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Title:
ELECTRIC CHANGEOVER SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/041166
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a changeover switch for changing between two current paths (1, 2; 3, 4) of a DC circuit that comprises in every current path a bridge contact system (110, 120; 230, 240) with two contact paths (111, 112; 121, 122; 131, 132; 141, 142) and one bridge conductor (113; 123; 133; 143). Said bridge conductors of the two current paths (1, 2; 3, 4) that are alternatively closed are insulated from one another while they are actuated by a common solenoid system (EM1, EM2). The inventive changeover switch is advantageously used as a polarity reverser in a so-called H-bridge circuit for motor drives with alternating sense of rotation.

Inventors:
KERN JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/004305
Publication Date:
June 07, 2001
Filing Date:
November 30, 2000
Export Citation:
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Assignee:
TYCO ELECTRONICS LOGISTICS AG (CH)
KERN JOSEF (DE)
International Classes:
H01H51/00; H02P7/03; H01H1/20; (IPC1-7): H01H/
Foreign References:
US3448226A1969-06-03
US4816794A1989-03-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 009 (E-1021), 9. Januar 1991 (1991-01-09) & JP 02 262217 A (SUZUKI MOTOR CO LTD), 25. Oktober 1990 (1990-10-25)
Attorney, Agent or Firm:
Hirsch, Peter (Schmitt-Nilson, Hirsch Winzererstrasse 106 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrische Umschaltvorrichtung zum alternativen Schließen von zwei Strompfaden (1,2) eines Gleichstromkreises mit einem (ersten) Schaltantriebssystem (EM1), einer ersten (Schließer) Brückenkontaktanordnung (110) mit zwei SchließerKontaktstrecken (111,112), die über einen er sten Brückenleiter (113) in Serie in dem ersten Strompfad (1) liegen, einer zweiten (Öffner) Brückenkontaktanordnung (120) mit zwei ÖffnerKontaktstrecken (121,122), die über einen zwei ten Brückenleiter (123) in Serie in dem zweiten Strompfad (2) liegen, wobei die erste (110) und die zweite (120) Kontaktanordnung gemeinsam durch das Schaltantriebssystem (EM1) betätigt wer den und wobei die beiden Brückenleiter (113,123) voneinander elek trisch isoliert sind.
2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strompfad (1) und der zweite Strompfad (2) dazu vorgesehen sind, den ersten Anschluß (M1) eines umpol baren GleichstromAntriebs bzw. Motors (M) wahlweise mit ei nem ersten Pol (+) und mit dem zweiten Pol () der Gleich spannungsquelle zu verbinden, daß ein dritter und ein vierter Strompfad (3) dazu vorgese hen sind, wahlweise den zweiten Anschluß (M2) des Motors (M) mit dem ersten Pol (+) und mit dem zweiten Pol () der Gleichspannungsquelle zu verbinden, daß der dritte Strompfad eine dritte (Schließer) Brücken kontaktanordnung (230) mit zwei über einen dritten Brücken leiter (233) in Serie liegenden SchließerKontaktstrecken (231,232) aufweist und daß der vierte Strompfad (4) eine vierte (Öffner) Brücken kontaktanordnung (240) mit zwei über einen vierten Brücken leiter (243) in Serie liegenden ÖffnerKontaktstrecken (241, 242) aufweist, daß die dritte und die vierte Brückenkontaktanordnung (230), 240) gemeinsam von einem zweiten Schaltantriebssystem (EM2) betätigt werden und daß der dritte und der vierte Brückenleiter (233,243) von einander elektrisch isoliert sind.
3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenleiter (113,123,233,243) jeweils bewegli che, von dem zugehörigen Schaltantriebssystem (M1, M2) betä tigbare Kontaktbrücken sind und daß der erste und der zweite Brückenleiter (113,123) mit einander über ein erstes Isolierstück (130) mechanisch gekop pelt und durch das erste Schaltantriebssystem (EM1) betätig bar sind und daß gegebenenfalls der dritte und der vierte Brückenleiter (233,243) über ein zweites Isolierstück (250) mechanisch miteinander gekoppelt und durch das zweite Schaltantriebssy stem (EM2) betätigbar sind.
4. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Brückenleiter (113,123) und gegebenenfalls auch der dritte und der vierte Brückenleiter (233,243) jeweils durch das erste (130) bzw. das zweite (230) Isolierstück getrennt auf jeweils einem zugehörigen fe dernden Träger (140) befestigt sind, der durch das zugehörige Schaltantriebssystem (EM1, EM2) betätigbar ist.
5. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstrecken (111,112 ; 121,122 ; 231,232 ; 241, 242) jeweils als Kontaktpaare mit beweglichen (llla, 112a ; 121a, 122a) und feststehenden (lllb, 112b ; 121b, 122b) Kon taktelementen gebildet sind und daß in jeder Brückenkontaktanordnung (110,120) jeweils ein Kontaktelement (llla ; 121a) eines ersten Kontaktpaars (llla, lllb ; 121a, 121b) mit einem Kontaktelement (112a, 122a) eines zweiten Kontaktpaars (112a, 112b ; 122a, 122b) über ei nen feststehenden Brückenleiter (114 ; 124) verbunden ist.
6. Umschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltantriebssystem als Elektromagnetsystem (EM1) zusammen mit der ersten und der zweiten Brückenkontak tanordnung (110,120) ein erstes geschlossenes Relais (REL1) bildet, bei welchem jeweils eine Kontaktstrecke (112) der er sten (Schließer) Brückenkontaktanordnung (110) und eine Kon taktstrecke (122) der zweiten (Öffner) Brückenkontaktanord nung (120) intern elektrisch verbunden sind und einen gemein sam nach außen geführten ersten Motoranschluß (M1) bilden, während die jeweils anderen Kontaktstrecken (111 ; 121) der beiden Brückenkontaktanordnungen getrennt als zwei Polan schlüsse (P1+, P1) zur Gleichspannungsquelle neben den Steu eranschlüssen (S1+ ; S1) des ersten Elektromagnetsystems (EM1) nach außen geführt sind, und daß das zweite Schaltantriebssystem als Elektromagnetsystem (EM2) zusammen mit der dritten und der vierten Brückenkontak tanordnung (230,240) ein zweites geschlossenes Relais (REL2) bilden, bei welchem jeweils eine Kontaktstrecke (231) der dritten (Schließer) Brückenkontaktanordnung (230) und eine Kontaktstrecke (241) der vierten (Öffner) Brückenkontak tanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen gemeinsam nach außen geführten zweiten Motoranschluß (M2) bilden, während die jeweils anderen Kontaktstrecken (232 ; 242 der beiden Brückenkontaktanordnungen (230 ; 240) getrennt als zwei Polanschlüsse (P2+ ; P2) zur Gleichspannungsquelle neben den Steueranschlüssen (S2+ ; S2) des zweiten Elektromagnetsy stems (EM2) nach außen geführt sind.
7. Umschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Schaltantriebssystem als Elek tromagnetsysteme (EM1 ; EM2) zusammen mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Brückenkontaktanordnung (110,120 ; 230, 240) ein geschlossenes RelaisUmpolmodul (RM) bilden, daß jeweils eine Kontaktstrecke (112) der ersten (Schlie ßer) Brückenkontaktanordnung (110) und eine Kontaktstrecke (122) der zweiten (Öffner) Brückenkontaktanordnung (120) in tern elektrisch verbunden sind und einen gemeinsam nach außen geführten ersten Motoranschluß (M1) bilden, daß jeweils eine Kontaktstrecke (231) der dritten (Schlie ßer) Brückenkontaktanordnung (230) und eine Kontaktstrecke (241) der vierten (Öffner) Kontaktanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten zweiten Motoranschluß (M2) bilden, daß die jeweils andere Kontaktstrecke (111) der ersten (Schließer) Brückenkontaktanordnung (110) und die jeweils andere Kontaktstrecke (232) der dritten (Schließer) Brücken kontaktanordnung (230) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten ersten Polanschluß (P+) zur Gleichspannungsquelle bilden, daß die jeweils andere Kontaktstrecke (121) der zweiten (Öffner) Brückenkontaktanordnung (120) und die jeweils ande re Kontaktstrecke (242) der vierten (Öffner) Brückenkontak tanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten zweiten Polanschluß (P) zur Gleichspan nungsquelle bilden, und daß von den beiden Elektromagnetsystemen (EM1) jeweils ein Spulenanschluß (S1 ; S2) intern mit einem der Polanschlüsse (P) verbunden ist, während der jeweils andere Spulenanschluß (S1+ ; S2+) als Steueranschluß nach außen geführt ist.
Description:
Beschreibung Elektrische Umschaltvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische Umschaltvorrichtung zum alternativen Schließen von zwei Strompfaden eines Gleich- stromkreises mit mindestens einem Schaltantriebssystem, einer ersten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung mit zwei Schlie- ßer-Kontaktstrecken, die in Serie in dem ersten Strompfad liegen, und einer zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung mit zwei Öffner-Kontaktstrecken, die über einen zweiten Bruk- kenleiter in Serie in dem zweiten Strompfad liegen, wobei die erste und die zweite Kontaktanordnung gemeinsam durch das mindestens eine Schaltantriebssystem betätigt werden. Vor- zugsweise betrifft die Erfindung eine Umpol-Schaltvorrichtung für Gleichstrommotoren, und als Antrieb kommen Elektromagnet- systeme, aber auch manuelle Antriebe, in Betracht.

Beim Öffnen von Gleichstromkreisen entsteht immer ein Ab- schalt-Lichtbogen, der nur durch eine entsprechend große Kon- taktöffnung zum Erlöschen gebracht werden kann, falls nicht besondere Löschmaßnahmen zusätzlich vorgesehen sind. Je grö- ßer die Gleichspannung ist, um so größer muß auch die Kon- taktöffnung sein, um den Lichtbogen zuverlässig zum Erlöschen zu bringen. Da bei Relais-und Schalterkontakten der erziel- bare Kontaktabstand durch die Dimensionierung des Magnetsy- stems begrenzt ist, werden vielfach Brückenkontakte einge- setzt, wodurch sich der Lichtbogenbrennbedarf verdoppelt und damit die zur Löschung erforderliche Lichtbogenspannung er- reicht wird. Beim Einsatz höherer Gleichspannungen kann aber auch diese Maßnahme allein nicht immer zum Ziel führen.

Das Problem der Lichtbogenlöschung ist zwar auch beim Um- schalten zwischen normalen Gleichstrom-Lastkreisen existent.

Besonders schwierig gestaltet es sich aber bei Umpolschaltun- gen für die Drehrichtungsumkehr von Gleichstrommotoren, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen vielfach zum Einsatz

kommen. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch auf an- dere umpolbare Antriebe, wie polarisierte Linearantriebe, an- zuwenden.

Bei der Umpolschaltung stellt sich das Lichtbogenproblem des- halb besonders stark, weil in diesem Fall an der Schaltstrek- ke zwischen dem Schließerkontakt und dem Öffnerkontakt des Umpolschalters die volle Spannung der Gleichstromquelle an- liegt. Zieht nun beim Umschalten der bewegliche Kontakt einen Lichtbogen vom feststehenden Schließerkontakt, und reicht die Schaltstrecke bis zum feststehenden Öffnerkontakt nicht aus, um den Lichtbogen zu löschen, so wird der Lichtbogen auch nach den Auftreffen auf den Öffnerkontakt weiter genährt, da dieser Offnerkontakt unmittelbar das Potential des entgegen- gesetzten Gleichspannungspols hat. Das führt zum Abbrennen und zur Zerstörung der Kontakte.

Aus der US 4816794 ist ein elektromagnetisches Doppelrelais zur Anwendung in einer derartigen Umpolschaltung bekannt.

Dort wird zu beiden Seiten des Motors jeweils zur Umschaltung zwischen dem Schließer-Strompfad und dem Öffner-Strompfad ein herkömmlicher Brückenkontakt eingesetzt. Da die dabei verwen-' dete Kontaktbrücke als bewegliches Schaltelement sowohl für die Schließer-Kontaktanordnung als auch für die Offner- Kontaktanordnung dient, zieht sie den Lichtbogen beim Ab- schalten vom feststehenden Schließerkontakt bis zum festste- henden Öffnerkontakt, so daß der Lichtbogen danach weiter über den Öffnerkontakt genährt wird. In diesem Fall kann also der Lichtbogen auch durch die doppelte Schaltstrecke des Brückenkontaktes nicht unterdrückt werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umschaltvorrich- tung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß beim Abschalten von Gleichstromkreisen, insbesondere bei Umpol- schaltungen, ein Lichtbogen auch bei höheren Spannungen si- cherer zum Erlöschen gebracht wird.

Erfindungsgemäß dient zur Lösung dieser Aufgabe eine elektri- sche Umschaltvorrichtung mit einem (ersten) Schaltantriebssystem, -einer ersten Brückenkontaktanordnung mit zwei Schließer- Kontaktstrecken, die über einen ersten Brückenleiter in Serie in dem ersten Strompfad liegen, -einer zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung mit zwei Öffner-Kontaktstrecken, die über einen zweiten Brückenleiter in Serie in dem zweiten Strompfad liegen, -wobei die erste und die zweite Kontaktanordnung gemeinsam durch das Schaltantriebssystem betätigt werden und wobei die beiden Brückenleiter voneinander elektrisch isoliert sind.

Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung besitzt im Gegensatz zu den herkömmlichen Brücken-Umschaltvorrichtungen keinen ge- meinsamen Brückenleiter für die Öffnerkontaktstrecken und die Schließer-Kontaktstrecken, sondern zwei getrennte Brückenlei- ter, die elektrisch voneinander isoliert sind. Dadurch kann der Lichtbogen von der Schließer-Kontaktstrecke beim Schlie- ßen der Öffner-Kontakstrecke nicht auf den Öffnerkontakt überspringen und über diesen weiter genährt werden. Es kommt in diesem Fall die doppelte Unterbrechung durch die beiden Kontaktstrecken des Schließerkontaktes zum Tragen, so daß auch bei einer größeren Spannung der Lichtbogen zuverlässig gelöscht wird.

In besonderer Anwendung der Erfindung auf eine Umpolschaltung eines umpolbaren Gleichstromantriebs ist vorgesehen, -daß der erste Strompfad und der zweite Strompfad dazu vor- gesehen sind, den ersten Anschluß des umpolbaren Gleichstrom- Antriebs beziehungsweise Motors wahlweise mit einem ersten

Pol oder mit dem zweiten Pol der Gleichspannungsquelle zu verbinden, -daß weiterhin ein dritter und ein vierter Strompfad dazu vorgesehen sind, wahlweise den zweiten Anschluß des Motors mit dem ersten Pol oder mit dem zweiten Pol der Gleichspan- nungsquelle zu verbinden, -daß der dritte Strompfad eine dritte Brückenkontaktanord- nung mit zwei über einen dritten Brückenleiter in Serie lie- genden Schließer-Kontaktstrecken aufweist und -daß der vierte Strompfad eine vierte (Öffner-) Brückenkon- taktanordnung mit zwei über einen vierten Brückenleiter in Serie liegenden Öffnerkontaktstrecken aufweist, -daß die dritte und die vierte Brückenkontaktanordnung ge- meinsam von einem zweiten Antriebssystem betätigt werden und -daß der dritte und der vierte Brückenleiter voneinander elektrisch isoliert sind.

In besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umschalt- vorrichtung kann vorgesehen werden, daß die Brückenleiter je- weils bewegliche, von dem zugehörigen Antriebssystem betätig- bare Kontaktbrücken sind und -daß der erste und der zweite Brückenleiter miteinander über ein erstes Isolierstück mechanisch gekoppelt und durch das erste Antriebssystem betätigbar sind und -daß gegebenenfalls der dritte und der vierte Brückenleiter über ein zweites Isolierstück mechanisch miteinander gekop- pelt und durch das zweite Antriebssystem betätigbar sind. Da- bei können der erste und der zweite Brückenleiter einerseits und gegebenenfalls auch der dritte und der vierte Brückenlei- ter andererseits jeweils durch das erste beziehungsweise

durch das zweite Isolierstück getrennt auf jeweils einem zu- gehörigen federnden Träger befestigt sein, der durch das zu- gehörige Antriebssystem betätigbar ist.

Anstelle von beweglichen Brückenleitern kann aber auch vorge- sehen sein, daß die Kontaktstrecken jeweils als Kontaktpaare mit beweglichen und feststehenden Kontaktelementen gebildet sind und daß in jeder Brückenkontaktanordnung jeweils ein Kontaktelement eines ersten Kontaktpaares mit einem Kontakte- lement eines zweiten Kontaktpaares über einen feststehenden Brückenleiter verbunden ist. Als Antriebssysteme dienen vor- zugsweise Elektromagnetsysteme beziehungsweise Relais, es sind aber auch handbetätigte Schalter möglich.

Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthal- ten. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Begriff Motor in den Ansprüchen nicht nur einen Motor mit Drehrichtungsum- kehr bedeuten kann, sondern auch jeden anderen umpolbaren An- trieb, wie beispielsweise einen polarisierten Linearantrieb.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an- hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer Umpolschaltung für ei- nen Gleichstrommotor, Figur 2 eine Umpolschaltung für einen Gleichstrommotor mit herkömmlichen Brückenumschaltern, Figur 3 eine Umpolschaltung für einen Gleichstrommotor mit erfindungsgemäßenBrückenumschaltern, Figur 4 eine schematische Anordnung der Umschaltvorrichtung gemäß Figur 3 in zwei Relais, Figur 5 eine Unterbringung der Umschaltvorrichtung gemäß Figur 3 in einem Umpolmodul,

Figur 6 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Brückenkon- taktanordnung mit mechanisch gekoppelten Brückenleitern und Figur 7 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Brückenkon- taktanordnung mit einzelnen Kontaktfederpaaren und festste- henden Brückenleitern.

Figur 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Gleichstrommo- tors M mit zwei Motoranschlüssen Ml und M2 in einer sogenann- ten H-Brückenschaltung, mit der wahlweise ein Rechts-bezie- hungsweise ein Linkslauf des Motors eingeschaltet werden kann. Dazu werden vorzugsweise zwei Relais mit Wechslerkon- takten eingesetzt. Diese Relais sind in der Zeichnung schema- tisch mit einem Elektromagnetsystem EM1 beziehungsweise einem Elektromagnetsystem EM2 dargestellt, wobei diese Magnetsyste- me jeweils einen Wechslerkontakt betätigen. Die Kontaktanord- nung des Magnetsystems EM1 besteht aus einem festen Schlie- ßerkontakt kl, einem feststehenden Offnerkontakt k2 und einem beweglichen Umschaltkontakt kl2, während die Kontaktanordnung des Elektromagnetsystems EM2 aus einem Schließerkontakt k3, einem Offnerkontakt k4 und einem Umschaltkontakt k34 besteht.

Die Brückenschaltung besitzt vier Strompfade 1, 2,3 und 4, wobei die Strompfade 1 und 3 mit dem Pluspol einer Gleich- spannungsquelle und die Strompfade 2 und 4 mit dem Minuspol beziehungsweise der Masseleitung der Gleichspannungsquelle verbunden sind.

Im Ruhezustand liegen beide Motoranschlüsse M1 und M2 über die Strompfade 2 und 4 auf Massepotential, so daß der Motor stillsteht. Wird nun das Elektromagnetsystem EM1 erregt, was beispielsweise über einen Tastschalter T erfolgen kann, so schaltet der bewegliche Kontakt kl2 um auf den Schließerkon- takt kl und legt somit den Motoranschluß M1 über den Strompfad 1 an Plus-Potential. Der Motor M dreht somit in ei- ner ersten Drehrichtung. Wird der Tastschalter T auf die ent- gegengesetzte Seite umgelegt, um das Elektromagnetsystem EM2

zu erregen, so wird über den beweglichen Kontakt k34 und den Schließerkontakt k3 der Strompfad 3 mit den Motoranschluß M2 verbunden, so daß der Motor M sich in einer zweiten Drehrich- tung entgegengesetzt zu der ersten dreht.

Beim Abschalten der Erregung für das jeweilige Elektromagnet- system EM1 beziehungsweise EM2 kehrt der jeweilige bewegliche Kontakt kl2 oder k34 in die Ruhestellung zurück. So lange im Vergleich zur anstehenden Gleichspannung der Kontaktabstand zwischen den feststehenden Kontakten kl und k2 beziehungswei- se k3 und k4 groß genug ist, erlischt der beim Abschalten entstehende Lichtbogen, bevor der Umschaltkontakt kl2 bezie- hungsweise k34 den Öffnerkontakt k2 beziehungsweise k4 er- reicht. Werden jedoch größere Gleichspannungen eingesetzt, beispielsweise statt 12 oder 14 Volt 42 Volt, wie dies in Kraftfahrzeugen der Fall sein kann, so besteht die Gefahr, daß der Öffnungslichtbogen nicht mehr gelöscht wird, so daß die Kontakte abbrennen. Dies wird anhand der Figur 2 gezeigt.

Figur 2 zeigt prinzipiell die gleiche H-Brückenschaltung wie Figur 1. Lediglich sind die Umschaltkontakte nunmehr durch Brückenkontakte ersetzt. Somit wird der Strompfad 1 mit einer Schließer-Brückenkontaktanordnung 10, der Strompfad 2 durch eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 20, der Strompfad 3 durch eine Schließer-Brückenkontaktanordnung 30 und der Strompfad 4 durch eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 40 geschaltet. Da in Figur 2 eine herkömmliche Schaltvorrichtung gezeigt ist, besitzen die alternativ zu schaltenden Strompfade 1 und 2 be- ziehungsweise 3 und 4 jeweils ein gemeinsames Brückenschalt- glied 13 beziehungsweise 33, das wahlweise jeweils entweder die Öffner-Kontaktanordnung 20 beziehungsweise 40 oder die Schließer-Kontaktanordnung 10 beziehungsweise 30 überbrückt.

Die bewegliche Kontaktbrücke 13 überbrückt somit in der Schließer-Kontaktanordnung 10 zwei in Reihe geschaltete Kon- taktstrecken 11 und 12 und in der Öffner-Kontaktanordnung 20 ebenfalls zwei in Reihe geschaltete Kontaktstrecken 21 und 22. In gleicher Weise bildet die bewegliche Kontaktbrücke 33

in der Schließer-Kontaktanordnung 30 zwei in Reihe geschalte- te Kontaktstrecken 31 und 32 sowie in der Öffner- Kontaktanordnung 40 zwei in Reihe geschaltete Kontaktstrecken 41 und 42. Durch diese Serienschaltung von jeweils zwei Kon- taktstrecken wird die an der Kontaktanordnung abfallende Spannung auf zwei Kontaktstrecken verteilt, so daß der Licht- bogen im Strompfad 1 beim Abschalten auf zwei kleinere Licht- bögen verteilt wird, die an sich leicht zum Erlöschen ge- bracht werden können.

Ein Problem ergibt sich aber dadurch, daß ein Lichtbogen, in Figur 2 mit L bezeichnet, beim Umschalten der Kontaktbrücke 13 von der Kontaktstrecke 11 bis zur Kontaktstrecke 21 mitge- nommen werden kann, wenn der Kontaktabstand nicht groß genug ist, und daß dieser Lichtbogen L dann über den Strompfad 2, der auf Massepotential liegt, weiter genährt wird, so daß er nicht mehr zum Erlöschen kommt. Das gleiche Problem ergibt sich natürlich bei der entsprechend angeordneten und geschal- teten Kontaktbrücke 33 zwischen den Kontaktstrecken 32 und 42 in den Strompfaden 3 und 4.

Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung der Brücken- schaltung. Der grundsätzliche Aufbau der H-Brückenschaltung ist auch in Figur 3 der selbe wie in den Figuren 1 und 2. Im Vergleich zu Figur 2 ist hier allerdings die Kontaktbrücke jeweils auf zwei Brückenleiter verteilt, die zwar von einem gemeinsamen Magnetsystem betätigt werden, aber untereinander elektrisch isoliert sind. So wird gemäß Figur 3 der Strompfad 1 über eine Schließer-Kontaktanordnung 110 mit zwei Kontakt- strecken 111 und 112 sowie einer Kontaktbrücke 113 geschal- tet, während der Strompfad 2 über eine Öffner- Kontaktanordnung 120 mit zwei Kontaktstrecken 121 und 122 so- wie einer Kontaktbrücke 123 geschaltet wird. Beide Kontakt- brücken 113 und 123 sind mechanisch über eine Isolierstück 130 gekoppelt, und sie werden von dem Elektromagnetsystem EM1 über eine Betätigungseinrichtung 116 umgeschaltet.

In analoger Weise werden der Strompfad 3 über eine Schließer- Brückenkontaktanordnung 230 mit zwei Kontaktstrecken 231 und 232 sowie einer Kontaktbrücke 233 und der Strompfad 4 über eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 240 mit zwei Kontakt- strecken 241 und 244 sowie einer Kontaktbrücke 243 geschal- tet. Die letzteren zwei Kontaktbrücken 233 und 243 sind über ein Isolierstück 250 verbunden, und sie werden von dem Elek- tromagnetsystem EM2 über eine Betätigungsverbindung 236 betä- tigt.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltung sei hier kurz noch einmal erläutert. Wie bereits anhand der Figur 2 be- schrieben, wird durch die Verwendung einer Kontaktbrücke 113 der Lichtbogen entsprechend der anliegenden Spannung auf zwei Kontaktstrecken 111 und 112 verteilt, so daß er auch über ei- ne verhältnismäßige kurze Kontaktstrecke mit entsprechend kurzem Schalthub zum Erlöschen gebracht werden kann. Da aber die Kontaktbrücke 113 von der Kontaktbrücke 123 elektrisch isoliert ist, kann der Lichtbogen nicht auf die Kontaktbrücke 123 überspringen und sich über den Strompfad 2 weiter nähren.

Er wird deshalb auch bei den relativ geringen Kontakthüben der Schaltstrecken 111 und 112 zum Erlöschen gebracht. Das Gleiche gilt natürlich auch für das Offnen der Schließer- Kontaktanordnung 230.

Figur 4 zeigt schematisch die Umsetzung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in zwei einzelne Wechsler-Relais mit den üblichen fünf Anschlüssen, nämlich zwei Anschlüssen für die Spule sowie einem Motoranschluß und zwei Anschlüssen für die Strompfade 1 und 2. In dem Relaisgehäuse des Relais REL1 ist somit das Elektromagnetsystem EM1 zusammen mit der Schließer- Brückenkontaktanordnung 110 und der Offner-Kontaktanordnung 120 untergebracht ; die Kontaktstrecken 112 und 122 sind im Relaisinneren verbunden und bilden nach außen einen gemeinsa- men Motoranschluß Ml, während die Kontaktstrecke 111 über den Strompfad 1 einen Polanschluß P+ und die Kontaktstrecke 121 über den Strompfad 2 nach außen einen Polanschluß P-bilden.

Die Spulenanschlüsse S1+ und Sl-sind ebenfalls in üblicher Weise nach außen geführt. Analog ist das Relais R-L2 mit dem Elektromagnetsystem EM2, der Schließer- Brückenkontaktanordnung 230 und der Öffner- Brückenkontaktanordnung 240 aufgebaut. Somit können die zwei Relais unmittelbar mit dem Motor M und der Gleichspannungs- quelle, also beispielsweise der Batterie im Fahrzeug, verbun- den werden.

Figur 5 zeigt noch eine Weiterbildung der Anordnung von Figur 4, wobei nunmehr alle Schaltfunktionen in einem Gehäuse eines Umpol-Moduls UM untergebracht sind. Wie bei den zwei Relais gemäß Figur 4 sind auch bei dem Umpol-Modul UM gemäß Figur 5 die Kontaktstrecken 112 und 122 intern zusammengefaßt und als Motoranschluß M1 nach außen geführt, ebenso bilden die beiden Kontaktstrecken 231 und 241 nach außen einen gemeinsamen Mo- toranschluß M2. Die Kontaktstrecken 111 und 232 sind in die- sem Fall ebenfalls intern verbunden, so daß nur ein Polan- schluß P+ nach außen geführt ist, während in gleicher Weise die Kontaktstrecken 121 und 242 intern verbunden sind und nach außen einen Polanschluß P-bilden. Mit dem Polanschluß P-sind in diesem Fall auch bereits intern die Spulenan- schlüsse S1-und S2-der beiden Elektromagnetsysteme EM1 und EM2 verbunden, so daß nach außen nur noch die beiden Steuer- anschlüsse S1+ und S2+ erscheinen. Somit hat das Umpolmodul lediglich sechs Anschlüsse nach außen und im Inneren eine mi- nimale Anzahl von Teilen, da durch die internen Verbindungen ein Teil der sonst notwendigen Anschlußelemente entfällt. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen mit mehr als 6 An- schlüssen beiu unterschiedlichen Spulen-beziehungsweise Lastspannungen möglich.

In den Figuren 6 und 7 sind schematisch noch zwei mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäß verwendeten Brückenkon- taktanordnung gezeigt. In Figur 6 ist dargestellt, wie die beiden Kontaktbrücken 113 und 123 im Form eines beweglichen Brückengliedes gestaltet werden können. In diesem Fall sind

die beiden Brückenleiter 113 und 123 über ein plattenförmiges Isolierstück 130 fest verbunden. Dabei kann diese Brückenan- ordnung auf einer Kontaktfeder befestigt sein oder es kann einer der Brückenleiter 113 beziehungsweise 123 durch die Kontaktfeder selbst gebildet sein. Die Betätigung erfolgt in üblicher Weise mit einem Tastschalter T1 über ein Magnetsy- stem mit einer Spule 14 über einen Anker 15 und ein Betäti- gungselement 16 (Relaissystem REL1). Ein gleich aufgebautes Relaissystem Rel2 ist in Figur 6 nicht eigens dargestellt.

Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit. In diesem Fall werden keine beweglichen Brückenleiter verwendet, son- dern die einzelnen Kontaktstrecken werden durch Schließer- und Öffner-Kontaktfederpaare gebildet, die im Relais zum Teil intern über feste Brückenleiter verbunden sind. Im gezeigten Beispiel wird die Kontaktstrecke 111 durch ein Kontaktfeder- paar llla und lllb und die Kontaktstrecke 112 durch ein Kon- taktfederpaar 112a und 112b gebildet, wobei die beweglichen Kontaktfedern llla und 112a von dem Magnetsystem über einen elektrisch isolierten Betätigungsschieber 16 betätigt werden.

Um die Brückenfunktion sicher zu stellen, sind die bewegli- chen Kontaktfedern llla und 112a intern über einen festen Brückenleiter 113 verdrahtet.

In analoger Weise ist auch die Öffner-Kontaktanordnung 120 durch zwei Kontaktfederpaare 121a, 121b sowie 122a und 122b gebildet, wobei auch in diesem Fall die beweglichen Kontakt- federn 121a und 122a intern über einen Brückenleiter 123 fest verdrahtet sind. Die Funktion dieser Anordnung ist die glei- che, wie sie anhand der Figur 3 beschrieben wurde. Auch in diesem Fall wird der Lichtbogen auf zwei Kontaktstrecken ver- teilt, und die Kontaktbrücken der Schließer- Brückenkontaktanordnung und der Öffner- Brückenkontaktanordnung sind voneinander isoliert.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen jeweils Relaissysteme als Antriebe dargestellt sind, können für die Anwendung der Er- findung auch manuell betätigte Schalter ohne elektromagneti- schen Antrieb verwendet werden.