DE102013226026A1 - Apparatus and method for separating an electrical connection between a first conductor and a second conductor - Google Patents

Apparatus and method for separating an electrical connection between a first conductor and a second conductor Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter. Die Vorrichtung umfasst: eine Spule (104; 304-1, 304-2); eine elektrisch leitende Verbindungseinrichtung (108; 308), welche in einer Verbindungsposition den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) elektrisch miteinander verbindet; einen Aktor (106; 306-1, 306-2) welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er durch ein Bestromen der Spule (104; 304-1, 304-2) derart bewegbar ist, dass durch das Bewegen des Aktors (106; 306-1, 306-2) die Verbindungseinrichtung (108; 308) in eine Nicht-Verbindungsposition bewegt wird, in welcher die Verbindungseinrichtung (108; 308) den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) elektrisch nicht miteinander verbindet; wobei die Verbindungseinrichtung (108; 308-1, 308-2) in der Nicht-Verbindungsposition an einer Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist; und eine Isolationseinrichtung (112; 312), welche mindestens ein Isolationsmaterial aufweist, wobei die Isolationseinrichtung (112; 312) dazu ausgebildet ist, als Reaktion auf das Bewegen des Aktors (106; 306-1, 306-2) den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) mittels des Isolationsmaterials elektrisch isolierend voneinander zu beabstanden.The invention provides an apparatus and method for disconnecting an electrical connection between a first conductor and a second conductor. The device comprises: a coil (104; 304-1, 304-2); electrically conductive connection means (108; 308) electrically connecting the first conductor (L1) and the second conductor (L2) in a connection position; an actuator (106; 306-1, 306-2) which is designed and arranged such that it can be moved by energizing the coil (104; 304-1, 304-2) such that by moving the actuator (106 306-1, 306-2), the connection means (108; 308) is moved to a non-connection position in which the connection means (108; 308) does not electrically connect the first conductor (L1) and the second conductor (L2) ; wherein the connection means (108; 308-1, 308-2) is prevented from returning to the connection position in the non-connection position; and an isolation device (112; 312) having at least one isolation material, wherein the isolation device (112; 312) is configured to drive the first conductor (L1 ) and the second conductor (L2) by means of the insulating material electrically insulating from each other.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter, insbesondere einer elektrischen Verbindung zwischen einer Batterie und einem Anlasser oder Generator. Bei dem Trennen der elektrischen Verbindung soll insbesondere eine Funken- oder Lichtbogenbildung verhindert oder reduziert werden.The present invention relates to a device and a method for separating an electrical connection between a first conductor and a second conductor, in particular an electrical connection between a battery and a starter or generator. In the separation of the electrical connection in particular a spark or arcing is to be prevented or reduced.

Stand der TechnikState of the art

Vorrichtungen zum Trennen von elektrischen Verbindungen werden häufig in Elektrofahrzeugen eingesetzt, für welche es in manchen Ländern spezielle Normen zur Vermeidung von freiliegenden hochvoltigen Spannungen gibt. Üblicherweise wird dies durch eine Trennung des Batteriesystems vom Bordnetz bewerkstelligt. Die Trennung kann durch Schütze, Relais oder HL-Schalter reversibel erfolgen oder durch einen sogenannten Pyro-Switch. Bei einem Pyro-Switch wird ein über ein Airbag-Steuergerät des Fahrzeugs ausgelöster pyrotechnisch aktivierter Trennkolben aus Kunststoff zum mechanischen Durchtrennen eines Stromleiters vorgesehen.Devices for isolating electrical connections are frequently used in electric vehicles, for which there are special standards in some countries for avoiding exposed high-voltage voltages. This is usually accomplished by disconnecting the battery system from the electrical system. The separation can be reversible by means of contactors, relays or HL-switches or by a so-called Pyro-Switch. In a pyro switch, a pyrotechnically activated separating piston made of plastic, which is triggered via an airbag control unit of the vehicle, is provided for the mechanical severing of a conductor.

Aus der DE 19 749 896 A1 ist ein pyrotechnischer Sicherheitsschalter für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem ein im Batteriestromkreis liegendes Leiterelement mit einem durch einen pyroelektrischen Treibsatz antreibbaren Trennmittel mechanisch und elektrisch durchtrennbar ist. Die abgetrennten Leiterenden verbleiben innerhalb eines Gehäuses. Das Leiterelement weist eine bezüglich der Trennstelle des Trennmittels elektrisch in Serie angeordnete, elektrothermisch durchtrennbare Sicherungsstrecke mit definierter Ansprechcharakteristik auf. From the DE 19 749 896 A1 a pyrotechnic safety switch for motor vehicles is known in which a lying in the battery circuit conductor element with a drivable by a pyroelectric propellant separating agent is mechanically and electrically severable. The severed conductor ends remain within a housing. The conductor element has a with respect to the separation point of the release means electrically arranged in series, electrothermally severable fuse link with a defined response characteristic.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.The present invention discloses a device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 10.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, elektromechanische Effekte, insbesondere Wirbelstromeffekte, zum Trennen einer elektrischen Verbindung auszunutzen.The finding underlying the present invention is to exploit electromechanical effects, in particular eddy current effects, for disconnecting an electrical connection.

Durch Ausnutzen von Wirbelstromeffekten im Sinne eines „Wirbelstromaktors“ sind besonders schnelle Reaktionszeiten, beispielsweise im Bereich von 20 bis 40 μm, möglich. Die Energieversorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann direkt durch eine an einem der Leiter angeordnete Energiequelle, beispielsweise eine hochvoltige Batterie, erfolgen, gegebenenfalls über einen zusätzlichen Wandler. Auch eine Versorgung über eine an einem der Leiter angeordnete niedervoltige Energiequelle und einen DC/DC-Wandler ist möglich. Die Energieversorgung kann auch durch eine von den Leitern unabhängige Energiereserve und einen entsprechenden Wandler erfolgen.By utilizing eddy current effects in the sense of an "eddy current actuator", particularly fast reaction times, for example in the range from 20 to 40 μm, are possible. The power supply of the device according to the invention can be effected directly by an energy source arranged on one of the conductors, for example a high-voltage battery, optionally via an additional converter. A supply via a arranged on one of the conductors low-voltage power source and a DC / DC converter is possible. The power supply can also be done by an independent of the ladders energy reserve and a corresponding converter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren benötigen keine Pyrotechnik und ermöglichen somit mehr Freiheitsgrade beim örtlichen Verbau, beispielsweise einer Batterie in einem Fahrzeug. Darüber hinaus sind die Beschaffung und die Entsorgung von Rohstoffen für die erfindungsgemäße Vorrichtung technisch weit weniger aufwändig. The device according to the invention and the method according to the invention require no pyrotechnics and thus enable more degrees of freedom in local installation, for example a battery in a vehicle. In addition, the procurement and disposal of raw materials for the device according to the invention are technically much less expensive.

Da keine Zündpille für ein Zünden einer pyrotechnischen Ladung nötig ist, wird keine Zündleitung zwischen einer Steuereinheit, beispielsweise eines Airbag-Steuergeräts, und einem Trennschalter benötigt. Die Steuereinheit kann einen Trennbefehl über eine Bus-Botschaft (zum Beispiel CAN) an ein Batterie-Managementsystem senden. Zudem wird eine selektive, mehrfache Abschaltung für einzelne Module und/oder Modulcluster besser unterstützt. Since no squib is needed to ignite a pyrotechnic charge, no ignition line is needed between a control unit, such as an airbag control unit, and a circuit breaker. The control unit may send a disconnect command via a bus message (eg, CAN) to a battery management system. In addition, a selective, multiple shutdown for individual modules and / or module clusters is better supported.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Trennen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren reversibel erfolgen. Weiterhin kann ein besonders schnelles und effizientes Löschen eines Lichtbogens ermöglicht sein, welcher an einer Kontaktstelle zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter entstehen kann. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.According to some embodiments, the separation can be carried out reversibly with the device according to the invention or according to the method according to the invention. Furthermore, a particularly rapid and efficient erasing of an arc can be made possible, which can arise at a contact point between the first conductor and the second conductor. Advantageous embodiments and developments emerge from the subclaims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Federeinrichtung mit einer Federkraft auf. Die Federeinrichtung ist derart ausgebildet und angeordnet, dass, wenn sich die Verbindungseinrichtung in der Verbindungsposition befindet, die Federkraft der Federeinrichtung durch eine Gegenkraft kompensiert wird. Weiterhin ist die Federeinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass die die Federkraft kompensierende Gegenkraft aufgrund des Bewegens des Aktors, insbesondere wenn sich die Verbindungseinrichtung in der Nicht-Verbindungsposition befindet, entfällt. Die Federkraft kann eine Konfiguration der Vorrichtung derart beeinflussen, dass die Verbindungseinrichtung dadurch an der Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist. Federeinrichtungen sind technisch wenig aufwendig und können für reversible Ausführungsformen vorteilhaft eingesetzt werden.According to a preferred embodiment, the device according to the invention has a spring device with a spring force. The spring device is designed and arranged such that, when the connecting device is in the connecting position, the spring force of the spring device is compensated by a counterforce. Furthermore, the spring device is arranged and designed such that the spring force compensating counterforce due to the movement of the actuator, in particular when the connecting device is in the non-connection position, is eliminated. The spring force may influence a configuration of the device such that the connecting device is thereby prevented from returning to the connecting position. Spring devices are technically less expensive and can be used advantageously for reversible embodiments.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wirkt die Federkraft der Federeinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Aktor-Bewegungsrichtung, in welcher der Aktor bewegbar ist. Somit sind das Bewegen des Aktors und eine Änderung der Konfiguration der Vorrichtung aufgrund der Federkraft voneinander besonders vorteilhaft entkoppelt. According to a further preferred development, the spring force of the spring device acts substantially perpendicular to an actuator movement direction in which the actuator is movable. Thus, the movement of the actuator and a change in the configuration of the device due to the spring force are particularly advantageous decoupled from each other.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Federeinrichtung weiterhin derart ausgebildet, dass die Federkraft weiterhin mindestens ein elektrisch isolierendes Distanzelement der Isolationseinrichtung derart zwischen den ersten Leiter und dem zweiten Leiter bewegt, dass der erste Leiter und der zweite Leiter elektrisch nicht miteinander verbunden sind. Die Distanzelemente können dabei das Isolationsmaterial aufweisen oder teilweise oder ganz aus dem Isolationsmaterial ausgebildet sein. Die Federeinrichtung kann weiterhin derart angeordnet und ausgebildet sein, dass die Federkraft mindestens ein Distanzelement derart zwischen den ersten und den zweiten Leiter bewegt, dass durch das mindestens eine Distanzelement die Verbindungseinrichtung an der Rückkehr die Verbindungsposition behindert ist. Beispielsweise kann das mindestens eine Distanzelement so zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter bewegt sein, dass der erste Leiter und der zweite Leiter an voneinander abgewandten Oberflächen des mindestens einen Distanzelements anliegen.According to a further preferred development, the spring device is furthermore designed such that the spring force further moves at least one electrically insulating spacer element of the insulation device between the first conductor and the second conductor such that the first conductor and the second conductor are not electrically connected to one another. The spacers may have the insulating material or be formed partially or entirely of the insulating material. The spring device can furthermore be arranged and configured such that the spring force moves at least one spacer element between the first and the second conductor in such a way that the connecting device is impeded from returning by the at least one spacer element. By way of example, the at least one spacer element can be moved between the first and the second conductor such that the first conductor and the second conductor rest on surfaces of the at least one spacer element facing away from one another.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Vorrichtung mindestens zwei der elektrisch isolierenden Distanzelemente auf, welche durch die Federkraft derart in eine Isolierposition bewegt werden, dass sie in der Isolierposition mit je einer Außenfläche aneinander anliegen. Somit wird in der Isolierposition der Lichtbogen effizient gelöscht und sein Wiederanzünden unmöglich gemacht.According to a further preferred development, the device has at least two of the electrically insulating spacer elements, which are moved by the spring force in such an insulating position that they abut each other in the insulating position, each with an outer surface. Thus, in the insulating position, the arc is efficiently extinguished, making its re-ignition impossible.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen die elektrisch isolierenden Distanzelemente an jeweils zumindest einer Außenfläche mindestens eine Zunge und an der jeweiligen Außenfläche weiterhin mindestens eine Aussparung auf. Zumindest in der Isolierposition der Distanzelemente ist in jede Aussparung jedes Distanzelements eine mit der Aussparung korrespondierende Zunge eines weiteren Distanzelements zumindest zum Teil eingeschoben. Somit wird ein etwaiger bestehender Lichtbogen zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter besonders schnell und effizient gelöscht. Die Zungen und Aussparungen können auch stets teilweise ineinander eingeschoben sein. Hierdurch kann eine bessere Führung der Distanzelemente und eine stabilere Konstruktion erzielbar sein.According to a further preferred refinement, the electrically insulating spacer elements have at least one tongue on at least one outer surface and at least one recess on the respective outer surface. At least in the insulating position of the spacer elements, a recess of a corresponding tongue of a further spacer element is at least partially inserted into each recess of each spacer element. Thus, any existing arc between the first conductor and the second conductor is erased particularly quickly and efficiently. The tongues and recesses may also always be partially inserted into one another. As a result, a better management of the spacer elements and a more stable construction can be achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Federeinrichtung derart ausgebildet, dass mittels der Federkraft ein Abstand zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter derart verkürzbar ist, dass die Verbindungseinrichtung aufgrund ihrer geometrischen Form an der Rückkehr aus der Nicht-Verbindungsposition in die Verbindungsposition gehindert ist. Somit wird auf technisch wenig aufwändige Weise sichergestellt, dass die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter nicht selbständig wieder zustande kommt.According to a further preferred development, the spring device is designed such that by means of the spring force, a distance between the first conductor and the second conductor can be shortened such that the connection device is prevented from returning from the non-connection position to the connection position due to its geometric shape. Thus, it is ensured in a technically inexpensive manner that the connection between the first and the second conductor does not come about again independently.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Aktor eine Metallplatte auf, in welcher durch das Bestromen der Spule Wirbelströme erzeugbar sind. Der Aktor ist durch eine abstoßende elektromagnetische, insbesondere magnetische, Kraft zwischen einem ersten Magnetfeld der Spule und einem zweiten Magnetfeld der Wirbelströme bewegbar. Somit ist eine besonders schnelle und dabei gleichzeitig technisch wenig aufwändige Aktuierung des Aktors möglich. Durch ein geeignetes Bestromen der Spule durch eine Bestromungseinrichtung kann sichergestellt werden, dass in der Vorrichtung vorhandene Gegenkräfte, welche beispielsweise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter bewirken, zum Trennen der Verbindung innerhalb kürzester Zeit (beispielsweise weniger als eine Millisekunde) überwindbar sind. According to a further preferred development, the actuator has a metal plate, in which eddy currents can be generated by energizing the coil. The actuator is movable by a repulsive electromagnetic, in particular magnetic, force between a first magnetic field of the coil and a second magnetic field of the eddy currents. Thus, a particularly fast and at the same time technically less expensive actuation of the actuator is possible. By means of a suitable energizing of the coil by an energizing device, it is possible to ensure that opposing forces present in the device, which cause, for example, a frictional connection between the first conductor and the second conductor, can be overcome within a very short time (for example less than one millisecond) to disconnect the connection are.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Verbindungseinrichtung in der Verbindungsposition an den zweiten Leiter mittels einer Anpresseinrichtung mit einer Anpresskraft anpressbar bzw. angepresst. Die Anpresseinrichtung kann beispielsweise als eine lineare Feder ausgebildet sein. Die Anpresseinrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass die Verbindungseinrichtung zumindest teilweise durch ihre eigene Schwerkraft an den zweiten Leiter angepresst ist. Der Aktor ist derart bewegbar und die Anpresskraft ist derart ausgebildet, dass die Anpresskraft bei dem Bewegen des Aktors überwindbar ist. According to a further preferred refinement, the connecting device can be pressed or pressed against the second conductor in the connection position by means of a pressing device with a contact pressure force. The pressing device may be formed, for example, as a linear spring. The pressing device can also be designed so that the connecting device is at least partially pressed by its own gravity to the second conductor. The actuator is movable and the contact force is designed such that the contact pressure in the movement of the actuator can be overcome.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The present invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures of the drawings. Show it:

1A eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Zustand; 1A a schematic cross-sectional view of an apparatus for disconnecting an electrical connection according to a first embodiment of the present invention in a first state;

1B die Vorrichtung zum Trennen der elektrischen Verbindung gemäß der ersten Ausführungsform in einem zweiten Zustand; 1B the device for disconnecting the electrical connection according to the first embodiment in a second state;

2A einen Ausschnitt eines schematischen Querschnitts durch zwei Distanzelemente der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform; 2A a detail of a schematic cross section through two spacers of the device according to the first embodiment;

2B eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung auf die Isolationseinrichtung der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu einem ersten Zeitpunkt t1; 2 B a schematic plan view from the axial direction of the insulation device of the device according to the first embodiment at a first time t1;

2C eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung auf die Isolationseinrichtung der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu einem zweiten Zeitpunkt t2 > t1; 2C a schematic plan view from the axial direction of the isolation device of the device according to the first embodiment at a second time t2>t1;

2D eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung auf die Isolationseinrichtung der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu einem dritten Zeitpunkt t3 > t2 > t1; 2D a schematic plan view from the axial direction of the isolation device of the device according to the first embodiment at a third time t3>t2>t1;

3 einen Ausschnitt einer schematischen Querschnittsansicht auf eine Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 a detail of a schematic cross-sectional view of an apparatus for disconnecting an electrical connection according to a second embodiment of the present invention;

4 eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 4 a schematic cross-sectional view of an apparatus for disconnecting an electrical connection according to a third embodiment of the present invention; and

5 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. 5 a schematic flow diagram for explaining a method for disconnecting an electrical connection according to another aspect of the present invention.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.In all figures, the same or functionally identical elements and devices - unless otherwise stated - provided with the same reference numerals.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1A zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Zustand, nämlich mit einer Verbindungseinrichtung 108 in einer Verbindungsposition. 1A shows a schematic cross-sectional view of an apparatus for disconnecting an electrical connection according to a first embodiment of the present invention in a first state, namely with a connecting device 108 in a connection position.

Gemäß 1A ist ein erster Leiter L1 mechanisch und elektrisch mit der Verbindungseinrichtung 108 verbunden. Die Verbindungseinrichtung 108 ist als ein länglicher Bolzen ausgebildet. Der erste Leiter L1 ist mit einem ersten longitudinalen Ende E1 des Bolzens fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet. Gemäß der ersten Ausführungsform ist der erste Leiter L1 senkrecht zu einer Rotationssymmetrieachse RS der Verbindungseinrichtung 108 durch das erste Ende E1 hindurchgeführt. According to 1A a first conductor L1 is mechanically and electrically connected to the connection means 108 connected. The connection device 108 is designed as an elongated bolt. The first conductor L1 is fixedly connected to a first longitudinal end E1 of the bolt, for example welded or soldered. According to the first embodiment, the first conductor L1 is perpendicular to a rotational symmetry axis RS of the connecting device 108 passed through the first end E1.

Ein mittlerer Abschnitt M der Verbindungseinrichtung 108 ist fest mit einem Mitnehmer 107 verbunden. Der Mitnehmer 107 ist rotationssymmetrisch um die Rotationssymmetrieachse RS. Wenn im weiteren Beschreibungstext von einer tangentialen, einer radialen oder einer axialen Richtung die Rede ist, so soll verstanden sein, dass sich dies stets auf die Rotationssymmetrieachse RS bezieht, sofern nichts Gegenteiliges ausdrücklich beschrieben ist.A middle section M of the connection device 108 is stuck with a driver 107 connected. The driver 107 is rotationally symmetric about the rotational symmetry axis RS. If in the further description text of a tangential, a radial or an axial direction is mentioned, then it should be understood that this always refers to the rotational symmetry axis RS, unless otherwise expressly described.

Die Verbindungseinrichtung 108 ist durch eine im Wesentlichen zylindrische Bohrung, welche mit der Rotationssymmetrieachse RS konzentrisch ist, hindurchgeführt. Der Mitnehmer 107 weist in axialer Richtung drei Levels 107a, 107b, 107c auf. Aus einer Richtung des ersten Leiters L1 kommend, ist ein erstes Level 107a des Mitnehmers 107 als flacher Zylinder mit einem äußeren Radius r1 ausgebildet. Ein zweites Level 107b des Mitnehmers 107 grenzt an das erste Level an und ist als Zylinder mit einem äußeren Radius r2 ausgebildet, wobei der Radius r2 kleiner ist als der Radius r1. Ein drittes Level 107c des Mitnehmers 107 ist als ein auf dem Zylinder des zweiten Levels 107b aufsitzender Kegelstumpf ausgebildet, welcher sich in eine von dem ersten Leiter L1 weg führende Richtung hin verjüngt. Ein Radius an der Basis des Kegelstumpfs 107c ist größer als der Radius r2. The connection device 108 is passed through a substantially cylindrical bore which is concentric with the rotational symmetry axis RS. The driver 107 has three levels in the axial direction 107a . 107b . 107c on. Coming from a direction of the first conductor L1 is a first level 107a of the driver 107 formed as a flat cylinder with an outer radius r1. A second level 107b of the driver 107 is adjacent to the first level and is formed as a cylinder with an outer radius r2, wherein the radius r2 is smaller than the radius r1. A third level 107c of the driver 107 is as one on the cylinder of the second level 107b seated truncated cone which tapers in a direction away from the first conductor L1 direction. A radius at the base of the truncated cone 107c is greater than the radius r2.

Eine Metallscheibe 106 mit einem konzentrischen Loch H ist um das zweite Level 107b des Mitnehmers 107 angeordnet. Das Loch H mit dem von der Rotationssymmetrieachse RS aus gemessenen Radius r3 umschließt dabei das zweite Level 107b. Gemäß der ersten Ausführungsform ist ein äußerer Radius r4 der Metallscheibe 106 größer als der Radius r1 des ersten Levels 107a des Mitnehmers 107. Wenn im Zuge dieser Beschreibung von einem äußeren und/oder einem inneren Radius eines Elements die Rede ist, so soll darunter verstanden sein, dass sich der innere Radius auf einen in radialer Richtung, bezogen auf die Rotationssymmetrieachse RS, kleineren Radius einer ersten Außenfläche des Elements bezieht, und dass sich der äußere Radius auf einen in radialer Richtung größeren Radius einer zweiten Außenfläche des Elements bezieht.A metal disk 106 with a concentric hole H is about the second level 107b of the driver 107 arranged. The hole H with the radius r3 measured from the rotational symmetry axis RS encloses the second level 107b , According to the first embodiment, an outer radius r4 of the metal disc 106 greater than the radius r1 of the first level 107a of the driver 107 , If in the course of this description of an outer and / or an inner radius of an element is mentioned, it should be understood that the inner radius of a radially in relation to the rotational axis of symmetry RS, smaller radius of a first outer surface of the element and that the outer radius refers to a radially larger radius of a second outer surface of the element.

Ein zweites longitudinales Ende E2 der Verbindungseinrichtung 108 berührt, wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition befindet, einen zweiten Leiter L2 und stellt eine elektrische Verbindung her. Die Verbindungseinrichtung 108 wird mittels einer nicht gezeigten Feder als Anpresseinrichtung mit einer Anpresskraft an den zweiten Leiter L2 angepresst, um die Verbindung zu verbessern.A second longitudinal end E2 of the connection device 108 touched when the connecting device 108 is in the connection position, a second conductor L2 and establishes an electrical connection. The connection device 108 is pressed by means of a spring, not shown, as a pressing device with a contact pressure to the second conductor L2 in order to improve the connection.

Befindet sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition, liegt die Metallplatte 106 mit einer ihrer Oberflächen, welche in axialer Richtung zu dem zweiten Leiter L2 weist, an einer Spule 104 an. Die Spule 104 ist fest mit einem Gehäuse 100 verbunden und derart gewickelt, dass sie das zweite Level 107b des Mitnehmers 107 mit einem zentralen Hohlraum der Spule 104 umgibt. Die Spule 104 ist dabei derart gewickelt, dass auch das dritte Level 107c des Mitnehmers 107 durch den zentralen Hohlraum in der Spule 104 beweglich hindurchführbar ist.Is the connection device 108 in the connection position, lies the metal plate 106 with one of its surfaces, which in axial Direction to the second conductor L2 points, on a coil 104 at. The sink 104 is fixed with a housing 100 connected and wrapped so that they are the second level 107b of the driver 107 with a central cavity of the coil 104 surrounds. The sink 104 is so wrapped that the third level 107c of the driver 107 through the central cavity in the coil 104 is movably guided.

Bei der Spule 104 ist vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Windungen der Spule 104 in, bezogen auf die Rotationssymmetrieachse RS, radialer Richtung nebeneinander angeordnet, so dass sich eine im Wesentlichen ebene, zumindest aber flache Spirale ergibt. Mehrere solcher Spiralen der Spule 104 können, in Reihe geschaltet, in axialer Richtung der Rotationssymmetrieachse RS nebeneinander angeordnet sein. Wird die Spule 104 mittels einer Bestromungseinrichtung bestromt, bildet sich ein erstes Magnetfeld aus. In der Metallplatte 106 werden Wirbelströme induziert, welche ein zweites Magnetfeld erzeugen. Aufgrund der abstoßenden Wirkungen der ersten und zweiten Magnetfelder wird die Metallplatte 106 von der Spule 104 abgestoßen. Die Metallplatte 106 bewegt sich und, über das an die Metallplatte 106 anliegende erste Level 107a, den Mitnehmer 107 in eine erste Richtung R1. Die erste Richtung R1 liegt parallel zu der Rotationssymmetrieachse RS und weist von dem zweiten Leiter L2 in Richtung des ersten Leiters L1.At the coil 104 is advantageously a plurality of turns of the coil 104 in, relative to the rotational symmetry axis RS, arranged radially next to each other, so that there is a substantially flat, but at least flat spiral. Several such spirals of the coil 104 can, connected in series, be arranged side by side in the axial direction of the rotational symmetry axis RS. Will the coil 104 energized by means of a current supply device, a first magnetic field is formed. In the metal plate 106 eddy currents are induced which generate a second magnetic field. Due to the repulsive effects of the first and second magnetic fields, the metal plate becomes 106 from the coil 104 repelled. The metal plate 106 moves and, over that to the metal plate 106 fitting first level 107a , the driver 107 in a first direction R1. The first direction R1 is parallel to the rotational symmetry axis RS and points from the second conductor L2 in the direction of the first conductor L1.

Befindet sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition, sind um das dritte Level 107c des Mitnehmers 107 gemäß der ersten Ausführungsform vier Distanzelemente 113-i als Teil einer Isolationseinrichtung 112 angeordnet. Jedes Distanzelement 113-1, 113-2, 113-3, 113-4, oder kurz 113-i, weist einen ersten Abschnitt 113a-i auf, welcher in radialer Richtung, bezogen auf die Rotationssymmetrieachse RS, an dem dritten Level 107c des Mitnehmers 107 anliegt, wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition befindet. Eine Außenfläche des ersten Abschnitts 113a-i jedes Distanzelements 113-i liegt bündig und flächig an jeweils einem Teil der Mantelfläche des Kegelstumpfs des dritten Levels 107c an. Die Außenfläche weist dazu eine der konvexen Krümmung des Kegelstumpfs korrespondierende konkave Krümmung und eine der Steigung des Kegelstumpfs korrespondierende Steigung auf.Is the connection device 108 in the connecting position, are around the third level 107c of the driver 107 according to the first embodiment, four spacer elements 113-i as part of an isolation device 112 arranged. Each spacer element 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 , or short 113-i , has a first section 113a-i on, which in the radial direction, based on the rotational symmetry axis RS, at the third level 107c of the driver 107 is present when the connecting device 108 in the connection position. An outer surface of the first section 113a-i each spacer element 113-i lies flush and flat on each part of the lateral surface of the truncated cone of the third level 107c at. For this purpose, the outer surface has a concave curvature corresponding to the convex curvature of the truncated cone and a pitch corresponding to the slope of the truncated cone.

Die Distanzelemente 113-i sind miteinander über eine Federeinrichtung 110 verbunden, wie in Bezug auf die folgenden 2A bis 2D näher erläutert. Die Federeinrichtung 110 übt eine Federkraft aus, welche die Distanzelemente 113-i radial in Richtung auf die Rotationssymmetrieachse RS hin zu bewegen bestrebt ist. Durch eine erste Komponente der Federkraft senkrecht zu der Mantelfläche des Kegelstumpfs werden die Distanzelemente 113-i mit ihrem jeweiligen ersten Abschnitt 113a an das dritte Level 107c des Mitnehmers 107 gepresst. Eine zweite Komponente der Federkraft parallel zu der Mantelfläche wird zum Teil durch einen Abschnitt L2a des zweiten Leiters L2 und zum Teil durch die Unnachgiebigkeit des dritten Levels 107c des Mitnehmers 107 kompensiert. Die Federkraft ist derart eingestellt, beispielsweise über eine Federhärte der Federeinrichtung 110, dass die Anpresskraft der Verbindungseinrichtung 108 an den zweiten Leiter L2 eine dritte Komponente der ersten Komponente der Federkraft, welche in Richtung der ersten Richtung R1 zu wirken bestrebt ist, zumindest kompensiert.The spacer elements 113-i are connected to each other via a spring device 110 connected, as in relation to the following 2A to 2D explained in more detail. The spring device 110 exerts a spring force, which the spacer elements 113-i striving to move radially in the direction of the axis of rotational symmetry RS. By a first component of the spring force perpendicular to the lateral surface of the truncated cone, the spacer elements 113-i with their respective first section 113a to the third level 107c of the driver 107 pressed. A second component of the spring force parallel to the lateral surface becomes in part through a section L2a of the second conductor L2 and partly through the intransigence of the third level 107c of the driver 107 compensated. The spring force is set in such a way, for example via a spring stiffness of the spring device 110 in that the contact pressure of the connecting device 108 to the second conductor L2, a third component of the first component of the spring force, which endeavors to act in the direction of the first direction R1, at least compensated.

Die Distanzelemente 113-i weisen jeweils weiterhin einen zweiten Abschnitt 113b-i auf, welcher jeweils in axialer Richtung zwischen dem dritten Level 107c des Mitnehmers 107 und dem zweiten Leiter L2 angeordnet ist, wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition befindet. In radialer und tangentialer Richtung umgeben die zweiten Abschnitte 113b-i der Distanzelemente 113-i die Verbindungseinrichtung 108 zumindest teilweise, wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition befindet.The spacer elements 113-i each still have a second section 113b-i on, which in each case in the axial direction between the third level 107c of the driver 107 and the second conductor L2, when the connection means 108 in the connection position. In the radial and tangential direction, the second sections surround 113b-i the spacer elements 113-i the connection device 108 at least in part, when the connecting device 108 in the connection position.

Bewegt sich die Verbindungseinrichtung 108 aufgrund der Bewegung des Mitnehmers 107 bzw. aufgrund des Bewegens der Metallplatte 106 als Aktor in die erste Richtung R1, löst sich die Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 108 und dem zweiten Leiter L2. Sobald das dritte Level 107c um die Höhe des Kegelstumpfs in die erste Richtung R1 bewegt wurde, wirkt keine kompensierende Gegenkraft mehr gegen die Federkraft der Federeinrichtung 110. Aufgrund der Federkraft bewegen sich die Distanzelemente 113-i aufeinander zu bzw. in Richtung der Rotationssymmetrieachse RS.If the connection device moves 108 due to the movement of the driver 107 or due to the movement of the metal plate 106 as an actuator in the first direction R1, the connection between the connection device is released 108 and the second conductor L2. Once the third level 107c has been moved to the height of the truncated cone in the first direction R1, no compensating counterforce acts against the spring force of the spring means 110 , Due to the spring force, the spacer elements move 113-i towards each other or in the direction of the rotational symmetry axis RS.

In 1A ist weiterhin eine Schnittebene A-A‘ mit Bezugspunkten A, A‘ eingezeichnet. In den folgenden 2B bis 2D werden Querschnitte in der Schnittebene A-A‘ dargestellt.In 1A is still a sectional plane AA 'with reference points A, A' located. In the following 2 B to 2D Cross sections are shown in section plane AA '.

1B zeigt die Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß der ersten Ausführungsform in einem zweiten Zustand, nämlich mit der Verbindungseinrichtung 108 in der Nicht-Verbindungsposition und den Distanzelementen 113-i in der Isolierposition. 1B shows the device for disconnecting an electrical connection according to the first embodiment in a second state, namely with the connecting device 108 in the non-connection position and the spacer elements 113-i in the insulating position.

In der Nicht-Verbindungsposition sind der zweite Leiter L2 und die Verbindungseinrichtung 108 voneinander durch die an- und/oder ineinander liegenden Distanzelemente 113-i, genauer durch die jeweiligen zweiten Abschnitte 113b-i der Distanzelemente 113-i, vollständig voneinander getrennt. Gemäß der ersten Ausführungsform ist ein äußerer Radius des dritten Levels 107c an der stumpfen Spitze des Kegelstumpfs so groß gewählt, dass der Mitnehmer 107, insbesondere das dritte Level 107c, nicht in einen in radialer Richtung zwischen den ersten Abschnitten 113a-i ausgebildeten Zwischenraum eindringen kann, wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Nicht-Verbindungsposition befindet und die Distanzelemente 113-i in der Isolierposition befinden. Durch die Anpresskraft wird die Verbindungseinrichtung 108 nunmehr an Oberflächen der zweiten Abschnitte 113b-i der Distanzelemente 113-i angepresst, wobei diese Oberflächen in Richtung der ersten Richtung R1 gewandt sind. Die Distanzelemente 113-i weisen ein isolierendes Material auf oder bestehen aus diesem, sodass, mit den Distanzelementen 113-i in der Isolierposition, die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Leiter L1 und dem zweiten Leiter L2 getrennt ist.In the non-connection position, the second conductor L2 and the connection device 108 from each other by the on and / or nested spacer elements 113-i more precisely through the respective second sections 113b-i the spacer elements 113-i completely separated. According to the first embodiment, an outer radius of the third level 107c chosen so large at the blunt tip of the truncated cone that the takeaway 107 , especially the third level 107c not in a radial direction between the first sections 113a-i trained gap can penetrate when the connecting device 108 located in the non-connection position and the spacer elements 113-i in the insulating position. By the contact force, the connecting device 108 now on surfaces of the second sections 113b-i the spacer elements 113-i pressed, these surfaces are turned in the direction of the first direction R1. The spacer elements 113-i have an insulating material or consist of this, so that, with the spacer elements 113-i in the insulating position, the electrical connection between the first conductor L1 and the second conductor L2 is disconnected.

Gemäß der ersten Ausführungsform liegen in der Isolierposition die Distanzelemente 113-i paarweise mit einer jeweiligen Außenfläche 113c-i aneinander. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der zweite Abschnitt 113b-i der Distanzelemente 113-i in den 1A und 1B vereinfacht dargestellt. Die detaillierte Struktur der zweiten Abschnitte 113b-i wird aus den folgenden 2A bis 2D ersichtlich und in Bezug auf diese detailliert beschrieben.According to the first embodiment, the spacer elements are located in the insulating position 113-i in pairs with a respective outer surface 113c-i together. For clarity, the second section is 113b-i the spacer elements 113-i in the 1A and 1B shown in simplified form. The detailed structure of the second sections 113b-i will be from the following 2A to 2D and described in detail with respect to these.

2A zeigt einen Ausschnitt eines schematischen Querschnitts durch zwei Distanzelemente gemäß der ersten Ausführungsform. 2A ist nicht maßstabsgetreu und dient nur zum Erläutern eines grundlegenden Mechanismus‘. 2A shows a section of a schematic cross section through two spacer elements according to the first embodiment. 2A is not to scale and is only for explaining a basic mechanism.

Die Distanzelemente 113-i sind im Bereich ihrer jeweiligen zweiten Abschnitte 113b-i in axialer Richtung kammartig mit Zungen 115-i und Aussparungen 114-i ausgebildet. Die Zungen 114-i sind dabei mit Zinken eines Kamms vergleichbar und die Aussparungen 115-i sind mit Zwischenräumen zwischen den Zinken des Kamms vergleichbar, wobei die Aussparungen 115-i und Zungen 114-i jeweils in tangentialer und radialer Richtung flächig ausgebildet sind.The spacer elements 113-i are in the range of their respective second sections 113b-i in the axial direction comb-like with tongues 115-i and recesses 114-i educated. The tongues 114-i are similar to the tines of a comb and the recesses 115-i are comparable to spaces between the tines of the comb, with the recesses 115-i and tongues 114-i are each formed flat in the tangential and radial directions.

Ein erstes und ein drittes Distanzelement 113-1, 113-3 sind in einem ersten Distanzelement-Typ 113‘-1 ausgeführt. Gemäß dem ersten Distanzelement-Typ 113‘-1 weisen das erste und dritte Distanzelement 113-1, 113-3 jeweils eine erste Aussparung 114-1 auf, welche zwischen zwei Zungen 115-1, 115-3 der ersten und dritten Distanzelemente 113-1, 113-3 ausgebildet ist. Das erste und das dritte Distanzelement 113-1, 113-3 sind einander in radialer Richtung gegenüber angeordnet und liegen in der Isolierposition mit ihren Zungen 115-i aneinander an. A first and a third spacer 113-1 . 113-3 are in a first spacer type 113'-1 executed. According to the first spacer element type 113'-1 have the first and third spacer element 113-1 . 113-3 each a first recess 114-1 on which between two tongues 115-1 . 115-3 the first and third spacers 113-1 . 113-3 is trained. The first and the third spacer element 113-1 . 113-3 are arranged opposite each other in the radial direction and are in the insulating position with their tongues 115-i to each other.

Ein zweites und ein viertes Distanzelement 113-2, 113-4 sind in einem zweiten Distanzelement-Typ 113‘-2 ausgeführt. Gemäß dem zweiten Distanzelement-Typ 113‘-2 weisen das zweite und vierte Distanzelement 113-2, 113-4 jeweils zwei Aussparungen 114-2, 114-4 auf, welche in axialer Richtung durch eine mittlere Zunge 115-4 der Distanzelemente 113-2, 113-4 voneinander getrennt sind und weiterhin in axialer Richtung von zwei weiteren Zungen 115-2, 115-6 der Distanzelemente 113-2, 113-4 begrenzt werden. Das zweite und das vierte Distanzelement 113-2, 113-4 sind einander in radialer Richtung gegenüber angeordnet und liegen in der Isolierposition mit ihren Zungen 115-2, 115-4, 115-6 aneinander an, wie auch in 1B gezeigt.A second and a fourth spacer element 113-2 . 113-4 are in a second spacer type 113'-2 executed. According to the second spacer element type 113'-2 have the second and fourth spacer element 113-2 . 113-4 two recesses each 114-2 . 114-4 on, which in the axial direction through a middle tongue 115-4 the spacer elements 113-2 . 113-4 are separated from each other and continue in the axial direction of two other tongues 115-2 . 115-6 the spacer elements 113-2 . 113-4 be limited. The second and the fourth spacer element 113-2 . 113-4 are arranged opposite each other in the radial direction and are in the insulating position with their tongues 115-2 . 115-4 . 115-6 to each other, as well as in 1B shown.

Die Aussparungen 114-1, 114-2, 114-4 der Distanzelemente 113-i öffnen sich jeweils von einem tangentialen Ende zu einem anderen tangentialen Ende jedes Distanzelements 113-i in Richtung der Rotationssymmetrieachse RS, erstrecken sich aber in radialer Richtung nicht vollständig durch das jeweilige Distanzelement 113-i.The recesses 114-1 . 114-2 . 114-4 the spacer elements 113-i each open from one tangential end to another tangential end of each spacer element 113-i in the direction of the rotational symmetry axis RS, but do not extend completely in the radial direction through the respective spacer element 113-i ,

Wie in 2A weiter gezeigt, greift die mittlere Zunge 115-4 des zweiten Distanzelements 113-2 in die Aussparung 114-1 des ersten Distanzelemente 113-1 teilweise ein. Ebenso greifen die zwei Zungen 115-1, 115-3 des ersten Distanzelements 113-1 teilweise in die zwei Aussparungen 114-2, 114-4 des zweiten Distanzelements ein 113-2. Das Gleiche gilt analog für Aussparungen 114-i und Zungen 115-i des dritten und vierten Distanzelements 113-3, 113-4.As in 2A shown further, the middle tongue attacks 115-4 of the second spacer element 113-2 in the recess 114-1 of the first spacer elements 113-1 partially a. Likewise, the two tongues grab 115-1 . 115-3 of the first spacer element 113-1 partly in the two recesses 114-2 . 114-4 of the second spacer element 113-2 , The same applies analogously to recesses 114-i and tongues 115-i of the third and fourth spacer element 113-3 . 113-4 ,

In 2A ist eine relative Anordnung des ersten und zweiten Distanzelements 113-1, 113-2 zu einem Zeitpunkt t1, in welchem sich die Verbindungseinrichtung 108 in der Verbindungsposition befindet, gezeigt. Durch die in die Aussparungen 114-1, 114-2, 114-4 eingreifenden Zungen 115-1, 115-3, 115-4 können die Distanzelemente 113-i in axialer Richtung stabilisiert sein. Bei einer Bewegung der Distanzelemente 113-i in die Isolierposition können die Aussparungen 114-1, 114-2, 114-4 und Zungen 115-1, 115-3, 115-4 als Führungseinrichtung dienen. In 2A ist sind weiterhin Bezugspunkte B, B‘ eingezeichnet, welche in 2B die Schnittebene markieren, entlang welcher der Querschnitt gemäß 2A genommen ist.In 2A is a relative arrangement of the first and second spacer element 113-1 . 113-2 at a time t1 in which the connection device 108 is shown in the connection position. Through the in the recesses 114-1 . 114-2 . 114-4 engaging tongues 115-1 . 115-3 . 115-4 can the spacers 113-i be stabilized in the axial direction. During a movement of the spacer elements 113-i in the insulating position, the recesses 114-1 . 114-2 . 114-4 and tongues 115-1 . 115-3 . 115-4 serve as a guide device. In 2A are further reference points B, B 'located, which in 2 B mark the section plane along which the cross-section according to 2A taken.

2B zeigt eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung auf die Isolationseinrichtung mit den vier Distanzelementen der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu dem ersten Zeitpunkt t1. Zu dem ersten Zeitpunkt t1 befindet sich die Verbindungseinrichtung 108 noch in der Verbindungsposition. 2 B shows a schematic plan view from the axial direction of the insulation device with the four spacer elements of the device according to the first embodiment at the first time t1. At the first time t1 is the connection device 108 still in the connection position.

Die in 2B markierten Überlappregionen 113d-i bezeichnen solche Bereiche der Distanzelemente 113-i, insbesondere der zweiten Abschnitte 113b-i der Distanzelemente 113-i, welche in axialer Richtung kammartig mit Zungen 115-i und Aussparungen 114-i ausgebildet sind, wie in Bezug auf 2A erläutert. Aus der axialen Richtung gesehen, sind die zweiten Abschnitte 113b-i der Distanzelemente 113-i als Kreissektoren ausgebildet, an deren Spitze jeweils ein gleichseitiges Dreieck entfernt wurde. Anders gesagt haben die zweiten Abschnitte 113b-i eine Form eines gleichschenkligen Trapezes, wobei eine längere Seite der parallelen Seiten des Trapezes durch einen nach außen gewölbten Kreisbogen ersetzt ist, dessen Kreismittelpunkt an einem Schnittpunkt der gedanklich verlängerten, nicht-parallelen Seiten des Trapezes liegt.In the 2 B marked overlap regions 113d-i denote such areas of the spacer elements 113-i , especially the second sections 113b-i the spacer elements 113-i , which in the axial direction comb-like with tongues 115-i and recesses 114-i are trained, as in terms of 2A explained. As seen from the axial direction, the second sections are 113b-i the spacer elements 113-i formed as a circle sectors, at the top of each an equilateral triangle was removed. In other words, the second sections have 113b-i a shape of an isosceles trapezium, wherein a longer side of the parallel sides of the trapezium is replaced by an outwardly arched arc of a circle whose center of the circle lies at an intersection of the notionally parallel, non-parallel sides of the trapezium.

Das erste und dritte Distanzelement 113-1, 113-3 sind achsensymmetrisch bezüglich einer Geraden durch eine gemeinsame Symmetrieachse der gleichschenkligen Trapeze des zweiten und vierten Distanzelements 113-2, 113-4 ausgebildet und angeordnet. Das zweite und vierte Distanzelement 113-2, 113-4 sind achsensymmetrisch bezüglich einer Geraden durch eine gemeinsame Symmetrieachse der gleichschenkligen Trapeze des ersten und dritten Distanzelements 113-1, 113-3 ausgebildet und angeordnet. Alternativ sind aber auch unsymmetrische Konstruktionen denkbar der Distanzelemente 113-i, beispielsweise irisartige Konstruktionen.The first and third spacer element 113-1 . 113-3 are axisymmetric with respect to a straight line through a common axis of symmetry of the isosceles trapezoids of the second and fourth spacer elements 113-2 . 113-4 trained and arranged. The second and fourth spacer element 113-2 . 113-4 are axisymmetric with respect to a straight line through a common axis of symmetry of the isosceles trapezoids of the first and third spacer elements 113-1 . 113-3 trained and arranged. Alternatively, however, asymmetrical constructions are also conceivable of the spacer elements 113-i , for example, iris-like constructions.

Wie aus 2B ersichtlich ist, handelt es sich bei der Federeinrichtung 110 gemäß der ersten Ausführungsform um eine unendliche Garterfeder, welche entlang der Kreisbögen der Distanzelemente 113-i angeordnet ist und eine in Richtung der Rotationssymmetrieachse RS gerichtete Federkraft auf die Distanzelemente 113-i ausübt. Die Federeinrichtung 110 kann ganz oder teilweise in einer Nut angeordnet sein, welche entlang eines in radialer Richtung äußeren Umfangs der Distanzelemente 113-i ausgebildet ist.How out 2 B it can be seen, it is the spring device 110 according to the first embodiment to an infinite Garterfeder, which along the circular arcs of the spacer elements 113-i is arranged and directed in the direction of the rotational axis of symmetry RS spring force on the spacer elements 113-i exercises. The spring device 110 may be arranged wholly or partly in a groove which along a radially outer circumference of the spacer elements 113-i is trained.

Wie in 2B weiterhin gezeigt, greifen die Zungen 114-i und Aussparungen 115-i der Distanzelemente 113-i bereits teilweise ineinander, auch wenn sich die Verbindungseinrichtung 108 noch in der Verbindungsposition befindet. Das heißt, in radialer und/oder tangentialer Richtung überlappt jedes Distanzelement 113-i zwei unmittelbar benachbarte Distanzelemente 113-i in Teilbereichen der Überlappregionen 113d-i.As in 2 B further shown, the tongues attack 114-i and recesses 115-i the spacer elements 113-i already partially into each other, even if the connecting device 108 still in the connection position. That is, in the radial and / or tangential direction, each spacer element overlaps 113-i two immediately adjacent spacer elements 113-i in subareas of overlapping regions 113d-i ,

Zur besseren Verständlichkeit sind in 2D einige Bezugszeichen sowie umliegende Elemente nicht dargestellt.For ease of understanding are in 2D some reference numerals and surrounding elements not shown.

2C zeigt eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung auf die Isolationsrichtung mit den vier Distanzelementen der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu einem zweiten Zeitpunkt t2 > t1. 2C shows a schematic plan view from the axial direction of the isolation direction with the four spacer elements of the device according to the first embodiment at a second time t2> t1.

Zu dem zweiten Zeitpunkt t2 befindet sich die Verbindungseinrichtung 108 nicht mehr in der Verbindungsposition und die Distanzelemente 113-i sind auf dem Weg in die Isolierposition. Im Vergleich zu dem in 2B gezeigten ersten Zeitpunkt t1 ist der Anteil größer, zu welchem sich die Überlappregionen 113d-i der Distanzelemente 113-i überlappen. Im Vergleich zum ersten Zeitpunkt t1 hat sich der Umfang der als unendliche Garterfeder ausgebildeten Federeinrichtung 110 verringert.At the second time t2 is the connection device 108 no longer in the connection position and the spacer elements 113-i are on the way to the insulating position. Compared to the in 2 B the first time t1 is greater, the proportion to which the overlapping regions 113d-i the spacer elements 113-i overlap. Compared to the first time t1, the scope of designed as an infinite Garter spring spring device 110 reduced.

Mit 108‘ ist die ehemalige Position der Verbindungseinrichtung 108 markiert. Zur besseren Verständlichkeit sind in 2C einige Bezugszeichen sowie umliegende Elemente nicht dargestellt. With 108 ' is the former position of the connection device 108 marked. For ease of understanding are in 2C some reference numerals and surrounding elements not shown.

2D zeigt eine schematische Draufsicht aus axialer Richtung in Richtung der ersten Richtung R1 auf die Isolationseinrichtung mit den vier Distanzelementen der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu einem dritten Zeitpunkt t3> t2 > t1. 2D shows a schematic plan view from the axial direction in the direction of the first direction R1 to the isolation device with the four spacer elements of the device according to the first embodiment at a third time t3>t2> t1.

Zu dem dritten Zeitpunkt t3 sind die Distanzelemente 113-i beinahe in der Isolierposition angekommen. Im Vergleich zu dem in 2C gezeigten zweiten Zeitpunkt t2 überlappen sich die Überlappregionen 113d-i der Distanzelemente 113-i beinahe vollständig. Gemäß der ersten Ausführungsform überlappen sich die Überlappregionen 113d-i vollständig, wenn sich die Distanzelemente 113-i in der Isolierposition befinden. Das Ineinandergreifen der Zungen 114-i und Aussparungen 115-i kann den Vorteil haben, dass ein im Bereich der Rotationssymmetrieachse RS bestehender Lichtbogen besonders schnell und effizient löschbar ist. Im Vergleich zum zweiten Zeitpunkt t2 hat sich der Umfang der als unendliche Garterfeder ausgebildeten Federeinrichtung 110 weiter verringert.At the third time t3 are the spacers 113-i almost arrived in the insulating position. Compared to the in 2C the overlapping regions overlap 113d-i the spacer elements 113-i almost completely. According to the first embodiment, the overlapping regions overlap 113d-i completely when the spacer elements 113-i in the insulating position. The mesh of the tongues 114-i and recesses 115-i may have the advantage that an existing in the field of rotational symmetry axis RS arc is particularly fast and efficient erasable. Compared to the second time t2, the scope of designed as an infinite Garter spring spring device 110 further reduced.

Zur besseren Verständlichkeit sind in 2D einige Bezugszeichen sowie umliegende Elemente nicht dargestellt.For ease of understanding are in 2D some reference numerals and surrounding elements not shown.

3 zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Querschnittsansicht auf eine Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Leiter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a section of a schematic cross-sectional view of an apparatus for separating an electrical connection between a first and a second conductor according to a second embodiment of the present invention.

Genauer gesagt zeigt 3 die Isolationseinrichtung 212 mit den vier Distanzelementen 113-i aus axialer Richtung in Richtung der ersten Richtung R1 in Bezug auf die zweite Ausführungsform, analog zu 2B in Bezug auf die erste Ausführungsform.More specifically shows 3 the isolation device 212 with the four spacer elements 113-i from the axial direction in the direction of the first direction R1 with respect to the second embodiment, analogous to 2 B with respect to the first embodiment.

Die zweite Ausführungsform ist eine Variante der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich von dieser durch die Ausführung der Federeinrichtung 210. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Federeinrichtung 210 eine Anordnung aus vier einzelnen Federelementen 211-i, welche jeweils zwischen zwei in tangentialer Richtung benachbarten Distanzelementen 113-i gespannt sind. Die zwei Federelemente 211-i, welche jedes Distanzelement 113-i mit seinen beiden tangential benachbarten Distanzelementen 113-i verbinden, sind an dem Distanzelement 113-i mit einem Befestigungselement 212-i befestigt.The second embodiment is a variant of the first embodiment and differs from it by the embodiment of the spring means 210 , According to the second embodiment, the spring device 210 an arrangement of four individual spring elements 211-i , which respectively between two spacers adjacent in the tangential direction 113-i are curious. The two spring elements 211-i which each spacer element 113-i with its two tangentially adjacent spacers 113-i connect, are on the spacer element 113-i with a fastener 212-i attached.

4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter L1 und einem zweiten Leiter L2 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a schematic cross-sectional view of an apparatus for disconnecting an electrical connection between a first conductor L1 and a second conductor L2 according to a third embodiment of the present invention.

Gemäß der dritten Ausführungsform sind der erste Leiter L1 und der zweite Leiter L2 als zwei Teile einer geteilten Kupferschiene ausgebildet.According to the third embodiment, the first conductor L1 and the second conductor L2 are formed as two parts of a divided copper bar.

Die Leiter L1, L2 sind gemäß der dritten Ausführungsform durch die Federeinrichtung 310 einer Federkraft unterworfen, welche darauf hinwirkt, einen Zwischenabstand D zwischen dem ersten Leiter L1 und dem zweiten Leiter L2 zu verringern. Dabei erfährt der erste Leiter L1 eine Federkraft in eine dritte Richtung R3 auf den zweiten Leiter L2 hin, und der zweite Leiter L2 erfährt eine Federkraft in eine vierte Richtung R4 auf den ersten Leiter L1 hin. Die Federeinrichtung 310 ist dazu mit einem ersten Ende L1e des ersten Leiters L1 verbunden, welches dem zweiten Leiter L2 zugewandt ist. Weiterhin ist die Federeinrichtung 310 dazu mit einem zweiten Ende L2e des zweiten Leiters L2 verbunden, welches dem ersten Leiter L1 zugewandt ist. Die Federeinrichtung 310 ist aus einem leitenden Material gefertigt, sodass ein Strom über die Federeinrichtung 310 zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter L1, L2 fließen kann.The conductors L1, L2 are according to the third embodiment by the spring means 310 a spring force which acts to reduce a spacing D between the first conductor L1 and the second conductor L2. At this time, the first conductor L1 undergoes a spring force in a third direction R3 toward the second conductor L2, and the second conductor L2 undergoes a spring force in a fourth direction R4 toward the first conductor L1. The spring device 310 is connected to a first end L1e of the first conductor L1, which faces the second conductor L2. Furthermore, the spring device 310 for this purpose connected to a second end L2e of the second conductor L2, which faces the first conductor L1. The spring device 310 is made of a conductive material, so that a current through the spring device 310 between the first and the second conductor L1, L2 can flow.

Befindet sich das Verbindungselement 308 in der Verbindungsposition, wie in 4 gezeigt, fließt der Großteil des Stroms über das Verbindungselement 308. Dazu können die Federeinrichtung 310 und das Verbindungselement 308 in Bezug auf ihre Form, Größe und ihren elektrischen Widerstand entsprechend ausgebildet werden.Is the connecting element 308 in the connection position, as in 4 As shown, most of the flow flows over the connector 308 , These can be the spring device 310 and the connecting element 308 be designed according to their shape, size and their electrical resistance.

In dem Zwischenabstand D zwischen den Leitern L1, L2 sind teilweise ein erstes und zweites Verbindungselement 308-1, 308-2 als Teil der Verbindungseinrichtung 308 angeordnet. Die Verbindungselemente 308-i sind jeweils grob als T-förmig bezeichenbar, wobei das entsprechende „T“ niedrig ausgebildet sein kann, sodass etwa ein dem waagrechten T-Strich entsprechender Part länger oder gleich lang sein kann wie ein dem senkrechten T-Strich entsprechender Part. In the intermediate distance D between the conductors L1, L2 are partially a first and second connecting element 308-1 . 308-2 as part of the connection device 308 arranged. The connecting elements 308-i are each coarse as T-markable denoted, with the corresponding "T" can be made low, so that about a corresponding to the horizontal T-bar part can be longer or equal to the same as the vertical T-bar corresponding part.

Jeweils ein erster Abschnitt 308a-i der Verbindungselemente 308-i, welcher dem senkrechten T-Strich der T-Form entspricht, ist mittels der Federkraft zwischen dem ersten und zweiten Leiter L1, L2 eingeklemmt. Jeweils ein zweiter Abschnitt 308b-i der Verbindungselemente 308-i, welcher dem querliegenden T-Strich der T-Form entspricht, erstreckt sich in der dritten und vierten Richtung R3, R4 seitlich des ersten und zweiten Leiters L1, L2.In each case a first section 308a-i the connecting elements 308-i , which corresponds to the vertical T-bar of the T-shape, is clamped by the spring force between the first and second conductors L1, L2. In each case a second section 308b-i the connecting elements 308-i , which corresponds to the transverse T-bar of the T-shape, extends laterally of the first and second conductors L1, L2 in the third and fourth directions R3, R4.

Zwischen dem ersten und zweiten Leiter L1 einerseits und dem zweiten Abschnitt 308a-1 des ersten Verbindungselements 308-1 andererseits sind eine erste Spule 304-1 und eine erste Metallplatte 306-1 angeordnet und voneinander sowie von den Leitern L1, L2 und dem ersten Verbindungselement 308-1 elektrisch isoliert. Die erste Spule 304-1 ist so gewickelt, dass sie den ersten Abschnitt 308a-1 des ersten Verbindungselements 308-1 umgibt, wenn sich das erste Verbindungselement 308-1 als Teil der Verbindungseinrichtung 308 in der Verbindungsposition befindet. Die erste Metallplatte 306-1 weist ein Loch auf, durch welches der erste Abschnitt 308a-1 des ersten Verbindungselements 308-1 durchgeführt ist, wenn sich das erste Verbindungselement 308-1 in der Verbindungsposition befindet. Die erste Metallplatte 306-1 ist zwischen der ersten Spule 304-1 und dem zweiten Abschnitt 308a-1 des ersten Verbindungselements 308-1 angeordnet.Between the first and second conductors L1 on the one hand and the second portion 308a-1 of the first connecting element 308-1 On the other hand, a first coil 304-1 and a first metal plate 306-1 arranged and from each other and from the conductors L1, L2 and the first connecting element 308-1 electrically isolated. The first coil 304-1 is wrapped so that the first section 308a-1 of the first connecting element 308-1 surrounds when the first connector 308-1 as part of the connection device 308 in the connection position. The first metal plate 306-1 has a hole through which the first section 308a-1 of the first connecting element 308-1 is performed when the first connecting element 308-1 in the connection position. The first metal plate 306-1 is between the first coil 304-1 and the second section 308a-1 of the first connecting element 308-1 arranged.

Zwischen dem ersten und zweiten Leiter L1 einerseits und dem zweiten Abschnitt 308a-2 des zweiten Verbindungselements 308-2 andererseits sind eine zweite Spule 304-2 und eine zweite Metallplatte 306-2 angeordnet und voneinander sowie von den Leitern L1, L2 und dem zweiten Verbindungselement 308-2 elektrisch isoliert. Die zweite Spule 304-2 ist so gewickelt, dass sie den ersten Abschnitt 308a-2 des zweiten Verbindungselements 308-2 umgibt, wenn sich das zweite Verbindungselement 308-2 als Teil der Verbindungseinrichtung 308 in der Verbindungsposition befindet. Die zweite Metallplatte 306-2 weist ein Loch auf, durch welches der zweite Abschnitt 308a-2 des zweiten Verbindungselements 308-2 durchgeführt ist, wenn sich das zweite Verbindungselement 308-2 in der Verbindungsposition befindet. Die zweite Metallplatte 306-2 ist zwischen der zweiten Spule 304-2 und dem zweiten Abschnitt 308a-2 des zweiten Verbindungselements 308-2 angeordnet.Between the first and second conductors L1 on the one hand and the second portion 308a-2 of the second connecting element 308-2 On the other hand, a second coil 304-2 and a second metal plate 306-2 arranged and from each other and from the conductors L1, L2 and the second connecting element 308-2 electrically isolated. The second coil 304-2 is wrapped so that the first section 308a-2 of the second connecting element 308-2 surrounds when the second connector 308-2 as part of the connection device 308 in the connection position. The second metal plate 306-2 has a hole through which the second section 308a-2 of the second connecting element 308-2 is performed when the second connecting element 308-2 in the connection position. The second metal plate 306-2 is between the second coil 304-2 and the second section 308a-2 of the second connecting element 308-2 arranged.

Zwischen den beiden ersten Abschnitten 308-i der Verbindungselemente 308-i ist ein isolierender Hohlzylinder als Isolationseinrichtung 312 angeordnet. Die Federeinrichtung 310 ist durch einen zylindrischen Hohlraum 313 des Hohlzylinders der Isolationseinrichtung 312 hindurch geführt, wobei der Hohlraum 313 entlang der dritten und/oder vierten Richtung R3, R4 ausgerichtet ist. Der Hohlraum 313 ist mit einem Löschmaterial gefüllt, welches ein Löschen eines Lichtbogens beschleunigen kann, beispielsweise mit Sand.Between the first two sections 308-i the connecting elements 308-i is an insulating hollow cylinder as an isolation device 312 arranged. The spring device 310 is through a cylindrical cavity 313 the hollow cylinder of the isolation device 312 passed through, wherein the cavity 313 along the third and / or fourth direction R3, R4 is aligned. The cavity 313 is filled with a quenching material, which can accelerate a quenching of an arc, for example with sand.

Werden die Spulen 304-i bestromt, werden, wie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, Wirbelströme in den Metallplatten 306-i angeregt. Die Metallplatten 306-i werden somit durch die Spulen 304-i abgestoßen. Dadurch wird das erste Verbindungselement 308-1 mittels der ersten Metallplatte 306-1 entlang einer fünften Richtung R5, welche senkrecht auf der dritten und vierten Richtung R3, R4 steht und von dem zweiten Verbindungselement 308-2 weg weist, bewegt. Weiterhin wird somit das zweite Verbindungselement 308-2 mittels der zweiten Metallplatte 306-2 entlang einer sechsten Richtung R6, welche senkrecht auf der dritten und vierten Richtung R3, R4 steht und von dem ersten Verbindungselement 308-1 weg weist, bewegt. Die Verbindungselemente 308-i bzw. die Verbindungseinrichtung 308 bewegt sich somit aus der Verbindungsposition in die Nicht-Verbindungsposition. Be the coils 304-i energized, as described with respect to the first embodiment, eddy currents in the metal plates 306-i stimulated. The metal plates 306-i are thus through the coils 304-i repelled. This will be the first connection element 308-1 by means of the first metal plate 306-1 along a fifth direction R5, which is perpendicular to the third and fourth directions R3, R4, and of the second connecting element 308-2 points away, moves. Furthermore, thus, the second connecting element 308-2 by means of the second metal plate 306-2 along a sixth direction R6 which is perpendicular to the third and fourth directions R3, R4 and from the first connecting element 308-1 points away, moves. The connecting elements 308-i or the connection device 308 thus moves from the connection position to the non-connection position.

Sind die ersten Abschnitte 308a-i der Verbindungselemente 308-i aus dem Zwischenabstand D heraus bewegt, entfällt eine Gegenkraft, welche die Federkraft der Federeinrichtung 310 kompensierte. Dadurch bewegen sich der erste und zweite Leiter L1, L2 mit dem ersten Ende L1e und dem zweiten Ende L2e aufeinander in die dritte bzw. vierte Richtung R3, R4 aufeinander zu, bis sie auf dem Hohlzylinder der Isolationseinrichtung 312 aufliegen.Are the first sections 308a-i the connecting elements 308-i moved out of the intermediate distance D, eliminates a counter force, which the spring force of the spring means 310 compensated. As a result, the first and second conductors L1, L2 with the first end L1e and the second end L2e move toward each other in the third and fourth directions R3, R4, respectively, until they rest on the hollow cylinder of the isolation device 312 rest.

Durch das Wegfallen der elektrischen Verbindung zwischen den Leitern L1, L2 über die Verbindungselemente 308-i verläuft nun der gesamte Strom zwischen den Leitern L1, L2 über die leitende Federeinrichtung 310. Die ersten und zweiten Enden L1e, L2e der Leiter L1, L2 sind mittels der Isolationseinrichtung 312 voneinander beabstandet und somit – bis auf die Federeinrichtung 310 – voneinander elektrisch isoliert.By eliminating the electrical connection between the conductors L1, L2 via the connecting elements 308-i Now runs the entire current between the conductors L1, L2 via the conductive spring means 310 , The first and second ends L1e, L2e of the conductors L1, L2 are by means of the isolation device 312 spaced apart and thus - except for the spring device 310 - electrically isolated from each other.

Die Federeinrichtung 310 ist weiterhin derart ausgebildet, dass sie unter der Wirkung der einer Menge Joule’scher Wärme, welche dadurch entsteht, dass der gesamte Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter L1, L2 über die Federeinrichtung 310 fließt, verglüht. Die Federeinrichtung 310 sollte also einem üblichen Strom, welcher zwischen den Leitern L1, L2 fließt, angepasst werden.The spring device 310 is further configured such that under the action of a quantity Joule'scher heat, which results from the fact that the entire current between the first and the second conductor L1, L2 via the spring means 310 flows, burned up. The spring device 310 should therefore be adapted to a common current flowing between the conductors L1, L2.

Mit dem Verglühen der Federeinrichtung 310 sind die Leiter L1, L2 voneinander vollständig isoliert und die elektrische Verbindung ist getrennt. Die Verbindungselemente 308-i der Verbindungseinrichtung 308 sind an einer Rückkehr in die Verbindungsposition zumindest dadurch gehindert, dass der Hohlzylinder der Isolationseinrichtung 312 mit einer Höhe D‘ ausgebildet ist, welche kleiner ist als der Zwischenabstand D bzw. kleiner als die Abmessungen der ersten Abschnitte 308a-i der Verbindungselemente 308-i in der dritten bzw. vierten Richtung R3, R4. Der durch die Isolationseinrichtung 312 zwischen den Leitern L1, L2 erzeugte neue Zwischenraum ist somit zu klein, als dass die Verbindungselemente 308-i wieder in ihn eintreten könnten.With the burning of the spring device 310 the conductors L1, L2 are completely isolated from each other and the electrical connection is disconnected. The connecting elements 308-i the connection device 308 are prevented from returning to the connecting position at least by the hollow cylinder of the insulating device 312 is formed with a height D 'which is smaller than the intermediate distance D or smaller than the dimensions of the first sections 308a-i the connecting elements 308-i in the third and fourth direction R3, R4. The through the isolation device 312 between the conductors L1, L2 generated new space is thus too small, as that the connecting elements 308-i could enter him again.

5 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die einzelnen Verfahrensschritte sind gemäß den beschriebenen Ausführungsformen mit den entsprechenden Varianten sowie der abstrakten Merkmalsbeschreibung für den Fachmann anpassbar. 5 FIG. 12 is a schematic flowchart for explaining a method of disconnecting an electrical connection between a first conductor and a second conductor according to another aspect of the present invention. The individual method steps can be adapted according to the described embodiments with the corresponding variants as well as the abstract feature description for the person skilled in the art.

Gemäß 5 wird in einem ersten Schritt S01 eine Spule 104; 304-1, 304-2 bestromt, vorteilhafterweise mit einem impulsartigen Strom, sodass sich in kurzer Zeit eine sehr große Änderung des elektrischen Stroms ergibt.According to 5 In a first step S01, a coil becomes 104 ; 304-1 . 304-2 energized, advantageously with a pulse-like current, so that in a short time results in a very large change in the electric current.

In einem Schritt S02 wird ein Aktor 106; 306-1, 306-2 als Reaktion auf das Bestromen der Spule 104; 304-1, 304-2 derart bewegt, dass durch das Bewegen des Aktors 106; 306-1, 306-2 eine Verbindungseinrichtung 108; 308 aus einer Verbindungsposition, in welcher die Verbindungseinrichtung 108; 308 einen ersten Leiter L1 und einen zweiten Leiter L2 elektrisch verbindet, in eine Nicht-Verbindungsposition bewegt wird, in welcher die Verbindungseinrichtung 108; 308 den ersten Leiter L1 und den zweiten Leiter L2 elektrisch nicht miteinander verbindet.In a step S02 becomes an actuator 106 ; 306-1 . 306-2 in response to the energizing of the coil 104 ; 304-1 . 304-2 moved so that by moving the actuator 106 ; 306-1 , 306-2 a connection device 108 ; 308 from a connection position in which the connection device 108 ; 308 electrically connecting a first conductor L1 and a second conductor L2, is moved to a non-connection position in which the connection means 108 ; 308 electrically does not interconnect the first conductor L1 and the second conductor L2.

In einem Schritt S03 wird die Verbindungseinrichtung 108; 308 an einer Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert.In a step S03, the connection device becomes 108 ; 308 prevented from returning to the connection position.

In einem Schritt S04 werden, als Reaktion auf das Bewegen S02 des Aktors 106; 306-1, 306-2, der erste Leiters L1 und der zweite Leiter L2 elektrisch isolierend voneinander mittels einer Isolationseinrichtung 112; 312 beabstandet, wobei die Isolationseinrichtung 112; 312 eine ausreichende Isolation darstellt und ausreichende Spannungsfestigkeit aufweist.In a step S04, in response to the movement, S02 of the actuator 106 ; 306-1 . 306-2 , the first conductor L1 and the second conductor L2 electrically insulating each other by means of an insulating device 112 ; 312 spaced, wherein the isolation device 112 ; 312 provides sufficient insulation and has sufficient dielectric strength.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

Beispielsweise können die Distanzelemente 113-i gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform auch mit einem Rückstellmechanismus verbunden sein, welcher es ermöglicht, die Distanzelemente 113-i aus der Isolierposition wieder in eine ursprüngliche Ausgangsposition zu versetzen, sodass das Verbindungselement 108 mittels der Anpresskraft wieder in die Verbindungsposition führbar ist und die Gegenkraft gegen die Federkraft der Federeinrichtung 110 wieder ausgeübt wird.For example, the spacer elements 113-i according to the first or second embodiment also be connected to a return mechanism, which allows the spacer elements 113-i from the insulating position back to an original starting position, so that the connecting element 108 can be guided back into the connecting position by means of the contact force and the counterforce against the spring force of the spring device 110 is exercised again.

Außer in Fahrzeugen kann die Vorrichtung zum Trennen der elektrischen Verbindung auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise zum Abschalten von Solarpanels auf einem Gebäude.Except in vehicles, the device can be used to disconnect the electrical connection in many other areas, such as switching off solar panels on a building.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19749896 A1 [0003] DE 19749896 A1 [0003]

Claims (10)

Vorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter mit: einer Spule (104; 304-1, 304-2); einer elektrisch leitenden Verbindungseinrichtung (108; 308), welche in einer Verbindungsposition den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) elektrisch miteinander verbindet; einem Aktor (106; 306-1, 306-2) welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er durch ein Bestromen der Spule (104; 304-1, 304-2) derart bewegbar ist, dass durch das Bewegen des Aktors (106; 306-1, 306-2) die Verbindungseinrichtung (108; 308) in eine Nicht-Verbindungsposition bewegt wird, in welcher die Verbindungseinrichtung (108; 308) den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) elektrisch nicht miteinander verbindet; wobei die Verbindungseinrichtung (108; 308-1, 308-2) in der Nicht-Verbindungsposition an einer Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist; und einer Isolationseinrichtung (112; 312), welche mindestens ein Isolationsmaterial aufweist, wobei die Isolationseinrichtung (112; 312) dazu ausgebildet ist, als Reaktion auf das Bewegen des Aktors (106; 306-1, 306-2) den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) mittels des Isolationsmaterials elektrisch isolierend voneinander zu beabstanden.Device for separating an electrical connection between a first conductor and a second conductor comprising: a coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ); an electrically conductive connection device ( 108 ; 308 ) electrically connecting the first conductor (L1) and the second conductor (L2) in a connection position; an actor ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) which is designed and arranged such that it by energizing the coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ) is movable such that by moving the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) the connection device ( 108 ; 308 ) is moved to a non-connection position in which the connection device ( 108 ; 308 ) electrically disconnects the first conductor (L1) and the second conductor (L2); the connecting device ( 108 ; 308-1 . 308-2 ) in the non-connection position is prevented from returning to the connection position; and an isolation device ( 112 ; 312 ), which has at least one insulation material, wherein the isolation device ( 112 ; 312 ) is adapted, in response to the movement of the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) the first conductor (L1) and the second conductor (L2) by means of the insulating material electrically spaced from each other. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit: einer Federeinrichtung (110; 210; 310) mit einer Federkraft; wobei eine die Federkraft kompensierende Gegenkraft aufgrund des Bewegens des Aktors entfällt; und wobei die Federkraft eine Konfiguration der Vorrichtung derart beeinflusst, dass die Verbindungseinrichtung (108; 308) an der Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist.Device according to claim 1, comprising: a spring device ( 110 ; 210 ; 310 ) with a spring force; wherein a spring force compensating counterforce due to the movement of the actuator is eliminated; and wherein the spring force influences a configuration of the device such that the connection device ( 108 ; 308 ) is prevented from returning to the connection position. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Federkraft der Federeinrichtung (110; 210; 310) im Wesentlichen senkrecht zu einer Aktor-Bewegungsrichtung (R1; R5; R6) wirkt, in welche der Aktor (6; 106; 306-1, 306-2) bewegbar ist.Apparatus according to claim 2, wherein the spring force of the spring device ( 110 ; 210 ; 310 ) acts substantially perpendicular to an actuator movement direction (R1; R5; R6) into which the actuator ( 6 ; 106 ; 306-1 . 306-2 ) is movable. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Federkraft weiterhin mindestens ein elektrisch isolierendes Distanzelement (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) der Isolationseinrichtung (112) derart zwischen den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) bewegt, dass der erste Leiter (L1) und der zweite Leiter (L2) elektrisch nicht miteinander verbunden sind und weiterhin derart, dass die Verbindungseinrichtung (108; 308-1, 308-2) durch das mindestens eine Distanzelement (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) an der Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist.Apparatus according to claim 2 or 3, wherein the spring force further comprises at least one electrically insulating spacer element (10). 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) of the isolation device ( 112 ) moves between the first conductor (L1) and the second conductor (L2) in such a way that the first conductor (L1) and the second conductor (L2) are not electrically connected to one another and furthermore in such a way that the connection device ( 108 ; 308-1 . 308-2 ) by the at least one spacer element ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) is prevented from returning to the connection position. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung mindestens zwei der elektrisch isolierenden Distanzelemente (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) aufweist, welche durch die Federkraft derart in eine Isolierposition bewegt werden, dass die zwei Distanzelemente (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) in der Isolierposition mit je einer Außenfläche (113c-1, 113c-2, 113c-3, 113c-4) aneinander anliegen.Device according to claim 4, wherein the device comprises at least two of the electrically insulating spacer elements ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ), which are moved by the spring force in an insulating position such that the two spacer elements ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) in the insulating position, each with an outer surface ( 113c-1 . 113c-2 . 113c-3 . 113c-4 ) abut each other. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die elektrisch isolierenden Distanzelemente (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) an jeweils zumindest einer Außenfläche mindestens eine Zunge (115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-6) und mindestens eine Aussparung (114-1, 114-2, 114-4) aufweisen; wobei zumindest in der Isolierposition in jeder Aussparung (114-1, 114-2, 114-4) jedes Distanzelements (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) eine mit der Aussparung (114-1, 114-2, 114-4) korrespondierende Zunge (115-1, 115-2, 115-3, 115-4, 115-6) eines weiteren Distanzelements (113-1, 113-2, 113-3, 113-4) zumindest teilweise eingeschoben ist.Apparatus according to claim 4 or 5, wherein the electrically insulating spacers ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) on at least one outer surface at least one tongue ( 115-1 . 115-2 . 115-3 . 115-4 . 115-6 ) and at least one recess ( 114-1 . 114-2 . 114-4 ) exhibit; wherein at least in the insulating position in each recess ( 114-1 . 114-2 . 114-4 ) of each spacer element ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) one with the recess ( 114-1 . 114-2 . 114-4 ) corresponding tongue ( 115-1 . 115-2 . 115-3 . 115-4 . 115-6 ) of a further spacer element ( 113-1 . 113-2 . 113-3 . 113-4 ) is inserted at least partially. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Federkraft einen Abstand zwischen dem ersten Leiter (L1) und dem zweiten Leiter (L2) derart verkürzt, dass die Verbindungseinrichtung (308) aufgrund ihrer geometrischen Form an der Rückkehr in die Verbindungsposition gehindert ist. Device according to claim 2 or 3, wherein the spring force shortens a distance between the first conductor (L1) and the second conductor (L2) in such a way that the connecting device ( 308 ) is prevented from returning to the connecting position due to its geometric shape. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei der Aktor (106; 306-1, 306-2) eine Metallplatte (106; 306-1, 306-2) aufweist, in welcher durch das Bestromen der Spule (104; 304-1, 304-2) Wirbelströme entstehen; und wobei der Aktor (106; 306-1, 306-2) durch eine abstoßende magnetische Kraft zwischen einem ersten Magnetfeld der Spule (104; 304-1, 304-2) und einem zweiten Magnetfeld der Wirbelströme bewegbar ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) a metal plate ( 106 ; 306-1 . 306-2 ), in which by energizing the coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ) Eddy currents occur; and wherein the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) by a repulsive magnetic force between a first magnetic field of the coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ) and a second magnetic field of the eddy currents is movable. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbindungseinrichtung (108; 308) in der Verbindungsposition an den zweiten Leiter (L2) mit einer Anpresskraft angepresst ist und der Aktor (106; 306-1, 306-2) derart bewegbar ist, dass die Anpresskraft dabei überwindbar ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 8, wherein the connecting device ( 108 ; 308 ) is pressed in the connecting position to the second conductor (L2) with a contact force and the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) is movable such that the contact force is thereby overcome. Verfahren zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter mit den Schritten: Bestromen (S01) einer Spule (104; 304-1, 304-2); Bewegen (S02) eines Aktors (106; 306-1, 306-2) als Reaktion auf das Bestromen (S01) der Spule (104; 304-1, 304-2) derart, dass durch das Bewegen des Aktors (106; 306-1, 306-2) eine Verbindungseinrichtung (108; 308) aus einer Verbindungsposition, in welcher die Verbindungseinrichtung (108; 308) einen ersten Leiter (L1) und einen zweiten Leiter (L2) elektrisch verbindet, in eine Nicht-Verbindungsposition bewegt wird, in welcher die Verbindungseinrichtung (108; 308) den ersten Leiter (L1) und den zweiten Leiter (L2) elektrisch nicht miteinander verbindet; Hindern (S03) der Verbindungseinrichtung (108; 308) an einer Rückkehr in die Verbindungsposition; und Beabstanden (S04), als Reaktion auf das Bewegen (S02) des Aktors (106; 306-1, 306-2), des ersten Leiters (L1) und des zweiten Leiters (L2) elektrisch isolierend voneinander mittels einer Isolationseinrichtung (112; 312), welche mindestens ein Isolationsmaterial aufweist.Method for separating an electrical connection between a first conductor and a second conductor, comprising the steps of: energizing (S01) a coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ); Move (S02) an actuator (S02) 106 ; 306-1 . 306-2 ) in response to the energizing (S01) of the coil ( 104 ; 304-1 . 304-2 ) such that by moving the actuator ( 106 ; 306-1 . 306-2 ) a connection device ( 108 ; 308 ) from a connection position in which the connection device ( 108 ; 308 ) electrically connects a first conductor (L1) and a second conductor (L2) into a non-conductive Connection position is moved, in which the connecting device ( 108 ; 308 ) electrically disconnects the first conductor (L1) and the second conductor (L2); Obstacles (S03) of the connection device ( 108 ; 308 ) at a return to the connection position; and spacing (S04) in response to movement (S02) of the actuator (S04) 106 ; 306-1 . 306-2 ), the first conductor (L1) and the second conductor (L2) are electrically insulating from each other by means of an isolation device ( 112 ; 312 ), which has at least one insulating material.
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