DE2246136A1

DE2246136A1 - Polumschalter

Info

Publication number: DE2246136A1
Application number: DE2246136A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Multi Contact AG
Current assignee: Staeubli Electrical Connectors AG
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1974-04-04
Also published as: GB1365020A; SE396843B; NL163051C; FR2166114B1; DE2165389A1; IT972988B; US3800103A; DE2246136C2; DE2165389B2; DE2165389C3; NL7217861A; CA973600A; FR2166114A1

Description

Zusatzanmeldung zu Patent . ..., ... (Patentanmeldung P 21 65 389·

Das Hauptpatent betrifft einen Po!umschalter, der zur wahlweisen Umschaltung zweier ankommender^ positives bzw', negatives Potential führender elektrischer Leitungen auf zumindest zwei abgehende elektrische Leitungen vielfach verwendet wird und in seinem grundsätzlichen Aufbau aus je einem Anschlußelement für die positives Potential führende elektrische Leitung (Pluselement genannt), für die negatives Potential führende elektrische Leitung (Minuselement genannt) sowie für die abgehenden elektrischen Leitungen ( Ab-

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gangselemente genannt), aus Schaltelementen zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes mit dem ersten oder dem zweiten Abgangselement bzw. des Minuselementes mit dem zweiten oder dem ersten Abgangselement und aus einem Betätigungsglied für die Schaltelemente besteht.

Das Hauptpatent geht von folgendem aus:

Polumschalter der eingangs in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art werden zum Beispiel bei der Drehrichtungsumkehr großer Gleichstrommaschine:"! verwendet und sind als sogenannte Kreuzschienenverteiler bekannt. Kreuzschienenverteiler bezeichnet dabei,eine Anordnung von sich kreuzenden Stromschienen, die einerseits das Plus- bzw. das Minuselement und andererseits die Abgangselemente darstellen. Im einfachsten Fall kreuzen sich zwei in einer Ebene liegende Stromschienen, an die die ankommenden, positives bzw. negatives Potential führenden elektrischen Leitungen angeschlossen sind, mit zwei in einer zur ersten Ebene parallelen Ebene liegenden Stromschienen, an die die abgehenden elektrischen Leitungen angeschlossen sind. Es entstehen also in einer Ebene vier Kreuzungspunkte; an jeweils zwei zugeordneten Kreuzungspunkten werden die Schaltelemente, zumeist Stöpsel, gesetzt, wobei durch elektrische oder mechanische Verriegelungen zweckmäßigerweise sichergestellt wird, daß keine Fehlschaltungen vorgenommen werden.

Die bekannten Polumschalter sind in ihrem Aufbau aufwendig, darüber hinaus, und durch den aufwendigen Aufbau bedingt, groß und schwer, so daß dem Hauptpatent die Aufgabe zugrunde liegt, einen

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Polumschalter der eingangs beschriebenen Punktion und des erläuterten grundsätzlichen Aufbaus zu schaffen, der - bei vorgegebener Nennspannung, was die Isolation bestimmt, und bei vorgegebenem Nennstrom, was die Querschnitte der Anschlußelemente bestimmt - weniger aufwendig, kleiner und leichter ist.

Der Polumschalter nach der Lehre des Hauppatentes ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Plueelement und das Minuselement in einer Ebene angeordnet sind, daß in einer zweiten, auf der einen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene, von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das erste Abgangselement, in einer dritten, auf der anderen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene, von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das zweite Abgangselement angeordnet sind und daß zwei Schaltelemente, miteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar, in Stellungen bringbar sind., in denen sie das Pluselement mit dem ersten Abgangselement bzw. das Minuselement mit dem zweiten Abgangselement verbinden und umgekehrt. Bei dem Polumschalter nach -Lehre des Hauptpatentes sind also keine sich kreuzenden Stromschienen vorgesehen, sind vielmehr in insgesamt drei Ebenen übereinander oder auch nebeneinander alle Anschlußelemente vorgesehen, nämlich in einer Ebene das Plus- und das Minuselement und in den beiden anderen Ebenen die beiden Abgangselemente. Durch diese Anordnung der Anschlußelemente werden nur zwei Schaltelemente benötigt, die mitteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar sind und mit denen alle zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes mit dem ersten oder dem zweiten Abgangseiement bzw. des Minuselementes mit dem zweiten oder dem ersten Abgangselement

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notwendigen Verbindungen hergestellt werden können. Die nach Lehre des Hauptpatentes gewählte Anordnung der Anschlußelemente für die ankommenden positives bzw. negatives Potential führenden elektrischen Leitungen sowie für die abgehenden elektrischen Leitungen - sowohl die ankommenden als auch die abgehenden elektrischen Leitungen können natürlich beliebig, insbesondere als Stromschienen ausgeführt sein - und die dadurch ermöglichte Ausführung der Schaltelemente führt zu dem angestrebten relativ einfach aufgebauten, leichten und kleinen Polumschalter; darin ist zusammengefaßt der durch die wesentliche Lehre des Hauptpatentes erreichte Vorteil zu sehen.

Im einzelnen sind nach der Lehre des Hauptpatentes verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung und Weiterbildung des in Rede stehenden Polumschalters vorgesehen.

Zunächst geht eine weitere Lehre des Hauptpatentes dahin, die Anschlußelemente, also das Plus- bzw. das Minuselement und die Abgangselemente, als Flachschienen auszuführen, wobei ein besonderer Vorschlag darin besteht, das Plus- bzw. das Minuselement und die Abgangselemente mit einander zugeordneten Ausnehmungen zu versehen und die Schaltelemente als Stöpsel auszubilden und in den Ausnehmungen verschiebbar anzuordnen. Die zuletzt beschriebene Ausführungsform hat gegenüber der Anordnung von als Stöpsel ausgeführten Schaltelementen zwischen benachbarten Stromschienen den Vorteil, daß die aus dem erforderlichen Kontaktdruck resultierende Reaktionskraft nach außen hin nicht in Erscheinung tritt, also von den Ansehlußelementen selbst aufgenommen wird und nicht von den Halterungen der Anschlußelemente aufzunehmen ist.

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Ein weiterer Vorschlag der Lehre des Hauptpatentes geht dahin, die Schaltelemente auf ihren Oberflächen mit an sich bekannten Kontaktelementen auszurüsten, wobei die Kontaktelemente geschränkte Kontaktlamellen aufweisen können. Dabei gibt es im einzelnen verschiedene Möglichkeiten, die Kontaktelemente auf den Oberflächen der Schaltelemente anzuordnen. Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß die Oberflächen der Schaltelemente schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen aufweisen, in die die Kontaktelemente eingeschoben sind.

Im übrigen kann der Querschnitt der Ausnehmungen in den Anschlußelementen und damit auch der Querschnitt der Schaltelemente beliebig sein. Fertigungstechnisch bietet sich ein runder Querschnitt an, - so daß die Ausnehmungen in den Anschlußelementen in einfacher Weise durch Bohren hergestellt werden können. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Ausnehmungen und demzufolge auch die Schaltelemente mit einem quadratischen Querschnitt auszuführen.

Besondere Bedeutung kommt einer weiteren Lehre des Hauptpatentes zu, nach der die Schaltelemente in .Längsrichtung in zumindest zwei. Stöpselelemente geteilt.sind und zwischen den Stöpselelementen eine Spreizeinrichtung vorgesehen ist. Eine hierbei bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente im wesentlichen diagonal in zwei Stöpselelemente geteilt sind. Das gibt die Möglichkeit.die Spreizeinrichtung mit einer einfachen, zwischen den Stöpselelementen liegenden Spreizwelle auszuführen und so auf einfache Weise in zueinander parallelen Ebenen und in zueinander orthogonalen Ebenen Kontaktdruck zu erzeugen.

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Sind die Schaltelemente in Längsrichtung in zumindest zwei Stöpselelemente geteilt und ist zwischen den Stöpselelementen eine Spreizeinrichtung vorgesehen, so geht eine weitere Lehre des Hauptaptentes dahin, die Anordnung so zu treffen, daß die Spreizeinrichtungen nach dem Einfahren der Schaltelemente in die Endstellungen automatisch spannbar und vor dem Ausfahren aus den Endstellungen automatisch entspannbar sind, so daß nach dem Einfahren der Schaltelemente automatisch der notwendige Kontaktdruck erzeugt wird und vor dem Ausfahren dieser Kontaktdruck wieder abgebaut wird.

Die Betätigung der Schaltelemente kann bei dem Polumschalter nach der Lehre des Hauptpatentes natürlich sowohl von Hand als auch durch einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb erfolgen. Immer empfiehlt es sich, das Betätigungsglied selbst, an das die Schaltelemente angeschlossen sind, als Kurbeltrieb auszuführen.

Schließlich empfiehlt das Hauptpatent, um eine optimale Stromübertragung zwischen dem Plus- bzw. dem Minuselement und den Abgangselementen zu erreichen, also innerhalb des Polumschalters einen minimalen Übergangswiderstand zu verwirklichen, die aktive Länge 1 der Schaltelemente gleich der Summe aus der Dicke d, des Plusbzw, des Minuselementes, der Dicke dp des Isolationselementes und der Dicke d^, des Abgangselementes zu wählen. Das führt dazu, daß der aktive, vorzugsweise mit Kontaktelementen besetzte Teil der Schaltelemente bis zu den äußeren Kanten der miteinander verbundenen Anschlußelemente reicht. Um dabei zu verhindern, daß während des Umpolens die Abgangselemente und damit die abgehenden

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elektrischen Leitungen kurzgeschlossen werden, geht eine weitere Lehre des Hauptpatentes dahin, die Dicke dp des Isolationselementes größer als die Dicke d, des Plus- bzw. des Minuselementes bzw. als die Dicke d^, des Abgangs element es zu wählen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Polumschalter nach der Lehre des.Hauptpatentes in bezug auf die mechanischen Punktionen "Umschalten" und "Spreizen" noch zu verbessern.

Der erfindungsgemäße Polumschalter, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die.Spreizeinrichtung aus einer Schaltstange, einem auf der Schaltstange angeordneten Spreizbolzen und zwei mit dem Spreizbolzen zusammenarbeitenden, teilweise in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzten Druckstücken besteht und das den Schaltelementen in den beiden Endstellungen Anschläge zugeordnet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Polumschalter ist eine Relativbewegung zwischen der Schaltstange und den Schaltelementen möglich. Bei dieser Relativbewegung wer- _;den über die Schaltstange, den auf der Schaltstange angeordneten Spreizbolzen und die beiden mit dem Spreizbolzen zusammen arbeitenden, in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzten Druckstücke die beiden Stöpselelemente jedes Schaltelementes in den Ausnehmungen der Anschlußelemente verspannt, so daß der erforderliche Kontaktdruck entsteht.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Polumschalter auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielsweise erläutert werden soll.

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Zunächst 1st bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumschalters vorgesehen, daß die Schaltstange zur Aufnahme des Spreizbolzens eine Absetzung aufweist und daß der Spreizbolzen auf der Absetzung der Schaltstange in Richtung der Längsachse der Schaltstange beweglich geführt sowie über beidseitig vorgesehene Federn gegen die die Absetzung begrenzenden Bunde der Schaltstange abgestützt ist, - wobei die Federn zum Beispiel aus einer Mehrzahl von Tellerfedern gebildet sein können. Der Spreizbolzen kann in seiner Form nahezu beliebig sein. Zweckmäßigerweise ist der Spreizbolzen jedoch als Kreiszylinder ausgeführt und mit zur Längsachse der Schaltstange senkrecht stehender Zylinderachse auf der Schaltstange angeordnet. Die Druokstücke, die in Ausnehmungen der Stöpselelemente eingesetzt sind und mit dem Spreizbolzen zusammen arbeiten, weisen nach einer weiteren Lehre der Erfindung Druckflächen auf, die unter einen spitzen Winkel zur Längsachse der Schaltstange verlaufen. Dabei empfiehlt es sich, die Druckstücke, vorzugsweise im Bereich ihrer Mitte, mit einer der Oberfläche des Spreizbolzens angepaßten Ausnehmung zu versehen.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumschalters findet der Spreizbolzen, der durch die beidseitig vorgesehenen Federn zunächst in der Ausnehmung der DruckstUoke ruht, bei der bereits beschriebenen Relativbewegung zwischen der Schaltstange und dem Schaltelement, - nachdem das Schaltelement eine der beiden durch di^ Ansohläge vorgegebenen Endstellung erreicht hat -, in Form der Druckflächen der DruckstUoke eine konische Verengung vor. Die Relativbewegung zwischen der Schaltstange und dem Schaltelement, d.h. die Relativbewegung zwischen dem

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Spreizbolzen und den Druckstücken führt folglich zu einem Auseinanderrücken der Druckstüoke und damit der Stöpselelemente des Schaltelementes; das Schaltelement wird in den Ausnehmungen der Anschlußelemente verspannt..

Um die beiden zu einem Schaltelement gehörenden Stöpselelemente entgegen der Wirkung der Spreizeinrichtung zusammenzuhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die beiden Stöpselelemente eines Sohaltelementes durch zumindest eine Feder unmittelbar oder über die Druckstücke und den zwischen den Druckstücken vorgesehenen Spreizbolzen gegeneinander verspannt sind. Dabei kann beidseitig der Stöpselelemente zumindest je eine Feder vorgesehen sein, wobei die Federn als Druckfedern ausgeführt und einerseits an einem Ansatz eines Stöpselelementes und andererseits an einem an einem Ansatz des anderen Stöpselelementes angeschlossenen Haltering abgestützt sein können.

Schließlich empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Schaltelemente in den Endstellungen arretierbar sind. Insoweit ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polumsohalters nach einer weiteren Lehre der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine, vorzugsweise der Oberfläche des Spreizbolzens angepaßte Ausnehmung aufweisen. Bei dieser Ausführungsform findet durch die Relativbewegung zwischen dem Spreizbolzen und den Druckstüoken zunächst das Auseinanderrücken der beiden Stöpselelemente, das heißt das Spreizen des Schaltelementes statt„ Erreicht nun der Spreizbolzen die im Bereich der Enden der Druckstücke vorgesehe- ^: nen Ausnehmungen, so wird der Spreizbolzen durch diese Ausnehmun-

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-logen gehindert, durch die Kraft der Feder wieder in die im Bereich der Mitte der Druckstücke vorgesehene Ausnehmung zu gehen, das Schaltelement ist gespannt und damit arretiert. Wird als Betätigungsglied für die Schaltelemente ein Kurbeltrieb vorgesehen, so kann zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Maßnahme oder anstelle dieser Maßnahme dem Kurbeltrieb zur Arretierung der Schaltelemen te in den Endstellungen zumindest ein Ansohlagbolzen zugeordnet sein, wobei der Anschlagbolzen durch eine Feder belastet sein kann und dem Anschlagbolzen in der Kurbelwelle des Kurbeltriebes vorgesehene Ausnehmungen zugeordnet sein können.

Die erfindungsgemäß bei einem Polumschalter nach der Lehre des Hauptpatentes verwirklichte Spreizeinrichtung ist natürlich in ihrer Anwendung nicht auf Polumschalter nach der I^ehre des Hauptpatentes beschränkt, sie kann vielmehr auch bei anderen Polumschaltern und darüber hinaus überall dort angewendet werden, wo ein vergleichbares "Spreizen" erforderlich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte AusfUhrungsform eines erfindunfeögemäßen Polumschalters, teilweise in Seitenansicht, teilweise in einem Vertikalschnitt,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Pig. I längs der Linie H-II,

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Pig. 5 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie IH-III,

Fig. 4 in nochmals vergrößafcer Darstellung den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 in anderer Funktionsstellung und

Fig. β in wiederum vergrößerter Darstellung den Ausschnitt 8 aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Polumschalter dient zur wahlweisen Umschaltung zweier ankommender, positives bzw. negatives Potential führender elektrischer Leitungen 1, 2 auf zwei abgehende elektrische Leitungen 5* 4 und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Mehrzahl von Anschlußelementen 5, nämlich einem Pluselement 5a für die positives Potential führende elektrische Leitung 1, einem Minuselement 5b für die negatives Potential führende elektrische Leitung 2 sowie Abgangselementen5c und 5d für die abgehenden elektrischen Leitungen J>, 4, aus zwei Schaltelementen 6, 7 zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes 5a mit dem ersten Abgangselement 5c oder dem zweiten Abgangselement 5d bzw. des Minuselementes 5b mit dem zweiten Abgangselement 5d oder dem ersten Abgangselement 5c und aus einem Betätigungsglied 8 für die Schaltelemente 6, J.

Wie die Fig. 1 zeigt, sind das Pluselement 5a und das Minuselement 5b hintereinander, also ohne parallel zueinander zu verlaufen,

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in einer Ebene angeordnet , sind in einer zweiten, auf der einen Seite des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b liegenden Ebene, von dem Pluselement 5a bzw. dem Minuselement 5b durch ein Isolatiosnelement 9 getrennt, das erste Abgangselement 5c, in einer dritten, auf der anderen Seite des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b liegenden Ebene von dem Pluselement 5a bzw. dem Minuselement 5b durch ein Isolationselement Io getrennt, das zweite Abgangselement 5d angeordnet und sind die Schaltelemente 6, 7 über das Betätigungsglied 8, miteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar, in Stellungen bringbar, in denen sie das Pluselement 5a mit dem ersten Abgangselement 5o bzw. das Minuselement 5d mit dem zweiten Abgangselement 5d verbinden, wie in der Pig. I dargestellt, und umgekehrt.

Der Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel die Anschlußelemente 5 als Plachschienen ausgeführt sind, während die Fig. 2 zeigt, daß die Anschlußelemente 5 einander zugeordnete Ausnehmungen 11 aufweisen und die Schaltelemente 6, 7 als Stöpsel ausgebildet und in den Ausnehmungen 11 verschiebbar sind.

Wie insbesondere die Fig. 6 zeigt, sind die Schaltelemente 6, 7 zur Verringerung des Übergangswiderstandes auf ihren Oberflächen mit Kontaktelementen 12 ausgerüstet, wobei die Kontaktelemente 12 geschränkte Kontakt lamellen'^ufweisen.

Zwar können die Ausnehmungen 11 und die Schaltelemente 6, 7 jeden beliebigen Querschnitt haben, im dargestellten Ausführungsbe,ispiel, das zeigen die Fig. 2 und 3, weisen die Ausnehmungen 11 und

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die Schaltelemente 6, 7 jedoch einen praktisch quadratischen Querschnitt auf.

Um einerseits zwischen den Schaltelementen 6, 7 und den Anschlußelementen 5 einen relativ hohen Kontaktdruck und damit einen relativ geringen Übergangswiderstand erzielen, andererseits die Schaltelemente 6, 7 in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 leicht verschieben zu können, sind, wie die Fig. J5 zeigt, die. Schaltelemente 6, 7 in Längsrichtung diagonal in zwei Stöpselelemente 6a und 6b bzw. 7a und 7b geteilt und ist zwischen den Stöpselelementen 6a und 6b bzw. 7a und 7b jeweils eine Spreizeinrichtung 14 vorgesehen.

Jede Spreizeinrichtung 14 besteht aus einer Schaltstange 15, einem auf der Sohaltstange 15 angeordneten Spreizbolzen 16 und zwei mit dem Spreizbolzen 16 zusammenarbeitenden, teilweise in Ausnehmungen 17, l8 der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b eingesetzten Druckstücken 19, 2o. Wie die Fig. 1 zeigt, sind den Schaltelementen 6, 7 in. den beiden Endstellungen Anschläge 21, 22 zugeordnet .

Im einzelnen weist die Schaltstange 15 zur Aufnahme des Spreizbolzens 16 eine Absetzung 2j5 auf und ist der Spreizbolzen 16 auf der Absetzung 25 der Schaltstange 15 in der Längsachse der Schaltstange 15 beweglich geführt sowie über beidseitig vorgesehene Federn 24, 25 gegen die die Absetzung 2;5begrenzenden Bunde 26, der Schaltstange 15 abgestützt, - wobei die Federn 24, 25 aus einer Mehrzahl von Tellerfedern 28 gebildet sind. Der Spreizbolzen l6 ist als Kreiszylinder ausgeführt und mit zur Längsachse der

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Sohaltstange 15 senkrecht stehender Zylinderachse auf der Schaltstange 15 angeordnet. Die Druckstücke 19, 2o weisen Druckflächen 29, jk> auf, die unter einem spitzen Winkel zur Längsachse der Schaltstange 15 verlaufen. Im Bereich ihrer Mitte sind die Druckstüoke 19, 2o mit einer Ausnehmung 31 versehen, die an die Oberfläche des Spreizenbolzens 16 angepaßt ist.

Wie wiederum der Pig. 1 zu entnehmen ist, sind die beiden Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b jedes Schaltelementes 6 bzw. 7 durch zwei Federn 32, 33 unmittelbar oder über die Druökstücke 19, 2o und den zwischen den Druckstücken 19, 2o vorgesehenen Spreizbolzen l6 gegeneinander verspannt. Die Federn 32, 33 sind beidseits der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b vorgesehen, als Druckfedern ausgeführt und einerseits an einem Ansatz 34, 35 eines Stöpselelementes 6a bzw. 7a und andererseits an einem an einem Ansatz 36, 37 des anderen Stöpselelementes 6b, 7b angeschlossenen Haltering 38, 39 abgestützt.

Im übrigen sind die Schaltelemente 6, 7 in den Endstellungen arretierbar. Dazu weisen die Druckstücke 19, 2o im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine der Oberfläche des Spreizbolzens Io angepaßte Ausnehmung 4o, 41 auf.

Bei dem erfindungsgemaßen Polumschalter ist eine Relativbewegung zwischen den Schaltstangen 15 und den Schaltelementen 6, 7 möglich. Bei dieser Relativbewegung werden über die Schaltstangen 15, den auf den Schaltstangen 15 angeordneten Spreizbolzen 16 und die mit den Spreizbolzen 16zusammenarbeitenden, in Ausnehmungen 17, 18 der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b eingesetzten

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Druckstücke 19, 2o die beiden Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a, 7b jedes Schaltelementes 6 bzw. 7 in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 verspannt, so daß der erforderliche Kontaktdruck entsteht. Im einzelnen findet der Spreizbolzen 16, der durch die beidseits vorgesehenen Federn 24, 25zunächs.t in den Ausnehmungen 17, 18 der Druckstücke 19, 2o ruht, bei der beschriebenen Relativbewegung zwischen der Schaltstange 15 und dem Schaltelement 6 bzw. 7* - nachdem das Schaltelement 6 bzw. 7 eine der durch die Anschläge 21, 22 vorgegebenen Endstellungen erreicht hat -, in Form der Druckflächen-29, jk> der Druckstücke 19, 2o eine konische Verengung, vor. Die Relativbewegung zwischen der Schaltstange 15 und dem Schaltelement 6 bzw. T, das heißt die Relativbewegung zwischen dem Spreizbolzen ΐβ und den Druckstücken 19, 2o führt folglich zu einem Auseinanderrücken der Druckstücke 19, 2o und damit der Stöpselelemente 6a, 6b bzw. 7a» 7t> des Schaltelementes 6 bzw. J; das Schaltelement 6 bzw. 7 wird in den Ausnehmungen 11 der Anschlußelemente 5 verspannt. Erreicht nun der Spreizbolzen ΐβ die im Bereich der Enden der Druckstücke 19, 2o vorgesehenen Ausnehmungen 4o, 41, so wird der Spreizbolzen durch die Ausnehmungen 4o, 4l in den Druckstücken 19, 2o gehindert, durch die Kraft der Feder 24 bzw. 25 wieder in .die im Bereich der Mitte der Druckstücke 19, 2o vorgesehenen Ausnehmungen 17, 18 zu gehen, das Schaltelement 6 bzw. 7 ist gespannt und damit arretiert.

Nur angedeutet ist in der Fig. 1, daß das Betätigungsglied 8 für die Schaltelemente 6, 7 als Kurbeltrieb ausgeführt ist, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel ein von Hand zu bedienender Betätigungshebel 42 vorgesehen ist. Dem Betätigungsglied 8 in

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Form eines Kurbeltriebes ist zur zusätzlichen Arretierung der Sehaltelemente 6, J in den Endstellungen ein Anschlagbolzen 43 zugeordnet, der durch eine Feder 44 belastet ist und dem in der Kurbelwelle 45 vorgesehene Ausnehmungen 46, 47 zugeordnet sind.

Schließlich ist die aktive Länge 1 der Schaltelemente 6, 7 gleich der Summe aus der Dicke d, des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b, der Dicke d₂ des Isolationselementes 9 bzw. Io und der Dicke d, des Abgangselementes 5c bzw. 5d gewählt und ist die Dicke dp des Isolationselementes 9 bzw. Io größer als die Dicke d. des Pluselementes 5a bzw. des Minuselementes 5b bzw. als die Dicke d-, des Abgangselementes 5c bzw. 5d.

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Claims

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Patentansprüche

1~/Polumschalter, zur wahlweisen Umschaltung zweier ankommender, positives- bzw. negatives Potential führender elektrischer Leitungen auf zumindest zwei abgehende elektrische Leitungen, bestehend auf einem Anschlußelement für die positives Potetial führende elektrische Leitung (Pluselement), für die negatives Potential führende elektrische Leitung (Minuselement) sowie für die abgehenden elektrischen Leitungen (Abgangselemente), aus Schaltelementen zur wahlweisen Verbindung des Pluselementes mit dem ersten oder dem zweiten Abgangselement und bzw. des Minuselementes mit dem zweiten oder dem ersten Abgangselement aus einem Betätigungsglied für die Schaltelemente^, wobei das Pluseleraent und das Minuselement in einer Ebene angeordnet sind, in einer zweitaq, auf der einen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene, von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das erste Abgangselement, in einer dritten, auf der anderen Seite des Plus- bzw. des Minuselementes liegenden Ebene,- von dem Plus- bzw. dem Minuselement durch ein Isolationselement getrennt, das zweite Abgangselement angeordnet sind und zwei Schaltelemente, miteinander gekoppelt und gegenläufig bewegbar, in Stellungen bringbar sind, in denen sie das Pluselement mit dem ersten Abgangselement bzw. das Minuselement mit dem zweiten Abgangselement verbinden und emgekehrt, wobei das Plusbzw, das Minuselement und die Abgangselemente einander zugecrunete^

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Ausnehmungen aufweisen und die Schaltelemente als Stöpsel ausgebildet und in den Ausnehmungen verschiebbar sind und wobei die Schaltelemente in Längsrichtung, vorzugsweise diagonal, in zumindest zwei Stöpselelemente geteilt sind und zwischen den Stöpselelementen eine Spreizeinrichtung vorgesehen ist, nach Patent (Patentanmeldung P 21 65 389.4-34), d a d u r 0 h gekennzeichnet, daß die Spreizeinrichtung (l4) aus einer Schaltstange 05), einem auf der Schaltstange (15) angeordneten Spreizbolzen (l6) und zwei mit dem Spreizbolzen (l6) zusammenarbeitenden, teilweise in Ausnehmungen (17# l8) der Stöpselelemente (6a, 6b bzw. 7a, 7b) eingesetzten Druokstücken (19, 2o) besteht und daß den Schaltelementen (6, 7) in den beiden Endstellungen Anschläge (21, 22) zugeordnet sind.
2. Polumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (15) zur Aufnahme des Spreizbolzens (l6) eine Absetzung (23) aufweist und daß der Spreizbolzen (l6) auf der Absetzung (23) der Schaltstange (15) in Richtung der Längsachse der Schaltstange (15) beweglich geführt sowie über beidseitig vorgesehene Federn (24, 25) gegji die die Absetzung (23) begrenzenden Bunde (26, 27) der Schaltstange (15) abgestützt ist. .
3. Polumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (24, 25) aus einer Mehrzahl von Tellerfedern (28) gebildet sind.
4. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizbolzen (lo) als Kreiszylinder ausgeführt und mit zur Längsachse der Schaltstange (15) senkrecht

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- 19 stehender Zylinderachse auf der Schaltstange (15) angeordnet ist
5. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (19, 2o) unter einem spitzen Winkel zur Längsachse der Schaltstange (15) verlaufende Druckflächen (29, 30) aufweisen.
6. Polumschalter nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (19* 2o) vorzugsweise im Bereich ihrer Mitte, eine der Oberfläche des Spreizbolzens (ΐβ) angepaßte Ausnehmung aufweisen.
7. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stöpselelemente (6a, 6b bzw. 7a, 7b) jedes Schaltelementes (6 bzw. 7) durch zumindest eine Feder (52, 33) unmittelbar oder über die Druckstücke (19, 2o) und den zwischen den Druckstücken (19j 2o) vorgesehenen Spreizbolzen (16) gegeneinander verspannt sind.
8. Polumschalter nach Anspruch ¹J₃ dadurch gekennzeichnet,, daß beidseits der Stöpselelemente (6a, 6b bzw. 7a, 7b) zumindest je eine Feder (32, 33) vorgesehen ist.
9. Polumschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (32, 33) als Druckfedern ausgeführt und einerseits an einem Ansatz (34, 35) eines Stöpselelementes (6a bzw. 7a) und andererseits an einem an einem Ansatz (36, 37) des anderen Stöpselelementes (6b bzw. 7b) angeschlossenen Haltering'(38, 39) abgestützt sind.

4098U/Ü845

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3

- 2o -
10. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (6, 7) in den Endstellungen arretierbar sind.
11. Polumschalter nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (19, 2o) im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine vorzugsweise der Oberfläche des Spreizbolzens (l6) angepaßte Ausnehmung (4o, 4l) aufweisen.
12. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (8) für die Schaltelemente (6, 7) als Kurbeltrieb ausgeführt ist.
13. Polumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem als Kurbeltrieb ausgeführten Betätigungsglied (8) zur Arretierung der Schaltelemente (6, 7) in den Endstellungen zumindest ein Anschlagbolzen (43) zugeordnet ist.
14. Polumschalter nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbolzen (43) durch eine Feder (44) belastet ist und dem Anschlagbolzen (43) in der Kurbelwelle (45) des als Kurbeltrieb ausgebildeten Betätigungsgliedes (8) vorgesehene Ausnehmungen (46, 47) zugeordnet sind.

4098 U/0645

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