Kontaktträger 6 und der feststehende Trennkontakt 8 an der Polklemme 4 bilden einen Batterie- Hauptschalter, mit dem nicht nur der Generator/Anlasser- Stromkreis, sondern das gesamte Fahrzeug einschließlich des Bordnetzes von der Batterie abgetrennt werden können. Dieser Batterie-Hauptschalter dient als sogenannter Transitschalter oder Stillegungsschalter, der geöffnet wird, um eine Entlee- rung der Batterie durch Leckströme zu vermeiden, wenn das Fahrzeug längere Zeit außer Betrieb genommen wird. Zur Betä- tigung dieses Hauptschalters dient eine Exzenter-oder Nok- kenwelle 33, welche im Deckel 2 sowie teilweise in einer Aus- nehmung der Polklemme 4 geführt wird und in der Polklemme 4 drehbar gelagert ist. Mit einem Exzenterabschnitt 35 hebt die Nockenwelle bei Drehung um einen bestimmten Winkel den Kon- taktträger 6 von der Polklemme 4 ab, so daß die Trennkontakte 7 und 8 öffnen. Das obere Ende der Nockenwelle 33 ist kreis- förmig ausgeführt und reicht durch den Deckel 2, so daß es von außen zugänglich ist (siehe Figur 2). Es besitzt zu Betä- tigung einen Schlitz 36, mit Hilfe dessen die Nockenwelle beispielsweise mit einer Münze oder einem Schraubendreher be-

tätigt werden kann. Mit einer Elastomerdichtung 37 ist die Durchführung der Nockenwelle im Deckel abgedichtet.

Der Hauptschalter kann auch elektrisch angetrieben werden. Zu diesem Zweck kann im Gehäuse ein kleiner Motor 38 vorgesehen werden, der über ein Untersetzungsgetriebe 39 (nur schema- tisch gezeigt) auf einen mit der Nockenwelle verbundenen Zahnkranz (nicht dargestellt) wirkt. Auch dieser Motor zum Öffnen und Schließen des Hauptschalters kann über die Steuer- schaltung 29 beispielsweise mit einem Schalter im Fahrzeugin- neren betätigt werden. Falls die Betätigung des Hauptschal- ters, wie beschrieben, mit einem Motor vorgenommen werden soll, muß natürlich sichergestellt werden, daß auch bei Off- nung der Trennkontakte 7 und 8 die Stromversorgung des Motors von der Batterie her über eine eigene (nur im Schaltbild von Figur 6 dargestellte) Leitung aufrechterhalten wird.

Für die Ansteuerung des Elektromagnetsystems 25 bzw. der elektronischen Steuereinrichtung 29 dienen Steckkontakte in einem abdichtbaren Kragen 40 am Grundkörper l. Die Befesti- gungsschraube 5 für die Polklemme 4 ist als Innen- Sechskantschraube ausgeführt, um eine Zylindrische Außenflä- che des Schraubenkopfes für eine Elastomerabdichtung 41 zum Deckel zu erreichen.

Figur 5 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Batte- rietrennschalters auf dem (nicht sichtbaren) Pluspol einer normalen Fahrzeugbatterie 42. Der Minuspol 43 wird in übli- cher Weise mit der Masse des Fahrzeugs verbunden.

Figur 6 zeigt das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Batte- rietrennschalters. Dabei ist ersichtlich, daß die Leitung vom Pluspol 3 der Batterie zunächst zu dem Hauptschalter mit den Trennkontakten 7 und 8 und dem Betätigungselement 33 geführt ist. Dieses Betätigungselement 33, das der Nockenwelle ent- spricht, kann wahlweise von Hand oder durch den Motor 38-be- tätigt werden, der seinerseits über die Steuerschaltung 29

angesteuert wird. Von dem Hauptschalter gehen zwei parallele Stromkreise ab, nämlich der Generator/Anlasser-Stromkreis über die Kontakte 13 und 14 und den Anschlußleiter 11 zum Ge- nerator 44 sowie zum Anlasser 45 und der Bordnetz-Stromkreis über den Anschlußleiter 10 in das Fahrzeug-Bordnetz 46. Im Generator/Anlasser-Stromkreis befindet sich der Batterie- trennschalter mit den Kontakten 7 und 8, die von dem Magnet- system 25 betätigt werden. Auch dieses Magnetsystem 25 wird von der Steuerschaltung 29 angesteuert.

Wie eingangs erwähnt, kann der elektromechanische Batterie- trennschalter mit dem Magnetsystem 25 auch unabhängig von dem Hauptschalter mit den Trennkontakten 7 und 8 betrieben wer- den. In diesem Fall wird der Anschlußleiter 10 unmittelbar mit der Batterieklemme 4, ohne zwischengeschaltete Kontakte, verbunden. Dann entfällt natürlich auch die Nockenwelle 33 und gegebenenfalls der Motor mit dem Getriebe.