DE102015114279A1

DE102015114279A1 - Isolation switch for high DC or AC currents at high voltages with series connection elements

Info

Publication number: DE102015114279A1
Application number: DE102015114279.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2015-10-15
Also published as: WO2017032362A1

Abstract

Schalter, insbesondere Trennschalter (10) für hohe Gleich- und Wechselströme bei hohen Spannungen, der aus einer Leitstellung in eine Trennstellung überführt werden kann und der ein Gehäuse (12), einen ersten Kontakt (28), einen zweiten Kontakt (30), ein im Gehäuse bewegbares Ausrückelement (24) und mindestens zwei in ihrer Erstreckungsrichtung parallel verlaufende Abschnitte von Verbindungselementen (22) aufweist, die in der Leitstellung des Schalters (10) eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt herstellen, wobei das Gehäuse einen die Verbindungselemente umgebenden Innenraum (18) aufweist, in dem die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente verlaufen, wobei die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente jeweils an einem Ende an der Grundseite (14) des Gehäuses und an dem anderen Ende an dem Ausrückelement im Inneren des Gehäuses befestigt sind, wobei die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente elektrisch miteinander verbunden und in Reihe geschaltet sind, wobei der Schalter so ausgebildet ist, dass entweder eine mechanische Bewegung des Ausrückelements den Schalter von der Leitstellung in die Trennstellung überführen kann, wobei das Ausrückelement mechanisch so auf die im Innenraum verlaufenden Abschnitte der Verbindungselemente wirkt, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt an mindestens jeweils einer Trennstelle jeder der mindestens zwei Abschnitte unterbrochen wird, oder das Ausrückelement zug- oder druckbelastet vorliegt, so dass bei Trennung einer der Abschnitte der Verbindungselemente durch eine bestimmte elektrische Last die weiteren Abschnitte der Verbindungselemente getrennt werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt durch Trennung jeder der mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente unterbrochen wird und der Schalter von der Leitstellung in die Trennstellung überführt wird.Switch, in particular circuit breaker (10) for high DC and AC currents at high voltages, which can be transferred from a Leitstellung in a disconnected position and a housing (12), a first contact (28), a second contact (30), a in the housing movable release element (24) and at least two in their extension direction parallel portions of connecting elements (22) which establish an electrical connection between the first contact and the second contact in the Leitstellung of the switch (10), wherein the housing has a In the connecting elements surrounding surrounding interior (18), in which extend the at least two portions of the connecting elements, wherein the at least two portions of the connecting elements each attached at one end to the base side (14) of the housing and at the other end to the disengaging member inside the housing are, wherein the at least two portions of the connecting elements electrically m are connected to one another and connected in series, wherein the switch is designed so that either a mechanical movement of the release element can transfer the switch from the Leitstellung in the disconnected position, wherein the disengagement member acts mechanically on the running in the interior portions of the connecting elements that the electrical connection between the first contact and the second contact on at least one separation point of each of the at least two sections is interrupted, or the disengagement element tensile or compressive present, so that upon separation of one of the sections of the connecting elements by a certain electrical load, the other sections Are disconnected connecting elements, so that the electrical connection between the first contact and the second contact by breaking each of the at least two sections of the connecting elements is interrupted and the switch from the Leitstellung transferred to the disconnected position becomes.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere einen Trennschalter. Dieser kann hohe Gleich- oder Wechselströme bei hohen Spannungen trennen, er kommt beispielsweise in einem Spannungsbereich zwischen 100V und 5000V zum Einsatz. Dabei können elektrische Ströme bis 10000A getrennt werden. The present invention relates to a switch, in particular a circuit breaker. This can separate high DC or AC currents at high voltages, it is used, for example, in a voltage range between 100V and 5000V. Electric currents up to 10000A can be separated.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

Das Schalten von Stromkreisen mit hoher Leistung, also bei hohen Spannungen und/oder hohen Strömen ist eine Herausforderung auf dem gesamten Gebiet der Elektrotechnik. Insbesondere tritt das Problem beim Abschalten von hohen Gleichströmen und den hier gegenüber Wechselströmen bei nicht vorhandenen Nulldurchgängen auf, dass bei hinreichend hoher Spannung Lichtbögen gebildet werden können, die ab circa 100V Quellspannung stabil stehen bleiben können und zudem alle Materialien in ihrer Umgebung verzehren. Durch den Abbrand und die Ionisation der den Strom führenden Kontakte bzw. Elektroden kann hierbei im Lichtbogen Strom weiterfließen, während der Stromkreis durch den Schalter mechanisch schon getrennt ist bzw. getrennt sein sollte. Zur Vermeidung dieses Problems sind vielfältige Ansätze bekannt. Bei einigen dieser Ansätze geht es auch um die Schnelligkeit des Trennvorganges. Switching high power circuits, ie at high voltages and / or high currents, is a challenge in the entire field of electrical engineering. In particular, the problem occurs when switching off high DC currents and the opposite here AC currents at zero crossings on that arcs can be formed at sufficiently high voltage, which can remain stable from about 100V source voltage stable and also consume all materials in their environment. As a result of the burnup and the ionization of the current-carrying contacts or electrodes, current can continue to flow in the arc while the circuit is already mechanically separated by the switch or should be disconnected. To avoid this problem, various approaches are known. Some of these approaches also involve the speed of the separation process.

Die schweizerische Patentschrift CH 24 06 70 offenbart eine Vorrichtung zur Verbindung und Trennung von Stromkreisen, in denen hohe Potenziale auftreten. Das Patent offenbart, dass eines der Hochspannung führenden Kontaktleiterelemente mit einer metallischen Schirmhaube überdeckt werden kann. Das Kontaktleiterelement kann mehrere einzelne Kontaktleiter aufweisen und dementsprechend kann die metallische Schirmhaube mit einer der Zahl der Kontaktleiter entsprechenden Zahl von Öffnungen versehen werden. Die Schirmhaube wird mechanisch so mit dem Kontaktleiter verbunden, dass sie bei Annäherung eines zweiten Kontaktleiters, also des Gegenkontaktleiters mechanisch zurückbewegt wird und erst dann durch die Öffnungen hindurch die bis dahin abgeschirmten Kontaktleiter freigegeben werden. Diese Schalteinrichtung soll insbesondere bei Endstufen von Langwellensendern zum Einsatz kommen. The Swiss patent CH 24 06 70 discloses a device for connecting and disconnecting circuits in which high potentials occur. The patent discloses that one of the high voltage leading contact conductor elements can be covered with a metal shield cap. The contact conductor element may comprise a plurality of individual contact conductors and, accordingly, the metallic shield cover may be provided with a number of openings corresponding to the number of contact conductors. The shield cap is mechanically connected to the contact conductor so that it is moved back mechanically upon approach of a second contact conductor, so the mating contact conductor and only then through the openings through the hitherto shielded contact conductors are released. This switching device is intended to be used in particular in power amplifiers of long-wave transmitters.

Es ist erkennbar, dass durch die Schirmhaube die Ausbildung von Lichtbögen erschwert wird, ebenso erkennbar ist aber, dass diese jedenfalls bei hinreichend hoher Spannung nicht völlig unterdrückt werden kann. Der mechanische Aufbau ist auch für eine sehr schnelle Verbindung oder Trennung eines Stromkreises wenig geeignet, sie ist zudem nur für relativ kleine und hochfrequente Ströme wirksam. It can be seen that the formation of arcs is made more difficult by the umbrella hood, but it can also be seen that, in any case, it can not be completely suppressed at a sufficiently high voltage. The mechanical structure is not very suitable for a very fast connection or disconnection of a circuit, it is also effective only for relatively small and high-frequency currents.

Die deutsche Patentschrift DE 19 28 922 C3 offenbart einen Ansatz der Hochspannungstechnik, welcher ebenfalls die mechanische Trennung von Stromkreisen anstrebt. Der Strom wird über ein oder mehrere Trennmesser geführt, welche in ein Gegenschaltstück mechanisch hinein bewegt werden können. Die Trennmesser können zusätzlich gedreht werden, um einen besseren elektrischen Kontakt mit dem Gegenschaltstück sicher zu stellen. Dieser Ansatz erlaubt den Umgang mit sehr hohen Spannungen im Bereich von mehr als 10kV und wohl auch mehr als 100kV. Die mechanische Trennung ist aber wiederum recht langsam, außerdem ist ein mechanisch aufwändig herzustellendes Bauteil erforderlich, welches auch einen Platz einnimmt. The German patent DE 19 28 922 C3 discloses an approach of high voltage engineering which also seeks to mechanically isolate circuits. The current is passed through one or more cutting blades, which can be moved into a counterpart piece mechanically into it. In addition, the separating blades can be rotated in order to ensure better electrical contact with the counterpart contact piece. This approach allows dealing with very high voltages in the range of more than 10kV and probably more than 100kV. The mechanical separation is again quite slow, in addition, a mechanically complex to produce component is required, which also occupies a place.

Die deutsche Auslegeschrift 1 050 858 offenbart einen elektrischen Stromkreisunterbrecher in Form eines Sprengtrenners. Der Sprengtrenner weist eine Kammer auf, in der sich ein hohles Leiterstück befindet. In dieses kann eine Sprengladung eingebracht werden. Das Leiterstück kann über Kontakte mit Stromleitungen verbunden werden. Die Sprengladung kann durch eine beliebige Zündeinrichtung, beispielsweise einen Glühdraht gezündet werden. Dadurch wird das hohle Leiterstück zersprengt und eine Trennstrecke hergestellt. Die Ausbildung eines Lichtbogens soll durch einen Beutel oder Behälter unterdrückt werden, der mit Wasser gefüllt werden kann. Das Wasser wird durch die Hitze der Explosion zum Teil verdampft und soll so die Löschung eines Lichtbogens wesentlich unterstützen. Ein wesentlicher Vorteil des Sprengtrenners ist, dass er eine sehr schnelle Trennung eines Schaltkreises bewirken kann. Die Löschung eines Lichtbogens mit Wasser erscheint jedoch nicht zufriedenstellend. Sie könnte auch zur Benetzung umliegender Bauteile führen. Ferner ist zu bedenken, dass eine Unterbrechung des Schaltkreises hier ausschließlich durch die Sprengladung bewirkt werden kann. Eine manuelle Betätigung ist nicht möglich, so dass es sich hierbei auch nicht um einen Schalter im klassischen Sinne handelt. Eine Kapselung der Vorrichtung, die eine Wirkung nach außen ermöglichen würde, ist nicht möglich, weil die Sprengschwaden, die Trümmerstücke aus der Sprengung und insbesondere das verdampfende Wasser einen mit normalen Mitteln nicht mehr beherrschbaren Überdruck erzeugen würden, der nur durch extrem starke metallische Wandstärken beherrschbar wäre. The German Auslegeschrift 1 050 858 discloses an electrical circuit breaker in the form of an explosive separator. The blasting separator has a chamber in which a hollow conductor piece is located. In this an explosive charge can be introduced. The conductor piece can be connected via contacts with power lines. The explosive charge can be ignited by any ignition device, such as a filament. As a result, the hollow conductor piece is burst and made a separation distance. The formation of an arc should be suppressed by a bag or container that can be filled with water. The water is partially vaporized by the heat of the explosion and is said to support the extinguishing of an arc significantly. An important advantage of the blasting separator is that it can cause a very fast separation of a circuit. However, extinguishing an arc with water does not seem satisfactory. It could also lead to the wetting of surrounding components. Furthermore, it should be considered that an interruption of the circuit can be effected here exclusively by the explosive charge. A manual operation is not possible, so this is not a switch in the classical sense. An encapsulation of the device, which would allow an effect to the outside, is not possible because the explosive swaths, the debris from the demolition and in particular the evaporating water would produce an uncontrollable by normal means overpressure controllable only by extremely strong metallic wall thicknesses would.

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2007 013 841 U1 offenbart ein elektrisches Schaltgerät, welches einen Kurbelkasten aufweist. Die Bedienung des Schaltgerätes erfolgt mechanisch über diesen Kurbelkasten, beispielsweise kann es von einer Einschaltstellung in eine Ausschaltstellung überführt werden. Zur Unterdrückung von möglicherweise auftretenden Lichtbögen wird Isoliergas eingesetzt. Dieses Isoliergas muss, um zuverlässig einen Lichtbogen unterdrücken zu können, einen vorgegebenen Mindestdruck aufweisen. Zur Prüfung der Einhaltung des Mindestdrucks ist ein Drucksensor vorgesehen. Wenn ein Isoliergas auch die Entstehung eines Lichtbogens zuverlässiger zu unterdrücken erscheint als etwa ein Wasserbeutel, so ist das Vorsehen von Drucksensoren doch sehr aufwändig. In diesem Hinblick wäre also eine einfachere Lösung wünschenswert. The German Utility Model DE 20 2007 013 841 U1 discloses an electrical switching device having a crankcase. The operation of the switching device is done mechanically via this crankcase, for example, it can be from a closed position to an open position be transferred. Insulating gas is used to suppress any possible arcing. In order to reliably suppress an arc, this insulating gas must have a predetermined minimum pressure. To check compliance with the minimum pressure, a pressure sensor is provided. If an insulating gas appears to suppress the formation of an arc more reliable than, for example, a water bag, then the provision of pressure sensors is very complicated. In this regard, a simpler solution would be desirable.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 198 19 662 A1 offenbart einen elektrischen Schalter zum Unterbrechen der Stromversorgung eines Kraftfahrzeugs. Der elektrische Schalter entspricht im Wesentlichen dem Konzept eines Trennsprengers. Insbesondere soll er dazu dienen, bei einem Kraftfahrzeugunfall einen Kurzschluss im elektrischen Bordnetz zu vermeiden. Ein solcher Kurzschluss kann bei auslaufendem Kraftstoff einen Brand verursachen. Daher ist vorgesehen, den elektrischen Schalter hinter der Batterieklemme einzusetzen. Der elektrische Schalter kann beispielsweise durch eine Zündpille ausgelöst werden, welche ihrerseits durch einen Crash- oder Aufprallsensor ausgelöst wird. Beim Trennen des Schalters kann ein Funke entstehen. Dieser soll durch das Gehäuse gegenüber der Umgebung abgeschirmt werden. Dieser elektrische Schalter ist für die hohen Ströme und Spannungen ausgelegt, die bei einem Batteriekurzschluss oder vergleichbaren Kurzschluss im Kfz auftreten können. Die Entstehung eines Funkens kann aber nicht ganz vermieden werden, so dass das Gehäuse diesen verlässlich abschirmen muss. The German patent application DE 198 19 662 A1 discloses an electrical switch for interrupting the power supply of a motor vehicle. The electrical switch essentially corresponds to the concept of a splitter. In particular, he should serve to avoid a short circuit in the electrical system in a motor vehicle accident. Such a short circuit can cause a fire if fuel leaks. Therefore, it is intended to insert the electrical switch behind the battery terminal. The electrical switch can be triggered for example by a squib, which in turn is triggered by a crash or impact sensor. When disconnecting the switch, a spark may occur. This should be shielded by the housing from the environment. This electrical switch is designed for the high currents and voltages that can occur in the case of a battery short circuit or similar short circuit in the vehicle. The emergence of a spark can not be completely avoided, so that the housing must protect it reliably.

Die deutsche Patentschrift DE 102 05 369 B4 offenbart einen ähnlichen Schalter in der Form einer elektrischen Sicherung, insbesondere einer pyrotechnischen Sicherung für das Unterbrechen hoher Stromstärken in elektrischen Schaltkreisen. Auch diese Sicherung ist speziell für den Einsatz zum Trennen der Bordverkabelung einer Autobatterie kurz nach einem Unfall ausgelegt. Auch dieser verbesserte Ansatz erlaubt allerdings keine manuelle Schaltung. The German patent DE 102 05 369 B4 discloses a similar switch in the form of an electrical fuse, in particular a pyrotechnic fuse for breaking high currents in electrical circuits. Also, this fuse is designed specifically for use for disconnecting the on-board wiring of a car battery shortly after an accident. However, this improved approach does not allow manual switching.

Die beiden letztgenannten Schalter sind wohl bei Quellspannungen unter 100V Gleichspannung gut einsetzbar, darüber würde jedoch zwangsläufig ein Lichtbogen entstehen, der, hohe elektrische Ströme im Augenblick des Trennens vorausgesetzt, stabil stehen, die Schalter zerstören und den Stromkreis letztendlich nicht trennen würde. The two last-mentioned switches are well usable at source voltages below 100V DC, but would inevitably create an arc that, assuming high electrical currents at the moment of separation, are stable, destroy the switches and ultimately would not separate the circuit.

Deshalb wurden in letzter Zeit Trennschalter entwickelt, bei denen der Stromfluss parallel über zwei leitende Verbindungselemente aufgeteilt wurde, um die Stromstärke zu bei den parallelen Verbindungselementen zu vermindern und auf diese Weise das Ausbilden von Lichtbögen bei Trennung der Verbindungselemente besser unterdrücken zu können. Allerdings kann dabei die Spannung nicht vermindert werden, so dass ab einer bestimmten Stromstärke auch hier wieder das Lichtbögen auftreten können. Therefore, circuit breakers have been recently developed in which the current flow has been split in parallel via two conductive connecting members to reduce the current intensity to the parallel connecting elements and thus better to suppress the formation of arcs upon disconnection of the connecting elements. However, the voltage can not be reduced, so that from a certain current strength here, too, the arcs can occur.

Weiterhin weisen die Schalter des Stands der Technik oft das Problem auf, dass die Trennung des Stromkreises oft nicht ausreichend schnell genug stattfindet, bzw. die getrennten Teile des Stromkreises nicht schnell genug voneinander entfernt werden, so dass zwischen diesen ein unerwünschter Lichtbogen erzeugt wird, der den Stromfluss nicht unterbindet. Furthermore, the switches of the prior art often have the problem that the separation of the circuit often does not take place sufficiently fast enough, or the separate parts of the circuit are not removed fast enough from each other, so that between them an undesirable arc is generated the current flow is not prevented.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Die vorliegende Erfindung wünscht diesen Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere soll ein Trennschalter zur Verfügung gestellt werden, welcher für hohe Gleich- und Wechselströme bei hohen Quell- bzw. Schaltspannungen geeignet ist, auch ohne Wartung viele Jahre in Bereitschaft steht und vor allem nach außen bei der Auslösung keine Wirkung hat, also umliegende Bauteile nicht beeinträchtigt. Der Schalter soll sicher sein und dennoch kostengünstig in der Herstellung. Weiterhin soll die Unterbrechung des Stromkreises möglichst schnell und effektiv stattfinden, so dass er schnell zum Erliegen kommt und sich auch keine Lichtbögen bilden können. Er soll auch gut mit anderen Sicherungssystemen kombinierbar sein. The present invention seeks to improve upon this prior art. In particular, a circuit breaker is to be made available, which is suitable for high DC and AC currents at high swelling or switching voltages, even without maintenance for many years on standby and especially to the outside when triggered no effect, so surrounding components not impaired. The switch should be safe and yet inexpensive to manufacture. Furthermore, the interruption of the circuit should take place as quickly and effectively, so that it comes to a halt quickly and also can not form arcs. He should also be well combined with other security systems.

Hierfür stellt die vorliegende Erfindung einen Schalter, insbesondere Trennschalter für hohe Gleich- und Wechselströme bei hohen Spannungen bereit,

(a) der aus einer Leitstellung in eine Trennstellung überführt werden kann und
(b) der ein Gehäuse, einen ersten Kontakt, einen zweiten Kontakt, ein im Gehäuse bewegbares Ausrückelement und mindestens zwei in ihrer Erstreckungsrichtung parallel verlaufende Abschnitte von Verbindungselementen aufweist, die in der Leitstellung des Schalters eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt herstellen,
(c) wobei das Gehäuse einen die Verbindungselemente umgebenden Innenraum aufweist, in dem die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente verlaufen,
(d) wobei die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente jeweils an einem Ende an der Grundseite des Gehäuses und an dem anderen Ende an dem Ausrückelement im Inneren des Gehäuses befestigt sind,
(e) wobei die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente elektrisch miteinander verbunden und in Reihe geschaltet sind,
(f) wobei der Schalter so ausgebildet ist, dass entweder (1) eine mechanische Bewegung des Ausrückelements den Schalter von der Leitstellung in die Trennstellung überführen kann, wobei das Ausrückelement mechanisch so auf die im Innenraum verlaufenden Abschnitte der Verbindungselemente wirkt, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt an mindestens jeweils einer Trennstelle jeder der mindestens zwei Abschnitte unterbrochen wird, oder (2) das Ausrückelement zug- oder druckbelastet vorliegt, so dass bei Trennung einer der Abschnitte der Verbindungselemente durch eine bestimmte elektrische Last die weiteren Abschnitte der Verbindungselemente getrennt werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt durch Trennung jeder der mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente unterbrochen wird und der Schalter von der Leitstellung in die Trennstellung überführt wird.

For this purpose, the present invention provides a switch, in particular circuit breaker for high DC and AC currents at high voltages,

(a) which can be transferred from a control position to a disconnected position and
(b) comprising a housing, a first contact, a second contact, a housing movable in the release element and at least two in their extension direction parallel portions of connecting elements, in the Leitstellung of the switch, an electrical connection between the first contact and the second contact produce,
(c) wherein the housing has an inner space surrounding the connecting elements, in which run the at least two sections of the connecting elements,
(d) wherein the at least two portions of the connecting elements are each fastened at one end to the base side of the housing and at the other end to the release element in the interior of the housing,
(e) wherein the at least two portions of the connecting elements are electrically connected to each other and connected in series,
(F) wherein the switch is formed so that either (1) a mechanical movement of the release element can transfer the switch from the Leitstellung to the release position, wherein the release member acts mechanically on the running in the interior portions of the connecting elements that the electrical connection between the first contact and the second contact at at least one separation point each of the at least two sections is interrupted, or (2) the release element is tensile or compressive, so that when one of the sections of the connecting elements is separated by a specific electrical load, the further sections the connection elements are disconnected, so that the electrical connection between the first contact and the second contact is interrupted by separation of each of the at least two portions of the connecting elements and the switch is transferred from the Leitstellung in the disconnected position.

Der erfindungsgemäße Schalter hat den Vorteil, dass durch das parallele Führen der mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente und die elektrisch serielle Verbindung der Abschnitte bei einem mechanischen Durchtrennen aller Abschnitte der Verbindungselemente der Abstand zwischen zwei Teilen von Verbindungselemente, die mit dem ersten und dem zweiten Kontakt verbunden sind, viel größer gestaltet werden kann, als dies bei einem Schalter mit nur einem Verbindungselement oder zwei oder mehr elektrisch parallel geschalteten Verbindungselementen der Fall ist. Weiterhin wird bei zweimaligem oder mehrfachem Auftrennen von in Reihe geschalteten Verbindungsleitungen die Spannung an jeder der Unterbrechungen halbiert werden, so dass das Ausbilden von Lichtbögen besser unterdrückt werden kann. The switch according to the invention has the advantage that by the parallel guiding of the at least two sections of the connecting elements and the electrically serial connection of the sections with a mechanical severing of all sections of the connecting elements, the distance between two parts of connecting elements which are connected to the first and the second contact are, can be made much larger than is the case with a switch with only one connecting element or two or more electrically connected in parallel connecting elements. Further, in two or more times disconnecting series connection lines, the voltage at each of the interruptions will be halved, so that the formation of arcs can be better suppressed.

Der erfindungsgemäße Schalter soll von einer Leitstellung in eine Trennstellung überführt werden, die Leitstellung kann auch als Einschaltstellung beschrieben werden. In dieser Stellung fließt ein Strom zwischen einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt. In der Trennstellung fließt zumindest kein Strom zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt. Es ist leicht möglich, dass in dieser Trennstellung zwischen zwei anderen Kontakten, beispielsweise dem ersten Kontakt und einem dritten Kontakt Strom fließt. Dann wäre der Schalter kein bloßer Trennschalter. The switch according to the invention is to be transferred from a Leitstellung in a disconnected position, the Leitstellung can also be described as closed position. In this position, a current flows between a first contact and a second contact. In the disconnected position, at least no current flows between the first contact and the second contact. It is easily possible that flows in this disconnected position between two other contacts, such as the first contact and a third contact current. Then the switch would not be a mere circuit breaker.

Der erfindungsgemäße Schalter soll als Trennschalter für hohe Ströme bei hohen Quellspannungen geeignet sein. In jedem Fall soll er für Spannungen über 100V und auch für das Trennen von Gleichströmen geeignet sein. Der Schalter ist seiner Konstruktion nach in aller Regel auch für Mittel- beziehungsweise Hochspannungen im Sinne der VDE-Vorschriften, nämlich für Spannungen von mehr als 1kV geeignet. The switch according to the invention should be suitable as a disconnector for high currents at high source voltages. In any case, it should be suitable for voltages above 100V and also for the separation of direct currents. As a rule, the switch is also suitable for medium and high voltages in the sense of the VDE regulations, namely for voltages of more than 1 kV.

Der erfindungsgemäße Schalter weist einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt auf. Wie erwähnt, könnte er auch weitere Kontakte aufweisen. Zumindest mit dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt wird er in einen zu schaltenden, d.h. potenziell zu trennenden Stromkreis geschaltet. In der Leitstellung des Schalters wird die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt durch Verbindungselemente beziehungsweise mindestens zwei in ihrer Erstreckungsrichtung parallel angeordnete Abschnitte von Verbindungselementen hergestellt, wobei die mindestens zwei Abschnitte von Verbindungselementen so miteinander verbunden sind, dass sie in Bezug auf den Stromfluss zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt in Reihe geschaltet sind. Auf diese Weise verbinden die Verbindungselemente beziehungsweise Abschnitte der Verbindungselemente den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt. The switch according to the invention has a first contact and a second contact. As mentioned, he could also have other contacts. At least with the first contact and the second contact, it will be switched to one, i. potentially disconnected circuit. In the conducting position of the switch, the electrical connection between the first contact and the second contact is made by connecting elements or at least two sections of connecting elements arranged in parallel in their extension direction, wherein the at least two sections of connecting elements are connected to one another in such a way that they are in relation to the Current flow between the first and the second contact are connected in series. In this way, the connecting elements or sections of the connecting elements connect the first contact and the second contact.

Die in ihrer Erstreckungsrichtung parallel angeordneten mindestens zwei Abschnitte von Verbindungselementen erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer Erstreckungsrichtung, die senkrecht zu einer Grundseite des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schalters liegt. Dabei sind die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente jeweils an einem Ende an der Grundseite des Gehäuses und an ihrem anderen Ende an dem Ausrückelement im Inneren des Gehäuses befestigt. Das Ausrückelement ist vorzugsweise in der Leitstellung so angeordnet, dass die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement aufgespannt sind. Das Ausrückelement ist vorzugsweise als Ausrückplatte ausgebildet, deren Erstreckungsrichtung parallel zu der Grundseite des Gehäuses ist. In der Leitstellung des erfindungsgemäßen Schalters befindet sich das Ausrückelement zwischen der Grundseite und der der Grundseite gegenüberliegenden Seite des Gehäuses. Zur Überführung von der Leitstellung in die Trennstellung kann das Ausrückelement zu der der Grundseite gegenüberliegenden Seite bewegt werden, wobei die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente durchtrennt beziehungsweise durchrissen werden. Es handelt sich bei der mechanischen Bewegung des Ausrückelements zur Überführung des Schalters von der Leitstellung in die Trennstellung also vorzugsweise um eine translatorische Bewegung entlang der hauptsächlichen Erstreckungsrichtung der Verbindungselemente. The at least two sections of connecting elements arranged in parallel in their direction of extent extend essentially along an extension direction which lies perpendicular to a base side of the housing of the switch according to the invention. In this case, the at least two sections of the connecting elements are fastened in each case at one end to the base side of the housing and at its other end to the disengagement element in the interior of the housing. The disengagement element is preferably arranged in the guide position such that the at least two sections of the connecting elements are clamped between the base side of the housing and the disengagement element. The release element is preferably designed as a release plate whose extension direction is parallel to the base side of the housing. In the control position of the switch according to the invention, the release element between the base side and the opposite side of the base side of the housing. To transfer from the Leitstellung in the disconnected position, the release element can be moved to the opposite side of the base side, wherein the at least two sections of the connecting elements are severed or torn. The mechanical movement of the disengagement element for transferring the switch from the guide position into the disconnected position is therefore preferably a translatory movement along the main extension direction of the connecting elements.

Das Auseinanderbewegen jeweils mindestens zwei getrennter Teile der mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente erfolgt vorzugsweise mindestens über eine Länge von mehr als 1%, stärker bevorzugt mehr als 5% des vormaligen Abschnitts der Verbindungselemente, Werte zwischen 5% und 20% sind in der Regel sinnvoll. Überdies ist die minimal zu bildende Trennstrecke stark abhängig von der Quellspannung und dem fließenden Strom im Augenblick der Trennung des Verbindungselements, sowie vom Stoff und der Einbringart (locker eingefüllt oder eingepresst, getrocknet oder im Gemenge mit einem Gleit- oder Dämpfungsmittel) des Füllmaterials. The moving apart of at least two separate parts of the at least two sections of the connecting elements takes place preferably at least over a length of more than 1%, more preferably more than 5% of the previous section of the connecting elements, values between 5% and 20% are generally useful. Moreover, the minimum separation distance to be formed is highly dependent on the source voltage and the flowing current at the moment of disconnection of the fastener, as well as the fabric and method of introduction (loosely filled or pressed, dried or blended with a slip or cushioning agent) of the filler.

Die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente sind vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander ein Röhrchen, ein Draht oder ein flächig, insbesondere streifenförmig ausgebildetes Element. Das Verbindungselement muss dabei keine gleichmäßige Struktur aufweisen, es kann durchaus mechanische Schwächungen oder Verstärkungen aufweisen. Ebenfalls sehr gut geeignet ist ein mehr oder weniger strukturiertes oder gelochtes Verbindungsblech. Das Verbindungselement ist zum einen im Hinblick auf seine Geometrie und sein Material und zum anderen auf seine elektrischen Anforderungen, also die Stromleitung in der Leitstellung und Abführung der durch den Strom in ihm erzeugten Wärmeenergie hin zu dimensionieren. Die Abschnitte der Verbindungselemente bestehen beispielsweise aus Kupfer oder dessen Legierungen oder aus Wolfram und dessen Legierungen, insbesondere aus einem Material, das zwar elektrisch gut leitfähig ist, aber dabei für dessen Verdampfen und Ionisieren möglichst hohe Energien erfordert, beispielsweise Wolfram und dessen Legierungen. Auch Beschichtungen des Verbindungselements mit derartigen Metallen oder Legierungen sind möglich (Mehrschicht- oder Sandwichaufbau). Weiterhin kommen als Metalle für die Verbindungselemente auch Messing, Rotguss, Stahl, Edelstahl, Aluminium und Silber in Frage, wobei Metalle wie Kupfer, Aluminium, Messing und Silber stärker bevorzugt sind, und Silber ganz besonders geeignet ist, weil es einen geringen Schmelzpunkt und dabei eine hohe Ionisationsenergie hat, was beides gegen einen stabilen Lichtbogenaufbau wirkt. The at least two sections of the connecting elements are preferably each independently a tube, a wire or a flat, in particular strip-shaped element. The connecting element need not have a uniform structure, it may well have mechanical weakenings or reinforcements. Also very suitable is a more or less structured or perforated connecting plate. The connecting element is on the one hand in terms of its geometry and its material and on the other to its electrical requirements, ie to dimension the power line in the control position and discharge of the heat generated by the current in it heat energy. The sections of the connecting elements consist, for example, of copper or its alloys or of tungsten and its alloys, in particular of a material which is electrically highly conductive, but requires as much energy as possible for its evaporation and ionization, for example tungsten and its alloys. Coatings of the connecting element with such metals or alloys are also possible (multilayer or sandwich construction). Also suitable as metals for the fasteners also brass, gunmetal, steel, stainless steel, aluminum and silver, with metals such as copper, aluminum, brass and silver are more preferred, and silver is particularly suitable because it has a low melting point and thereby has a high ionization energy, both of which counteract stable arc buildup.

Vorzugsweise weisen die Abschnitte der Verbindungselemente mindestens einen mechanisch oder elektrisch geschwächten Querschnitt auf, wobei mindestens eine Trennstelle geometrisch festgelegt werden kann. The sections of the connecting elements preferably have at least one mechanically or electrically weakened cross section, wherein at least one separating point can be determined geometrically.

Die mechanisch geschwächten Querschnitte können beispielsweise über Lochungen, Bohrungen und Prägungen (mechanische Schwächungen) ausgebildet sein. Diese mechanisch geschwächten Querschnitte können ein sicheres Abschmelzen bei Überschreitung der maximalen Stromdichte sowie ein sicheres Durchtrennen bei mechanischer Bewegung des Ausrückelements gewährleisten. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform weisen die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente jeweils mehrere mechanisch geschwächte Querschnitte auf, da im Überlastfall oder im gewollten Schaltfall das Material des Verbindungselements an mehreren Stellen voneinander getrennt wird. Damit wird erreicht, dass nun an jeder Trennstelle nicht mehr die gesamte Schaltspannung anliegt, damit hier die Ionisation des Materials der Leiterstücke drastisch absinkt und damit auch die Löschung der entstehenden Lichtbögen einfacher möglich wird. The mechanically weakened cross sections can be formed, for example, via perforations, bores and embossments (mechanical weakenings). These mechanically weakened cross-sections can ensure a safe melting when exceeding the maximum current density as well as a safe severing during mechanical movement of the release element. In a more preferred embodiment, the at least two sections of the connecting elements each have a plurality of mechanically weakened cross-sections, since the material of the connecting element is separated at several points in the event of overload or in the desired switching case. This ensures that now no longer the entire switching voltage is present at each separation point, so here the ionization of the material of the conductor pieces drops drastically and thus the deletion of the resulting arcs is easier possible.

Unter elektrisch geschwächten Querschnitten wird verstanden, dass an gewünschten Trennstellen der Abschnitte der Verbindungselemente ein anderes Material zum Einsatz kommt, d.h. ein Material das nicht dem Material des Verbindungselements entspricht. Geeignet sind hier insbesondere elektrische Leiter, die entweder eine sehr hohe Schmelztemperatur und eine hohe Ionisationsenergie besitzen, wie beispielsweise Wolfram oder Aluminium, das bei Lichtbogenausbildung sofort tröpfchenartig schmilzt oder verdampft. Auch Halbleiter wie beispielsweise Selen oder Germanium wären geeignet. Da die räumliche Ausdehnung der anderen Materialien an der Trennstelle der Abschnitte der Verbindungselemente nur sehr klein sein muss, wirkt sich die schlechtere Leitfähigkeit dieser Materialien nur sehr wenig auf die gesamte Leitfähigkeit des Verbindungselements aus. Under electrically weakened cross-sections is understood that at desired separation points of the sections of the connecting elements another material is used, i. a material that does not match the material of the fastener. Particularly suitable here are electrical conductors which either have a very high melting temperature and a high ionization energy, such as tungsten or aluminum, which melts or evaporates droplet-like in the case of arc formation immediately. Also semiconductors such as selenium or germanium would be suitable. Since the spatial extent of the other materials at the point of separation of the sections of the connecting elements must be very small, the poorer conductivity of these materials has very little effect on the overall conductivity of the connecting element.

In einer zweckmäßigen Weiterentwicklung der Erfindung kann das Verbindungselement selbst auch noch Pyroelemente, beispielsweise eine Pyroseele aufweisen. Eine solche Pyroseele wird an den vorgesehenen Stellen großer Stromdichte stark erwärmt und dabei gezündet, so dass in dieser Weise eine besonders schnelle Sicherheitsabschaltung eines Stromkreises möglich wird. Ein eventuell vorgesehenes Isolatormedium unterdrückt auch bei dieser Trennung durch elektrische Überlast einen möglicherweise auftretenden Lichtbogen. In an expedient development of the invention, the connecting element itself may also have pyroelements, for example a pyroseele. Such Pyroseele is strongly heated at the intended locations of high current density and thereby ignited, so that in this way a particularly fast safety shutdown of a circuit is possible. A possibly provided isolating medium suppresses a possibly occurring arc even with this separation due to electrical overload.

Anstelle einer Pyroseele kann ein rohrförmiges Verbindungselement auch innen wieder mit einem Isolationsmedium gefüllt sein, um dem sich eventuell beim Trennen des Verbindungselements bildenden Lichtbogen zusätzlich Energie zu entziehen. Instead of a pyroseele, a tubular connecting element can also be filled internally with an insulating medium in order to additionally extract energy from the arc which may form when the connecting element is being separated.

Das Vorsehen von mehreren geschwächten Querschnitten der Abschnitte der Verbindungselemente in Längsrichtung und in gleichem oder variablem Abstand ist regelmäßig günstig. Denn die Ausbildung von multiplen Trennstrecken bei gewünschter Überlast führt zu reduzierten Schaltspannungen gegenüber der äußeren, zwischen den Kontakten des Schalters anliegenden Quellspannung. Nach Art einer Serienschaltung von Widerständen fällt pro Trennstrecke nur ein Teil der außen anliegenden Quellspannung an. The provision of several weakened cross sections of the sections of the connecting elements in the longitudinal direction and in the same or variable distance is regularly favorable. Because the formation of multiple separation sections at the desired overload leads to reduced switching voltages relative to the outer, applied between the contacts of the switch source voltage. By type of series connection of resistors falls pro Isolation section only a part of the externally applied source voltage.

Um das Trennverhalten im vornherein genauer festzulegen, kommt es auch in Betracht, Materialien aufzulöten, aufzuprägen oder aufzuschweißen. Dadurch können Wärmesenken erzeugt werden, welche das Trennverhalten ebenfalls beeinflussen (indem sie nämlich an solchen Stellen die Trennung unterdrücken). In order to specify the separation behavior in advance, it is also possible to braze, apply or weld on materials. As a result, heat sinks can be generated which also influence the separation behavior (namely, by suppressing the separation at such locations).

Eine andere Möglichkeit der Verbesserung der Effektivität des Verbindungselements kann zusätzlich oder alternativ zu den bis hier angesprochenen Lösungen darin bestehen, dass an einer oder mehreren Stellen pyrotechnisches Material auf das Verbindungselement aufgesetzt wird. Dadurch kann auch bei relativ kleinen Überlasten eine Trennung erreicht werden, da schon die Zündtemperatur des entsprechend ausgewählten pyrotechnischen Materials erreicht wird und durch Zündung eine Trennstrecke aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Material dazu benutzt werden, eine Trennstrecke schneller auszubilden oder zu vergrößern oder eine eventuelle Rückbildung oder Verkleinerung der Trennstrecke zu verhindern. Another possibility of improving the effectiveness of the connecting element may be additionally or alternatively to the solutions mentioned up to here in that pyrotechnic material is placed on the connecting element at one or more locations. As a result, a separation can be achieved even with relatively small overloads, since already the ignition temperature of the appropriately selected pyrotechnic material is reached and an ignition gap is applied by ignition. Alternatively or additionally, the material can be used to form or increase a separation distance faster or to prevent any regression or reduction of the separation distance.

Weiterhin können die Verbindungselemente bzw. die Abschnitte der Verbindungselemente ganz oder teilweise mit einer isolierenden Beschichtung oder einem Schrumpfschlauch überzogen sein. Dabei kann der Innenraum des Gehäuses ein Isolatormedium oder auch kein Isolatormedium enthalten. Die Verwendung eines Schrumpfschlauches als Überzug über die Verbindungselemente hat den Vorteil, dass bei einer Trennung der Verbindungselemente der Schrumpfschlauch nicht zerrissen wird, so dass zwischen den getrennten Teilen der Verbindungselemente ein luftleerer Raum vorhanden ist, der die Entstehung eines Lichtbogens verhindert. Hierbei kann jeder in der Elektrotechnik herkömmlich verwendete Schrumpfschlauch verwendet werden. Die isolierende Beschichtung ist vorzugsweise ein Lack oder eine dünne keramische Beschichtung. Dies hat den Vorteil, dass sich der einmal entstandene Lichtbogen schwer tut, neues Elektroden-/Verbindungselementmaterial zu greifen. Weiterhin isoliert eine solche Schicht gut und ist gut wärmeleitend, so dass die im Verbindungsleiter durch einen hohen Betriebsstrom erzeugte Wärme gut vom Verbindungselement abgeführt werden kann. Furthermore, the connecting elements or the sections of the connecting elements can be wholly or partially coated with an insulating coating or a shrink tube. In this case, the interior of the housing may contain an isolating medium or no isolating medium. The use of a heat-shrinkable tube as a coating over the connecting elements has the advantage that, when the connecting elements are separated, the heat-shrinkable tube is not torn, so that there is a space between the separate parts of the connecting elements which prevents the formation of an arc. Here, any conventionally used in electrical engineering shrink tubing can be used. The insulating coating is preferably a lacquer or a thin ceramic coating. This has the advantage that once the arc has arisen it is difficult to grip new electrode / connector material. Furthermore, such a layer insulates well and has good thermal conductivity, so that the heat generated in the connecting conductor by a high operating current can be dissipated well from the connecting element.

Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Schalters weist einen Innenraum auf. Bezogen auf das Gehäuse handelt es sich bei diesem Innenraum um einen Hohlraum. Der Innenraum soll zumindest die Abschnitte der Verbindungselemente und das Ausrückelement umgeben. Schon durch das Vorsehen eines Gehäuses ergibt sich ein Schutz vor Funkenflug, wenn der erfindungsgemäße Schalter mechanisch in die Trennstellung überführt wird und bei dieser Trennung der Abschnitte der Verbindungselemente die Ausbildung eines Lichtbogens zu befürchten ist. The housing of the switch according to the invention has an interior space. Based on the housing, this interior is a cavity. The interior should surround at least the sections of the connecting elements and the release element. Already by providing a housing provides protection against flying sparks, when the switch according to the invention is mechanically transferred to the disconnected position and in this separation of the sections of the connecting elements, the formation of an arc is to be feared.

Der Innenraum des Gehäuses kann zusätzlich mit einem Isolatormedium gefüllt sein. Dieses Isolatormedium soll geeignet sein, die Ausbildung eines Lichtbogens ganz zu unterdrücken oder zumindest in Bezug auf seine Stärke, Strecke und Zeitdauer die Ausbildung zu begrenzen. Es soll die eventuell bei der Trennung bei hohem Stromfluss an der Trennstelle entstehenden Bruchstücke abfangen und vor allem dem hier entstehenden Lichtbogen Energie durch Aufschmelzungen und Abkühlen entziehen und ihn damit wieder erlöschen lassen. The interior of the housing may additionally be filled with an isolating medium. This isolating medium should be capable of completely suppressing the formation of an arc or at least limiting its formation in terms of its strength, distance and duration. It is intended to catch the fragments which may be formed during the separation at high current flow at the point of separation and, above all, to extract energy from the resulting arc by melting and cooling and thus to let it go out again.

Das Isolatormedium kann ein Silikat, Mineral, Sondermetall oder auch eine Keramikmasse sein, in die die inneren Teile des erfindungsgemäßen Schalters eingegossen sind, wobei hier zu beachten ist, dass die mechanische Bewegung des Ausrückelements noch möglich ist. In anderen Worten ist es bevorzugt, dass das Isolatormedium sich in dem Bereich zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement befindet und vorzugsweise nicht zwischen dem Ausrückelement und der der Grundseite gegenüberliegenden Seite. Das Isolatormedium weist vorzugsweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit bei kleiner elektrischer Leitfähigkeit, hoher Schmelzenergie bei möglichst kleiner Schmelztemperatur auf. Insbesondere bietet sich bezogen auf die Größe des Gehäuses feinkörniger Quarzsand an. Denkbar sind jedoch auch andere Sande. Alternativ zu einem Sand mineralischen Ursprungs kommt auch ein metallischer Sand in Frage. Solche Isolatormedien können auch gemischt werden. Als Isolatormedium kommen ferner Öle in Frage, beispielsweise Silikonöl, Transformatorenöl, Rapsöl oder auch reines Sonnenblumenöl, sowie deren Fette und Gele. Ebenfalls kommt destilliertes Wasser in Frage. Ferner kann ein Schutzgas eingebracht werden. Alle diese genannten Isolationsmedien können auch miteinander gemischt werden. Im Sinne dieser Erfindung soll auch ein Hochvakuum als Isolatormedium gelten. The isolating medium may be a silicate, mineral, special metal or even a ceramic mass, in which the inner parts of the switch according to the invention are cast, it being noted here that the mechanical movement of the release element is still possible. In other words, it is preferable that the insulator medium is in the area between the base side of the housing and the disengagement member, and preferably not between the disengagement member and the side opposite to the base side. The isolating medium preferably has a high thermal conductivity with low electrical conductivity, high melting energy at the lowest possible melting temperature. In particular, based on the size of the housing fine-grained quartz sand offers. Conceivable, however, are also other sands. As an alternative to a sand of mineral origin, a metallic sand is also an option. Such isolator media can also be mixed. As an isolating medium also oils in question, for example silicone oil, transformer oil, rapeseed oil or pure sunflower oil, and their fats and gels. Also comes distilled water in question. Furthermore, a protective gas can be introduced. All of these isolation media can also be mixed together. For the purposes of this invention, a high vacuum should also be considered as isolating medium.

Ist das Isolatormedium eine Keramikmasse (der Begriff soll Sandmassen mit einschließen), so ist es bevorzugt, dass der Raum zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement durch zwei aushärtende Keramikmassen versehen ist, die sich jeweils eng an die Verbindungselemente anschmiegen. Zwei Keramikmassen sind deshalb bevorzugt, das bei Übergang des Schalters in die Trennstellung die zwei – vorzugsweise nicht mechanisch miteinander verbundenen – Keramikmassen eine Verschiebung des Ausrückelements erlauben. Die auf der Grundseite angeordnete Keramikmasse bleibt dabei unbewegt, wohingegen die andere Keramikmasse mit dem Ausrückelement bewegt wird. Die Verwendung von Keramikmassen stellt sicher, dass auch nach Erschütterungen der Sicherungen die kühlende Keramikmasse eng mit den Verbindungselementen verbunden bleibt, wodurch der tolerierbare Betriebsstrom bei einem gewählten Querschnitt und Material der Verbindungselemente durch dessen gute Kühlung steigt, zum anderen wird dem startenden Lichtbogen nur eine kleine Querschnittsfläche zum Wirken gegeben und es wird verhindert, dass er sich weiter in den Querschnitt beziehungsweise die Mantelfläche des Verbindungselements vorarbeitet. In anderen Worten entzieht man damit dem Lichtbogen seinen „Brennstoff“. Es ist bevorzugt, dass die Keramik-/Sandmasse vollkommen ausgetrocknet ist, um Gaserzeugung durch Verdampfen flüssiger, gelartiger oder prinzipiell leicht / mit relativ kleiner Energie verdampfender Materialien zu verhindern. Anstelle der aushärtenden Keramikmasse (als Mehrkomponentensystem oder auch per Ausbacken im Ofen oder induktiv etc.) kann auch eine mehrkomponentige Silikon- oder Silikatmasse verwendet werden. Je nach Einsatzbereich kann nur der passive Schaltbereich (der Bereich, der sich bei Bewegen des Ausrückelements nicht mit bewegt) eingegossen/kompaktiert werden, oder nur der aktive Schaltbereich (der Bereich, der Abschnitte der Verbindungselemente, die sich mit dem Ausrückelement mit bewegen), oder beide Bereiche. Alternativ können die beiden Keramikmassen auch als Formmassen ausgebildet sein und zumindest die Formmasse über/beim aktiven Schaltbereich mit dem Ausrückelement mechanisch und/oder chemisch fest verbunden sein, oder gleich als Ausrückelement wirken (ein- oder mehrstückig). If the isolating medium is a ceramic compound (the term is intended to include sand masses), then it is preferred that the space between the base side of the housing and the disengagement element be provided by two hardening ceramic masses, each of which closely conform to the connecting elements. Two ceramic masses are therefore preferred, the two - preferably not mechanically interconnected - ceramic masses allow a shift of the release element at the transition of the switch in the disconnected position. The arranged on the base ceramic remains unmoved, whereas the other ceramic mass is moved with the release element. The Use of ceramic materials ensures that even after shaking the fuses the cooling ceramic material remains tightly connected to the connecting elements, whereby the tolerable operating current at a selected cross-section and material of the fasteners by its good cooling increases, on the other hand, the starting arc is only a small cross-sectional area is given to work and it is prevented that it prepares itself further in the cross section or the lateral surface of the connecting element. In other words, it deprives the arc of its "fuel". It is preferred that the ceramic / sand mass is completely dried to prevent gas generation by vaporizing liquid, gel-like or, in principle, light / relatively low energy vaporizing materials. Instead of the thermosetting ceramic material (as a multi-component system or by baking in the oven or inductive, etc.), a multi-component silicone or silicate mass can be used. Depending on the area of use, only the passive switching area (the area that does not move when the release element is moved) can be poured / compacted, or only the active switching area (the area of the sections of the connecting elements that move with the release element), or both areas. Alternatively, the two ceramic compositions may also be formed as molding compounds and at least the molding compound may be mechanically and / or chemically fixedly connected to the disengagement element via the active switching region, or act as disengagement element (in one or more pieces).

Die Keramikmasse oder Vergussmasse, bestehend aus Bindemittel und Sand oder Keramikpartikeln oder -mehl, kann auch unter Wärmeeinfluss quellende Eigenschaften aufweisen, um damit den Lichtbogen umfänglich einzuschnüren und damit abzukühlen und „auszuhungern“. Als geeignete Materialien hierfür sind schäumbare Polyorganosiloxan-Gemische, wie die Herstellung von Schäumen durch Mischen von Organohydrogensiloxanen, hydroxilierten Organosiloxanen und Platinkatalysatoren in solchen Mengen, dass das Verhältnis von an Silizium gebundenen Wasserstoffatomen zu an Silizium gebundenen Hydroxyl-Gruppen von 2,5 bis 40 beträgt, intumeszente Silikonharzgemische oder andere, aus dem Brandschutz für Bauten bekannte, bei Hitzeeinwirkung quellende Stoffe einsetzbar. The ceramic compound or potting compound, consisting of binder and sand or ceramic particles or flour, may also have swelling properties under the influence of heat, so as to constrict the arc circumferentially and thus cool and "starve". Suitable materials for this are foamable polyorganosiloxane mixtures, such as the production of foams by mixing organohydrogensiloxanes, hydroxylated organosiloxanes and platinum catalysts in amounts such that the ratio of silicon-bonded hydrogen atoms to silicon-bonded hydroxyl groups is from 2.5 to 40 , intumescent silicone resin mixtures or other known from fire protection for buildings, heat swellable substances used.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bei dem erfindungsgemäßen Schalter das Ausrückelement über eine gespannte Feder mit der der Grundseite des Gehäuses gegenüberliegenden Seite verbunden, so dass bei Durchtrennen der Abschnitte der Verbindungselemente durch eine bestimmte elektrische Last oder durch die Federbelastung die Feder relaxieren kann, wobei das Ausrückelement in Richtung der der Grundseite gegenüberliegenden Seite bewegt wird und die durchtrennten Teile der Abschnitte der Verbindungselemente voneinander entfernt. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass mindestens einer der Abschnitte der Verbindungselemente als Schmelzelement ausgestaltet ist, das ab einer bestimmten elektrischen Last durchschmilzt. Sobald einer der Abschnitte der Verbindungselemente auf diese Weise durchtrennt ist, ist die Federbelastung auf den/die weiteren Verbindungselement(e) vergrößert, so dass bei Vorsehen eines mechanisch geschwächten Querschnitts bei dem/den weiteren Verbindungselement(en) die Federbelastung so gewählt wird, dass es zu einer Durchtrennung des/der weiteren Abschnitte der Verbindungselemente kommt. Prinzipiell ist es jedoch auch denkbar, dass alle vorhandenen Abschnitte der Verbindungselemente als Schmelzelemente ausgebildet sind, die gleichzeitig oder kurz nacheinander bei einer bestimmten elektrischen Last schmelzen und durch die Federbelastung das Ausrückelement die durchtrennten Teile der Abschnitte der Verbindungselemente voneinander entfernen. In a further embodiment of the present invention, in the switch according to the invention, the disengagement element is connected via a tensioned spring to the side opposite the base side of the housing so that when the sections of the connection elements are severed by a specific electrical load or by the spring loading, the spring can relax, wherein the disengagement member is moved toward the opposite side of the base side and the severed portions of the portions of the connecting elements from each other. In this embodiment, it is preferred that at least one of the portions of the connecting elements is designed as a melting element, which melts from a certain electrical load. As soon as one of the sections of the connecting elements is severed in this way, the spring load on the / the further connecting element (s) is increased, so that when providing a mechanically weakened cross section at the / the further connecting element (s), the spring load is selected so that it comes to a transection of / the other sections of the connecting elements. In principle, however, it is also conceivable that all existing portions of the connecting elements are designed as fusible elements which melt simultaneously or shortly one after the other at a certain electrical load and remove the release element the severed parts of the sections of the connecting elements from each other by the spring load.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erfindungsgemäße Schalter vorzugsweise genau zwei in ihrer Erstreckungsrichtung parallel verlaufende Abschnitte von Verbindungselementen auf, wobei der eine Abschnitt mit dem ersten Kontakt und der zweite Abschnitt mit dem zweiten Kontakt verbunden ist. Dabei ist es bevorzugt, dass die Abschnitte der Verbindungselemente an der am Ausrückelement befestigten Seite elektrisch miteinander verbunden sind. Durch die elektrische Verbindung der beiden Abschnitte an der am Ausrückelement befestigten Seite wird gewährleistet, dass die beiden die Grundseite und das Ausrückelement verbindenden Abschnitte der Verbindungselemente elektrisch in Reihe zueinander geschaltet sind. Dies hat den Vorteil, dass es zu einer mehrfach seriellen Durchtrennung der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt kommt. Da die Enden der beiden verschiedenen Teilabschnitte der Verbindungselemente, die mit dem ersten und dem zweiten Kontakt verbunden sind auf diese Weise relativ weit voneinander entfernt sind, ist die Ausbildung eines Lichtbogens nahezu unmöglich. In a further embodiment of the present invention, the switch according to the invention preferably has exactly two sections of connecting elements which run parallel in their extension direction, one section being connected to the first contact and the second section being connected to the second contact. It is preferred that the sections of the connecting elements are electrically connected to one another at the side fastened to the disengagement element. The electrical connection between the two sections on the side fastened to the disengaging element ensures that the two sections of the connecting elements connecting the base side and the disengaging element are electrically connected in series with one another. This has the advantage that there is a multiple serial severance of the connecting line between the first and the second contact. Since the ends of the two different sections of the connecting elements, which are connected to the first and the second contact in this way are relatively far apart, the formation of an arc is almost impossible.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der erfindungsgemäße Schalter auch mehr als zwei in ihrer Erstreckungsrichtung parallel verlaufende Abschnitte von Verbindungselementen aufweisen. Dabei ist ein erster Abschnitt mit dem ersten Kontakt und ein zweiter Abschnitt mit dem zweiten Kontakt verbunden, wobei der erste und der zweite Abschnitt über ein oder mehrere weitere Abschnitte von Verbindungselementen elektrisch verbunden sind, wobei die ein oder mehreren weiteren Abschnitte von Verbindungselementen in ihrer Erstreckungsrichtung parallel zu dem ersten und dem zweiten Abschnitt der Verbindungselemente verlaufen und jeweils an einem Ende an dem Ausrückelement und an dem anderen Ende an einem an der Grundseite des Gehäuses angeordneten Kollektor befestigt sind. Die am Kollektor befestigten Enden der Verbindungselemente sind entweder direkt miteinander verbunden, wobei der Kollektor selbst vorzugsweise nicht leitend ist. Oder sie sind elektrisch mit einem elektrisch leitfähigen Kollektor verbunden. Der Kollektor tritt vorzugsweise anstelle eines Teils der Grundseite des Gehäuses, und ist in diesem Fall vorzugsweise nach außen hin elektrisch isoliert. Weiterhin ist es auch bevorzugt, dass ein elektrisch leitender Kollektor zu den vorzugsweise an der Grundseite liegenden ersten und zweiten Kontakten hin isoliert ist. In a further embodiment of the present invention, the switch according to the invention can also have more than two sections of connecting elements running parallel in their extension direction. In this case, a first section is connected to the first contact and a second section to the second contact, wherein the first and the second section are electrically connected via one or more further sections of connecting elements, wherein the one or more further sections of connecting elements extend in their extension direction parallel to the first and the second portion of the connecting elements and are fastened in each case at one end to the disengaging element and at the other end to a collector arranged on the base side of the housing. The attached to the collector ends of the connecting elements are connected either directly to each other, wherein the collector itself is preferably not conductive. Or they are electrically connected to an electrically conductive collector. The collector preferably occurs instead of a part of the base side of the housing, and in this case is preferably electrically insulated from the outside. Furthermore, it is also preferable for an electrically conductive collector to be insulated from the first and second contacts, which are preferably located at the base side.

In allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann die elektrische Verbindung der Abschnitte der Verbindungselemente auf Seiten des Ausrückelements über ein elektrisch leitendes Ausrückelement selbst, aber auch durch eine direkte Verbindung der Verbindungselemente gestaltet sein, wobei in letzterem Fall das Ausrückelement vorzugsweise aus einem elektrisch nicht-leitenden Material besteht. In all embodiments according to the invention, the electrical connection of the sections of the connecting elements on the side of the disengaging element can be designed via an electrically conductive disengaging element itself, but also by a direct connection of the connecting elements, wherein in the latter case the disengaging element preferably consists of an electrically non-conductive material.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Schalter auch einen aktivierbaren Antrieb zur Bewegung des Ausrückelements aufweisen. Der aktivierbare Antrieb beaufschlagt hierbei nach seiner Aktivierung das Ausrückelement mit einer die Bewegung verursachenden Bewegungskraft. Der aktivierbare Antrieb kann sich hierbei außerhalb des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schalters befinden, wobei hierbei eine Verbindung durch das Gehäuse zu dem Ausrückelement vorliegen muss. Bevorzugt ist jedoch der aktivierbare Antrieb im Innenraum des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schalters angeordnet, wobei sich eine geringere Baugröße ergibt und keine Verletzungsgefahr durch außerhalb des Gehäuses bewegte Teile besteht. Furthermore, the switch according to the invention can also have an activatable drive for moving the disengaging element. The activatable drive acted upon its activation, the release element with a movement force causing the movement. The activatable drive may in this case be located outside the housing of the switch according to the invention, in which case a connection must be present through the housing to the release element. Preferably, however, the activatable drive is arranged in the interior of the housing of the switch according to the invention, resulting in a smaller size and no risk of injury by moving outside of the housing parts.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass der im Innenraum des Gehäuses vorhandene aktivierbare Antrieb ein im Gehäuse angeordnetes Antriebsgehäuse und einen das Antriebsgehäuse mit einem Beaufschlagungsende durchgreifenden Antriebskolben aufweist, wobei der Antriebskolben bei einer Aktivierung des Antriebs eine Ausrückbewegung aus dem Antriebsgehäuse ausführt. Da der Antriebskolben vorzugsweise mit dem Ausrückelement mechanisch verbunden ist, kommt es zur Bewegung des Ausrückelements, bei der der Schalter in die Trennstellung überführt wird. It is further preferred that the activatable drive present in the interior of the housing has a housing arranged in the drive housing and the drive housing with a Beaufschlagungsende radical drive piston, wherein the drive piston performs a disengagement from the drive housing upon activation of the drive. Since the drive piston is preferably mechanically connected to the release element, it comes to the movement of the release element, in which the switch is transferred to the release position.

Der Antrieb kann als induktiver Antrieb, als Wirbelstromantrieb oder als Gasdruckantrieb ausgebildet sein. The drive can be designed as an inductive drive, as an eddy current drive or as a gas pressure drive.

Bei einem induktiven Antrieb kann dazu in geeignetem Abstand zum Schaltergehäuse eine Induktionsspule vorgesehen sein. Das Ausrückelement kann in geeigneter Weise magnetisch ausgeführt sein. Das Ausrückelement kann aber auch mit einer Induktionsspule ausgerüstet sein. Ebenfalls wäre es denkbar, das Ausrückelement mit einer Induktionsspule auszurüsten und in geeigneter Entfernung zum Ausrückelement einen elektromagnetischen Bezugspunkt vorzusehen, beispielsweise einen Permanentmagneten. In dieser Weise kann das Ausrückelement also alternativ oder zusätzlich induktiv bewegt werden. In an inductive drive, an induction coil may be provided at a suitable distance from the switch housing. The disengagement element can be designed to be magnetically suitable. The disengagement element can also be equipped with an induction coil. It would also be conceivable to equip the release element with an induction coil and to provide an electromagnetic reference point, for example a permanent magnet, at a suitable distance from the release element. In this way, the disengagement element can thus be moved alternatively or additionally inductively.

Ist der aktivierbare Antrieb als Wirbelstromantrieb ausgebildet, so befindet sich vorzugsweise zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement eine Kraftspule, die für das gewünschte Schalten durch einen Stoßstrom von außen durchflossen wird. Hierzu ist das Ausrückelement vorzugsweise aus einem elektrisch gut leitenden Material, wodurch durch den Stoßstrom in der Kraftspule ein Strom induziert wird, der entsprechend der Lenzschen Regel dem Erregerstrom in der Kraftspule entgegengesetzt ist, wodurch das Ausrückelement von der Kraftspule extrem schnell und mit hoher Kraft abgestoßen wird und dabei die im Gehäuse angeschlossenen Abschnitte der Verbindungselemente abreißen. If the activatable drive is embodied as an eddy-current drive, it is preferable to provide a force coil between the base side of the housing and the disengagement element, which is traversed by an external surge current for the desired switching. For this purpose, the release element is preferably made of a highly electrically conductive material, whereby a current is induced by the surge current in the force coil, which is opposite to the exciting current in the force coil according to Lenz's rule, whereby the release element repelled by the force coil extremely fast and with high force is tearing off while the connected in the housing sections of the connecting elements.

Wird die Bewegung des Ausrückelements durch Gasdruck vorgenommen, so befindet sich wie weiter oben genannt der aktivierbare Antrieb vorzugsweise im Innenraum des Gehäuses, vorzugsweise zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement. Der weiter oben genannte Antriebskolben ist hierbei vorzugsweise mit dem Ausrückelement verbunden, so dass bei einer Erhöhung des Gasdrucks im Inneren des Antriebsgehäuses des aktivierbaren Antriebs der Antriebskolben gegen das Ausrückelement getrieben wird, das Ausrückelement von der Grundseite des Gehäuses entfernt wird und die dazwischen gespannten Abschnitte der Verbindungselemente abreißen. Ein solcher Gasdruck kann pyrotechnisch erzeugt werden oder durch geeignete Gasleitungen aufgebaut werden. Wird der Gasdruck pyrotechnisch erzeugt, so ist es zweckmäßig, eine im Inneren des Antriebsgehäuses befindliche Brennkammer mit eingebrachtem Treibladungspulver vorzusehen, das mittels eines Zünd- oder Anzündstücks aktivierbar ist. If the movement of the disengaging element is effected by gas pressure, then, as mentioned above, the activatable drive is preferably located in the interior of the housing, preferably between the base side of the housing and the disengaging element. The drive piston mentioned above is preferably connected to the disengagement element, so that when the gas pressure in the interior of the drive housing of the activatable drive is increased, the drive piston is driven against the disengagement element, the disengagement element is removed from the base side of the housing and the sections between them are tightened Tear off connection elements. Such a gas pressure can be generated pyrotechnically or be constructed by suitable gas lines. If the gas pressure is generated pyrotechnically, then it is expedient to provide a combustion chamber located in the interior of the drive housing with incorporated propellant charge powder which can be activated by means of a firing or priming piece.

Als Treibladungen kommen jedoch neben dem Treibladungspulver auch flüssige oder gasförmige Brennstoffe und Oxidatoren zum Einsatz, die beispielsweise in die Brennkammer eingespritzt werden können, die vorzugsweise in den Schalter integriert vorliegt. Solche Brennstoffe und Oxidatoren werden im Folgenden als gaserzeugende Materialien bezeichnet. Auch die pyrotechnischen gaserzeugenden Materialien, unabhängig davon, ob diese deflagrierend oder detonativ reagieren, sollen hierdurch umfasst sein. Nach der Aktivierung des Verbrennungs- beziehungsweise Oxidationsvorgangs erzeugen diese gaserzeugenden Materialien einen Gasdruck (beziehungsweise bei bereits gasförmigen Brennstoffen und/oder Oxidatoren einen gegenüber dem Ausgangszustand deutlich höheren Gasdruck), der den Antriebskolben und das damit verbundene Ausrückelement beaufschlagt und den Schalter aus der Leitstellung in die Trennstellung bewegt. Zur Zündung kann eine Zündkerze, ein Glühdraht oder ein Anzünder dienen. Alternativ oder zusätzlich könnte die Brennkammer auch bereits entweder Brennstoff oder Oxidatoren (in flüssiger, fester oder gasförmiger Form) enthalten. As propellants, however, liquid or gaseous fuels and oxidizers are used in addition to the propellant charge powder, which can be injected for example in the combustion chamber, which is preferably integrated into the switch. Such fuels and oxidizers are referred to below as gas-generating materials. Also the pyrotechnic gas generating Materials, whether deflagrating or detonating, should be included. After the activation of the combustion or oxidation process, these gas-generating materials generate a gas pressure (or, in the case of already gaseous fuels and / or oxidizers, a gas pressure which is markedly higher than the initial state), which acts on the drive piston and the disengagement element connected thereto and switches the switch from the guide position into the Separation position moves. For ignition, a spark plug, a glow wire or a lighter can be used. Alternatively or additionally, the combustion chamber could already contain either fuel or oxidizers (in liquid, solid or gaseous form).

Ein solches System erlaubt eine schnelle und zuverlässige Trennung eines Schaltkreises noch nach vielen Jahren und ist dabei wartungsarm, im Einzelfall ist über viele Jahre überhaupt keine Wartung erforderlich. Such a system allows a fast and reliable disconnection of a circuit even after many years and is low maintenance, in individual cases no maintenance is required for many years.

Um eine pyrotechnische Erzeugung von Gasdruck und damit die pyrotechnische Auslösung des Schalters vorzusehen, muss nur eine pyrotechnische Mischung in die Brennkammer eingefügt werden. Zum gewünschten Zeitpunkt kann diese dann durch ein Zünd- oder Anzündmittel gezündet werden. In order to provide a pyrotechnic production of gas pressure and thus the pyrotechnic triggering of the switch, only a pyrotechnic mixture must be inserted into the combustion chamber. At the desired time, this can then be ignited by an ignition or igniter.

Alternativ oder zusätzlich kann die Brennkammer auch mit einem Zünd- oder Anzündstück ausgerüstet werden. Bei einem geeigneten gewählten Zünd- oder Anzündstück können bei dessen Zündung genügend Gas- und/oder Abgasprodukte erzeugt werden, so dass sich ein genügender Druck in der Brennkammer aufbaut. Dieser kann dann über eine Endplatte, die als Treibspiegel wirkt, das Ausrückelement ein ausreichend großes Stück bewegen, um eine Trennstrecke zu erzeugen. Wenn die pyrotechnische Auslösung des Schalters über eine Brennkammer vorgesehen wird, so kann die Wirkung der Brennkammer dadurch gesteigert werden, dass Füllkörper in die Brennkammer eingebracht werden. Solche Füllkörper können das nicht benötigte Leervolumen in der Brennkammer reduzieren, so dass eine bereits viel kleinere Gasmenge den zur Bewegung des Treibspiegels und damit des Ausrückelements erforderlichen Druck aufbringt. Zu bedenken ist dabei, dass bei Beginn des Brennprozesses der Druck am höchsten sein muss, da dann ja ein Reißen der Verbindungselemente einzuleiten ist. Alternatively or additionally, the combustion chamber can also be equipped with a firing or priming piece. In the case of a suitably chosen ignition or ignition element, sufficient gas and / or exhaust gas products can be generated when it is ignited, so that a sufficient pressure builds up in the combustion chamber. This can then move over an end plate, which acts as a sabot, the release element a large enough piece to produce a separation distance. If the pyrotechnic triggering of the switch is provided via a combustion chamber, the effect of the combustion chamber can be increased by introducing fillers into the combustion chamber. Such fillers can reduce the unneeded void volume in the combustion chamber, so that an already much smaller amount of gas applies the pressure required to move the sabot and thus the release element. It should be remembered that at the beginning of the firing process, the pressure must be at the highest, since then yes a tearing of the fasteners must be initiated.

Alternativ oder zusätzlich kann auch das Befüllen der Brennkammer mit Wasser, mineralischen oder natürlichen Ölen, oder auch Silikonöl (jeweils mit oder ohne Quellmittel) erwogen werden. Wasser dient dabei nicht nur als Füllkörper, sondern der hohe Druck bei einer Dampferzeugung lässt Wasser zusätzlich als Treibmittel wirken. Bei geschickter Ausnutzung des Siedeverzugs lässt sich damit mit einer sehr kleinen Heißgaseinwirkung, beispielsweise durch ein Zünd- oder Anzündstück eine sehr große und schnell ansteigende Druckwirkung auf die Endplatte erzeugen. Alternatively or additionally, the filling of the combustion chamber with water, mineral or natural oils, or silicone oil (in each case with or without swelling agent) can be considered. Water not only serves as a filler, but the high pressure at a steam generation can also act as a blowing agent water. With skillful exploitation of Siedeverzugs can thus produce a very large and rapidly increasing pressure effect on the end plate with a very small hot gas, for example by a firing or primer piece.

Besonders die Kombination eines Zündstücks mit solchen flüssigen Füllkörpern, insbesondere mit Wasser oder Öl, ist so effizient, dass dadurch eine gute schalltechnische beziehungsweise stoßwellentechnische Ankopplung der Endplatte erreicht wird. In particular, the combination of a detonator with such liquid packing, in particular with water or oil, is so efficient that thereby a good sound engineering or shock wave technology coupling of the end plate is achieved.

Ist der aktivierbare Antrieb im Inneren des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schalters angeordnet, so befindet er sich vorzugsweise nicht nur zwischen der Grundseite des Gehäuses und dem Ausrückelement, sondern auch so, dass die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente im Inneren des Gehäuses auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebsgehäuses angeordnet sind. In anderen Worten weist das Antriebsgehäuse vorzugsweise einen umgebenen Ringraum auf, der an einem axialen Ende durch das Ausrückelement begrenzt ist, und die mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente in diesem Ringraum vorgesehen sind. Weist der erfindungsgemäße Schalter mehr als zwei Abschnitte von in ihrer Streckungsrichtung parallelen Verbindungselementen auf, so sind diese vorzugsweise jeweils in einem möglichst großen Abstand zueinander um den mittig angeordneten aktivierbaren Antrieb angeordnet. Eine entsprechende Anordnung der Abschnitte der Verbindungselemente um den aktivierbaren Antrieb erlaubt eine möglichst weite Entfernung der in Trennstellung des Schalters abgetrennten und mit dem ersten und zweiten Kontakt verbundenen Enden der Abschnitte der Verbindungselemente. If the activatable drive is arranged in the interior of the housing of the switch according to the invention, it is preferably located not only between the base side of the housing and the disengaging element, but also so that the at least two sections of the connecting elements are arranged on the opposite sides of the drive housing in the interior of the housing are. In other words, the drive housing preferably has a surrounding annular space, which is delimited at one axial end by the disengagement element, and which are provided at least two sections of the connecting elements in this annular space. If the switch according to the invention has more than two sections of connecting elements which are parallel in their direction of extension, they are preferably arranged in each case at the greatest possible distance from each other around the centrally arranged activatable drive. A corresponding arrangement of the sections of the connecting elements to the activatable drive allows the greatest possible distance of the separated in the release position of the switch and connected to the first and second contact ends of the sections of the connecting elements.

Aufgrund der elektrischen In-Reihe-Schaltung der mindestens zwei Abschnitte der Verbindungselemente in dem erfindungsgemäßen Schalter müssen die elektrischen Kontakte (erster und zweiter Kontakt) mit den Verbindungselementen auf der gleichen Seite, vorzugsweise auf der Grundseite des Gehäuses verbunden sein. So können beispielsweise der erste und der zweite Kontakt beide direkt an gegenüberliegenden Enden der Grundseite angeordnet sein. Da es jedoch bei Schaltern der erfindungsgemäßen Art bevorzugt ist, dass sich die beiden Kontakte auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses befinden, so kann beispielsweise der erste Kontakt an der Grundseite angeordnet sein und direkt auf dieser Seite mit einem der Abschnitte der Verbindungselemente elektrisch verbunden sein, und der zweite Kontakt auf der der Grundseite gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Damit jedoch das weitere Verbindungselement beziehungsweise der weitere Abschnitt der Verbindungselemente elektrisch mit dem zweiten Kontakt in Verbindung steht, so wird von der Grundseite bis zu der der Grundseite gegenüberliegenden Seite eine elektrische Verbindung hergestellt. Dies kann beispielsweise durch ein elektrisch leitendes Gehäuse oder eine elektrische Verbindungsleitung realisiert werden. Ist die elektrische Verbindung durch ein elektrisch leitendes Gehäuse hergestellt, so ist es bevorzugt, dass das Gehäuse zu dem Abschnitt des Verbindungselements isoliert vorliegt, der mit dem ersten Kontakt verbunden ist. Weiterhin ist ein entsprechendes Gehäuse vorzugsweise auch elektrisch isoliert gegenüber einem eventuell vorhandenen Kollektor auf Seiten der Grundseite. Due to the electrical in-series connection of the at least two sections of the connecting elements in the switch according to the invention, the electrical contacts (first and second contact) must be connected to the connecting elements on the same side, preferably on the base side of the housing. For example, the first and second contacts may both be located directly at opposite ends of the base. However, since it is preferred in switches of the type according to the invention that the two contacts are located on opposite sides of the housing, for example, the first contact may be arranged on the base side and be electrically connected directly to this side with one of the sections of the connecting elements, and the second contact may be arranged on the side opposite the base side. However, so that the further connecting element or the further portion of the connecting elements is electrically connected to the second contact, so will from the base side to the base side opposite side made an electrical connection. This can be realized for example by an electrically conductive housing or an electrical connection line. If the electrical connection is made by an electrically conductive housing, it is preferred that the housing is isolated from the portion of the connecting element which is connected to the first contact. Furthermore, a corresponding housing is preferably also electrically insulated from a possibly existing collector on the side of the base side.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Schalter sogenannte Schutzsysteme aufweisen, die vorzugsweise mit dem ersten und dem zweiten Kontakt verbunden sind. Die Schutzsysteme sollen die Lichtbogenentstehung im realen Einsatzfall entweder unterbinden oder falls das nicht möglich ist, löschen, bzw. soll eine schnelle Selbstzündung des aktivierbaren Antriebs bei Überstrom ermöglichen. Furthermore, the switch according to the invention can have so-called protective systems, which are preferably connected to the first and the second contact. The protection systems should either stop arc generation in real-life situations or, if this is not possible, either extinguish or enable rapid self-ignition of the activatable drive in the event of overcurrent.

In einer ersten Variante kann ein solches Schutzsystem einen Kondensator C und eine Spule L in Reihenschaltung aufweisen, die somit einen Serienresonanzkreis darstellen. Werden nach dem Auslösen des aktivierbaren Antriebs (Anzünder, Gasgenerator oder Detonator mit oder ohne Zusatzaufladung) die Verbindungselemente bzw. die Abschnitte der Verbindungselemente durch die weggedrückte Ausrückelement getrennt, werden bei höheren Spannungen in Verbindung mit höheren Strömen sofort Lichtbögen entstehen. Gleichzeitig wird jedoch der Serienschwingkreis angeregt, der im Resonanzfall einen extrem hohen Wechselstrom erzeugt, der sich dem Hauptstrom bzw. Lichtbogenstrom überlagert. Bei richtiger Auslegung des Kondensators C und der Spule L kommt es so zu einem Nulldurchgang des über die offenen Trennstellen fließenden Stroms, wobei dadurch die Lichtbögen gelöscht werden und die nun offenen Trennstellen den Strom sicher weiter unterbrechen können. In a first variant, such a protection system may comprise a capacitor C and a coil L connected in series, which thus represent a series resonant circuit. If after releasing the activatable drive (igniter, gas generator or detonator with or without additional charge), the connecting elements or the sections of the connecting elements separated by the weggedrückte release element, arcing will occur immediately at higher voltages in conjunction with higher currents. At the same time, however, the series resonant circuit is excited, which generates an extremely high alternating current at resonance, which is superimposed on the main current or arc current. With proper design of the capacitor C and the coil L so it comes to a zero crossing of the current flowing through the open separation points stream, thereby extinguishing the arcs and the now open separation points can safely interrupt the stream further.

In einer zweiten Variante kann ein solches Schutzsystem eine Transient-Voltage-Suppressordiode TVS bzw. eine Suppressordiode SD bzw. einen Varistor Vr oder eine Zenerdiode ZD mit oder ohne Schutzwiderstand R aufweisen. Die Aufgabe dieser Elemente ist es, die beim Trennen von induktiven Stromkreisen stets entstehenden hohen Spannungsspitzen vom Schalter fernzuhalten, damit so kein Lichtbogen gezündet wird. Das Schutzsystem muss so schnell schalten und so viel Energie aufnehmen können, dass es durch die in der Spannungs-/Stromspitze enthaltene Energie nicht zerstört und vor allem schnell genug schaltet, um die Lichtbogenzündung sicher zu verhindern. Notfalls kann durch den Schutzwiderstand das TVS vor zu hoher Belastung geschützt werden. In a second variant, such a protection system can have a transient voltage suppressor diode TVS or a suppressor diode SD or a varistor Vr or a Zener diode ZD with or without protective resistor R. The object of these elements is to keep away from the switch always resulting high voltage peaks when disconnecting inductive circuits, so that no arc is ignited. The protection system must be able to switch so quickly and absorb so much energy that it is not destroyed by the energy contained in the voltage / current peak and above all switches fast enough to reliably prevent the arc ignition. If necessary, the protective resistor can protect the TVS against excessive load.

In einer dritten Variante kann ein solches Schutzsystem darin bestehen, dass das Antriebselement direkt zwischen den ersten und den zweiten Kontakt geschaltet ist. Dabei ist das Antriebselement derart ausgestaltet, dass es durch einen plötzlich ansteigenden Strom ausgelöst wird, ohne dass hierzu ein externes Signal benötigt würde: Die zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt in Reihe geschalteten Verbindungselemente dienen dabei selbst als Widerstand im Stromkreis, wobei bei plötzlich ansteigendem Strom ein Spannungsabfall resultiert, der abgegriffen und dem aktivierbaren Antrieb direkt oder über einen Vorwiderstand R zugeführt wird. Um die Direktauslösung bei niedrigeren Strömen sicher zu verhindern, kann in den Auslösestromkreis noch ein TVS bzw. ein Vr mit entsprechend niedriger Spannung geschaltet werden, der erst ab einem vorherbestimmten / gewollten Spannungsabfall am Verbindungselement den Stromfluss zum aktivierbaren Antrieb freigibt. Alternativ zu einer Direktzündung lässt sich der aktivierbare Anrieb natürlich auch über eine Spannungsquelle U und dem Auslöseschalter S von Hand oder gesteuert auslösen. Hierbei kann U entweder eine Batterie oder die Sekundärwicklung eines Impulstransformators oder eines anderen Elements zur in der Regel bei Hochspannungsanwendungen notwendigen Potentialtrennung bedeuten. In a third variant, such a protection system can consist in that the drive element is connected directly between the first and the second contact. In this case, the drive element is designed such that it is triggered by a sudden rising current without the need for an external signal: The connected between the first and second contact in series connecting elements themselves serve as a resistor in the circuit, with suddenly rising Current a voltage drop results, which is tapped and the activatable drive directly or via a resistor R is supplied. In order to reliably prevent the direct tripping at lower currents, a TVS or a Vr with a correspondingly low voltage can be switched into the tripping circuit, which releases the current flow to the activatable drive only after a predetermined / desired voltage drop at the connecting element. As an alternative to a direct ignition, the activatable drive can of course also be triggered by a voltage source U and the release switch S by hand or under control. In this case, U can mean either a battery or the secondary winding of a pulse transformer or another element for potential separation, which is generally necessary in high-voltage applications.

Die drei genannten Varianten von Schutzsystemen können einzeln oder in beliebiger Kombination gemeinsam zum Einsatz kommen. The three mentioned variants of protection systems can be used individually or in any combination together.

Weitere Merkmale, aber auch Vorteile der Erfindung, ergeben sich aus den folgenden aufgeführten Zeichnungen und der dazugehörigen Beschreibung. In den Abbildungen und in den dazugehörigen Beschreibungen sind Merkmale der Erfindung in Kombination beschrieben. Diese Merkmale können allerdings auch in anderen Kombinationen von einem erfindungsgemäßen Gegenstand umfasst werden. Jedes offenbarte Merkmal ist also auch als in technisch sinnvollen Kombinationen mit anderen Merkmalen offenbart zu betrachten. Die Abbildungen sind teilweise leicht vereinfacht und schematisch. Die nachfolgenden 1, 2, 5 und 6 zeigen jeweils einen Schalter in seiner Leitstellung (jeweils Fig. a) und in seiner Trennstellung (jeweils Fig. b). Other features, but also advantages of the invention will become apparent from the following drawings and the accompanying description. In the figures and in the accompanying descriptions, features of the invention are described in combination. However, these features may also be included in other combinations of an article of the invention. Each disclosed feature is thus also to be regarded as disclosed in technically meaningful combinations with other features. The illustrations are partly slightly simplified and schematic. The following 1 . 2 . 5 and 6 each show a switch in its Leitstellung (each Fig. A) and in its release position (each Fig. B).

1 zeigt im Querschnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit zwei in Reihe geschalteten Abschnitten von Verbindungselementen in Leitstellung (1a) und in Trennstellung (1b). 1 shows in cross section a first embodiment of the invention with two series-connected sections of connecting elements in Leitstellung ( 1a ) and in disconnected position ( 1b ).

2 zeigt im Querschnitt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit insgesamt vier Abschnitten von Verbindungselementen, die alle in Reihe geschaltet sind, einmal in Leitstellung (2a) und einmal in Trennstellung (2b). 2 shows in cross section a second embodiment of the invention with a total of four sections of connecting elements, which are all connected in series, once in Leitstellung ( 2a ) and once in disconnected position ( 2 B ).

3 zeigt einen Abschnitt eines Verbindungselements, bei dem an der gewünschten Trennstelle ein vom restlichen Material des Verbindungselements verschiedenes Material eingesetzt wird. 3 shows a portion of a connecting element, in which a different material from the remaining material of the connecting element is used at the desired separation point.

4 zeigt einen Abschnitt eines Verbindungselements, das an der Trennstelle ein von dem eingesetzten Material verschiedenes Material mit mechanischer Schwächung aufweist. 4 shows a portion of a connecting element having at the point of separation of a material different from the material used with mechanical weakening.

5 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters wie in 2, jedoch mit elektrischen Kontakten auf unterschiedlichen Seiten, einmal in Leitstellung (5a) und einmal in Trennstellung (5b). 5 shows in cross section a further embodiment of a switch according to the invention as in 2 , but with electrical contacts on different sides, once in control position ( 5a ) and once in disconnected position ( 5b ).

6 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Schalter wie in 5, in dem Teile im Innenraum in Keramik eingegossen sind, einmal in Leitstellung (6a) und einmal in Trennstellung (6b). 6 shows in cross section a switch according to the invention as in 5 , in which parts in the interior are cast in ceramic, once in control position ( 6a ) and once in disconnected position ( 6b ).

7 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Schalter wie in 5 in Leistellung, in dem das Gehäuse des Schalters selbst als Anschlusskontakt dient und mögliche Schutzmaßnahmen I bis III eingezeichnet sind. 7 shows in cross section a switch according to the invention as in 5 in Leistellung in which the housing of the switch itself serves as a connection contact and possible protective measures I to III are shown.

1a und 1b zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters 10. Dieser Schalter 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführt sein kann. Das Gehäuse 12 weist eine Grundseite 14 (linke Seite) auf, an der auch der erste Kontakt 28 und der zweite Kontakt 30, vorzugsweise isoliert voneinander, vorliegen. Im Innenraum 18 des Gehäuses 12 sind jeweils von dem ersten Kontakt 28 und dem zweiten Kontakt 30 Abschnitte von Verbindungselementen 22 zueinander parallel verlaufend bis hin zu dem Ausrückelement 24 vorhanden, die an der Grundseite 14 mit dem ersten und dem zweiten Kontakt 28, 30 und an der anderen Seite mit dem Ausrückelement 24 verbunden sind. Die beiden parallel verlaufenden Abschnitte der Verbindungselemente 22 stehen zudem entlang des Ausrückelements 24 miteinander elektrisch in Kontakt, so dass die beiden Abschnitte der Verbindungselemente 22 vom ersten Kontakt 28 bis hin zum zweiten Kontakt 30 in Reihe geschaltet sind. Die Abschnitte der Verbindungselemente 22 weisen vorzugsweise mechanische Querschnittsschwächungen 23 auf, so dass bei einem Bewegen des Ausrückelements 24 in Richtung der der Grundseite gegenüberliegenden Seite die Abschnitte der Verbindungselemente 22 an diesen Stellen reißen. Um optisch nachvollziehen zu können, ob der Schalter noch einsetzbar ist, weist er an der der Grundseite gegenüberliegenden Seite eine kleine Öffnung auf, aus der in der Leitstellung kein Indikatorstift 34 herausragt, in der Trennstellung jedoch ein Indikatorstift 34 zu sehen ist. Zwischen dem Ausrückelement 24 und der Grundseite 14 im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich ein aktivierbarer Antrieb 26 mit einem Antriebsgehäuse 36 und einem Antriebskolben 38, der mit dem Ausrückelement 24 in Verbindung steht. In 1 ist der aktivierbare Antrieb 26 als Gasdruckantrieb ausgestaltet, der im Inneren des Antriebsgehäuses 36 eine Brennkammer aufweist, die bei Zündung den Antriebskolben 38 gegen das Ausrückelement 24 drückt und somit die Abschnitte der Verbindungselemente 22 an den Querschnittsschwächungen 23 reißen und an jedem der Abschnitte der Verbindungselemente 22 Trennstellen herbeigeführt werden, die den elektrischen Stromfluss zwischen dem ersten Kontakt 28 und dem zweiten Kontakt 30 durchbrechen. 1a and 1b show a first embodiment of a switch according to the invention 10 , This switch 10 has a housing 12 on, which can be carried out substantially cylindrical. The housing 12 has a base page 14 (left side), on which also the first contact 28 and the second contact 30 , preferably isolated from each other, are present. In the interior 18 of the housing 12 are each from the first contact 28 and the second contact 30 Sections of fasteners 22 parallel to each other up to the release element 24 present at the bottom 14 with the first and the second contact 28 . 30 and on the other side with the release element 24 are connected. The two parallel sections of the connecting elements 22 also stand along the release element 24 electrically in contact with each other, so that the two sections of the connecting elements 22 from the first contact 28 to the second contact 30 are connected in series. The sections of fasteners 22 preferably have mechanical cross-sectional weakenings 23 on, so when moving the release element 24 in the direction of the base side opposite side, the sections of the connecting elements 22 tear at these places. In order to visually understand whether the switch is still usable, it has on the opposite side of the base side a small opening, from which in the Leitstellung no indicator pin 34 protrudes, in the disconnected position, however, an indicator pen 34 you can see. Between the release element 24 and the base page 14 inside the case 12 there is an activatable drive 26 with a drive housing 36 and a drive piston 38 that with the release element 24 communicates. In 1 is the activatable drive 26 designed as a gas pressure drive inside the drive housing 36 having a combustion chamber, the ignition piston on the drive piston 38 against the release element 24 pushes and thus the sections of the fasteners 22 at the cross-sectional weakenings 23 tear and on each of the sections of the fasteners 22 Separation points are brought about, which control the electrical current flow between the first contact 28 and the second contact 30 break through.

2a und 2b zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters 10. Dieser Schalter ist im Wesentlichen wie der in 1a und 1b gezeigte Schalter aufgebaut, mit den Unterschieden, dass er vier Abschnitte von Verbindungselementen 22 sowie einen Kollektor 32 aufweist. Die mit dem ersten Kontakt 28 und dem zweiten Kontakt 30 verbundenen Abschnitte der Verbindungselemente 22 sind an der Grundseite 14 sowie an dem Ausrückelement 24 befestigt. Diese mit den Kontakten verbundenen Abschnitte der Verbindungselemente 22 stehen über zwei weitere Abschnitte von Verbindungselementen 22 miteinander in Kontakt, die ebenso mit dem Ausrückelement 23 auf der einen Seite und auf der anderen Seite (Grundseite) mit einem Kollektor 32 verbunden sind, der auch diese beiden Abschnitte der Verbindungselemente 22 elektrisch miteinander verbindet. Wird das Ausrückelement 24 in Richtung der der Grundseite 14 gegenüberliegenden Seite durch den aktivierbaren Antrieb 26 in der Mitte des Gehäuses bewegt, so reißen nicht nur wie in der Ausführungsform der 1 zwei Verbindungselemente 22 an den Querschnittsschwächungen 23 ab, sondern alle vier Abschnitte der Verbindungselemente 22. Eine solche Ausführungsform erhöht somit die Sicherheit des erfindungsgemäßen Schalters. 2a and 2 B show a further embodiment of a switch according to the invention 10 , This switch is essentially like the one in 1a and 1b shown switches, with the differences that he has four sections of fasteners 22 as well as a collector 32 having. The first contact 28 and the second contact 30 connected portions of the connecting elements 22 are at the bottom 14 as well as on the release element 24 attached. These connected to the contacts sections of the connecting elements 22 Stand over two more sections of fasteners 22 in contact with each other, the same with the release element 23 on the one side and on the other side (base side) with a collector 32 are connected, which also includes these two sections of fasteners 22 connects electrically with each other. Will the release element 24 in the direction of the base page 14 opposite side by the activatable drive 26 moved in the middle of the housing, so not only as in the embodiment of the tear 1 two connecting elements 22 at the cross-sectional weakenings 23 but all four sections of fasteners 22 , Such an embodiment thus increases the safety of the switch according to the invention.

3 und 4 zeigen Abschnitte von Verbindungselementen 22, wobei in 3 an der gewünschten Trennstelle ein Material 44 eingesetzt wird, das sich vom Material 42 des Verbindungselements 22 unterscheidet. Dies lässt sich auch als eine elektrische Querschnittsschwächung bezeichnen, da hier vorzugsweise Materialien mit sehr hoher Schmelztemperatur und hoher Ionisationsenergie eingesetzt werden, wie beispielsweise Wolfram, Aluminium, Selen oder Germanium. Zusätzlich zur elektrischen Querschnittsschwächung des anderen Materials 44 zu dem sonstigen Material 42 des Verbindungselements 22 kann auch wie in 4 gezeigt eine mechanische Querschnittsschwächung vorliegen, um ein Abreißen zu beschleunigen. 3 and 4 show sections of fasteners 22 , where in 3 at the desired separation point a material 44 is used, which is different from the material 42 of the connecting element 22 different. This can also be described as an electrical cross-sectional weakening, since here materials with a very high melting temperature and high ionization energy are preferably used, such as, for example, tungsten, aluminum, selenium or germanium. In addition to the electrical cross-section weakening of the other material 44 to the other material 42 of the connecting element 22 can also be like in 4 shown a mechanical cross-sectional weakening to accelerate tearing.

5a und 5b zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters 10. Die Ausführungsform in 5a und 5b unterscheidet sich im Wesentlichen nicht von der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters in 2a und 2b, weist jedoch den einzigen Unterschied auf, dass der zweite Kontakt 30 sich auf der der Grundseite 14 gegenüberliegenden Seite befindet, das heißt, der schraffierte Teil des Gehäuses 12 führt den mit dem untersten Verbindungselement 22 verbundenen zweiten Kontakt 30 elektrisch um das Gehäuse herum. 5a and 5b show a further embodiment of a switch according to the invention 10 , The embodiment in 5a and 5b does not differ substantially from the embodiment of the switch according to the invention in 2a and 2 B However, the only difference is that the second contact 30 yourself on the bottom 14 located opposite side, that is, the hatched part of the housing 12 leads the one with the lowest connection element 22 connected second contact 30 electrically around the housing.

6a und 6b zeigen eine weitere Ausführungsform, die abgesehen von dem Leerraum im Inneren des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schalters 10 gleich ist zu dem in 5a und 5b gezeigten Schalter. Der Schalter in 6a und 6b weist in seinem Inneren jedoch an den Abschnitten der Verbindungselemente 22 mehrere Querschnittsschwächungen 23 auf. Zudem ist der Raum zwischen der Grundseite 14 und dem Ausrückelement 24 durch zwei aushärtende Keramikmassen 40 versehen, die sich jeweils eng an die Verbindungselemente 22 anschmiegen. Damit wird sichergestellt, dass auch nach Erschütterungen der Sicherungen die kühlende Sand-/Keramikmasse eng mit den Verbindungselementen verbunden bleibt, wodurch der tolerierbare Betriebsstrom bei einem gewählten Querschnitt und Material der Verbindungselemente 22 durch dessen gute Kühlung steigt, zum anderen wird dem startenden Lichtbogen nur eine kleine Querschnittsfläche zum Wirken gegeben und es wird verhindert, dass er sich weiter in den Querschnitt beziehungsweise die Mantelfläche des Verbindungselements vorarbeitet. In anderen Worten entzieht man damit dem Lichtbogen seinen „Brennstoff“. Es ist bevorzugt, dass die Keramik-/Sandmasse vollkommen ausgetrocknet ist, um Gaserzeugung durch Verdampfen flüssiger, gelartiger oder prinzipiell leicht / mit relativ kleiner Energie verdampfender Materialien zu verhindern. Anstelle der aushärtenden Keramikmasse (als Mehrkomponentensystem oder auch per Ausbacken im Ofen oder induktiv etc.) kann auch eine mehrkomponentige Silikon- oder Silikatmasse verwendet werden. Je nach Einsatzbereich kann nur der passive Schaltbereich (der Bereich, der sich bei Bewegen des Ausrückelements nicht mit bewegt) eingegossen/kompaktiert werden, oder nur der aktive Schaltbereich (der Bereich, der Abschnitte der Verbindungselemente, die sich mit dem Ausrückelement mit bewegen), oder beide Bereiche. Alternativ können die beiden Keramikmassen auch als Formmassen ausgebildet sein und zumindest die Formmasse über/beim aktiven Schaltbereich mit dem Ausrückelement mechanisch und/oder chemisch fest verbunden sein, oder gleich als Ausrückelement wirken (ein- oder mehrstückig). 6a and 6b show a further embodiment, apart from the empty space in the interior of the housing of the switch according to the invention 10 is equal to the in 5a and 5b shown switch. The switch in 6a and 6b has in its interior, however, at the portions of the connecting elements 22 several cross-sectional weakenings 23 on. In addition, the space between the base page 14 and the release element 24 through two hardening ceramic materials 40 provided, each close to the fasteners 22 nestle. This ensures that even after shaking the fuses the cooling sand / ceramic mass remains tightly connected to the connecting elements, whereby the tolerable operating current at a selected cross section and material of the connecting elements 22 due to its good cooling increases, on the other hand, the starting arc is given only a small cross-sectional area for working and it is prevented that it prepares itself further in the cross section or the lateral surface of the connecting element. In other words, it deprives the arc of its "fuel". It is preferred that the ceramic / sand mass is completely dried to prevent gas generation by vaporizing liquid, gel-like or, in principle, light / relatively low energy vaporizing materials. Instead of the thermosetting ceramic material (as a multi-component system or by baking in the oven or inductive, etc.), a multi-component silicone or silicate mass can be used. Depending on the area of use, only the passive switching area (the area that does not move when the release element is moved) can be poured / compacted, or only the active switching area (the area of the sections of the connecting elements that move with the release element), or both areas. Alternatively, the two ceramic compositions may also be formed as molding compounds and at least the molding compound may be mechanically and / or chemically fixedly connected to the disengagement element via the active switching region, or act as disengagement element (in one or more pieces).

7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters 10. Die Ausführungsform in 7 unterscheidet sich im Wesentlichen nicht von der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters 10 in 5a, weist jedoch den Unterschied auf, dass die elektrische Verbindung von dem weiterem Verbindungselement und dem zweiten Kontakt 30, der sich auf der der Grundseite 14 gegenüberliegenden Seite befindet, über eine elektrisch leitendes Gehäuse 12 stattfindet, d.h. der entsprechende Teil des Gehäuses 12 stellt selbst den zweiten Kontakt 30 dar. Weiterhin sind in der 7 Schutzsysteme I bis III eingezeichnet, die die Lichtbogenentstehung unterbinden, entstandene Lichtbögen löschen oder eine schnelle Selbstzündung des aktivierbaren Antriebs bei Überstrom ermöglichen sollen. Die drei Schutzsysteme sind nur beispielhaft gemeinsam in 7 eingezeichnet, können jedoch auch einzeln (oder in Kombination) verwendet werden. Schutzsystem I umfasst einen Kondensator C und eine Spule L in Reihenschaltung, die somit einen Serienresonanzkreis darstellen. Schutzsystem II zeigt eine Transient-Voltage-Suppressordiode TVS2 bzw. eine Suppressordiode SD2 mit oder ohne Schutzwiderstand R2. In Schutzsystem III ist das Antriebselement direkt zwischen den ersten und den zweiten Kontakt geschaltet. Dabei ist das Antriebselement derart ausgestaltet, dass es durch einen plötzlich ansteigenden Strom ausgelöst wird, ohne dass hierzu ein externes Signal benötigt würde. In 7 ist der Kollektor 32 vorzugsweise ringförmig ausgebildet, damit durch eine Aussparung in der Mitte des Kollektors 32 eine Verbindung zum aktivierbaren Antrieb hergestellt werden kann (siehe Schutzsystem III). Die zwischen dem ersten 28 und dem zweiten Kontakt 30 in Reihe geschalteten Verbindungselemente 22 dienen dabei selbst als Widerstand im Stromkreis, wobei bei plötzlich ansteigendem Strom ein Spannungsabfall resultiert, der abgegriffen und dem aktivierbaren Antrieb über einen Vorwiderstand R1 zugeführt wird. Um die Direktauslösung bei niedrigeren Strömen sicher zu verhindern, ist in den Auslösestromkreis noch ein TVS1 bzw. ein SD1 mit entsprechend niedriger Spannung geschaltet, der erst ab einem vorherbestimmten / gewollten Spannungsabfall am Verbindungselement den Stromfluss zum aktivierbaren Antrieb 26 freigibt. Der aktivierbare Anrieb 26 lässt sich über eine Spannungsquelle U und dem Auslöseschalter S von Hand auslösen. Hierbei kann U entweder eine Batterie oder die Sekundärwicklung eines Impulstransformators oder eines anderen Elements zur in der Regel bei Hochspannungsanwendungen notwendigen Potentialtrennung bedeuten. 7 shows a further embodiment of a switch according to the invention 10 , The embodiment in 7 does not differ substantially from the embodiment of the switch according to the invention 10 in 5a However, it has the difference that the electrical connection of the further connecting element and the second contact 30 that is on the bottom 14 located opposite side, via an electrically conductive housing 12 takes place, ie the corresponding part of the housing 12 makes even the second contact 30 Furthermore, in the 7 Protection systems I to III marked, which prevent the arcing, extinguish arcs that have arisen, or allow rapid self-ignition of the activatable drive in case of overcurrent. The three protection systems are only exemplary in common 7 but can also be used individually (or in combination). Protection system I comprises a capacitor C and a coil L connected in series, thus constituting a series resonant circuit. Protection system II shows a transient voltage suppressor diode TVS2 or a suppressor diode SD2 with or without protective resistor R2. In protection system III, the drive element is connected directly between the first and the second contact. In this case, the drive element is designed such that it is triggered by a sudden rising current, without requiring an external signal would be needed. In 7 is the collector 32 preferably annular, so that through a recess in the center of the collector 32 a connection to the activatable drive can be established (see protection system III). The one between the first 28 and the second contact 30 connected in series fasteners 22 serve themselves as a resistor in the circuit, with a suddenly rising current results in a voltage drop, which is tapped and the activatable drive via a series resistor R1 is supplied. In order to reliably prevent direct tripping at lower currents, the tripping circuit also has a TVS1 or an SD1 with connected according to low voltage, the current flow to the activatable drive only from a predetermined / intended voltage drop at the connecting element 26 releases. The activatable drive 26 can be triggered by a voltage source U and the trigger switch S by hand. In this case, U can mean either a battery or the secondary winding of a pulse transformer or another element for potential separation, which is generally necessary in high-voltage applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Schalter switch
12 12: Gehäuse casing
14 14: Grundseite des Gehäuses Base side of the housing
18 18: Innenraum des Gehäuses Interior of the housing
20 20: Isolatormedium insulator medium
22 22: Verbindungselemente fasteners
23 23: Querschnittsschwächungen Cross-sectional weaknesses
24 24: Ausrückelement disengagement
26 26: aktivierbarer Antrieb activatable drive
28 28: erster Kontakt first contact
30 30: zweiter Kontakt second contact
32 32: Kollektor collector
34 34: Indikatorstift indicator pin
36 36: Antriebsgehäuse drive housing
38 38: Antriebskolben drive piston
40 40: Keramikmasse ceramic mass
42 42: Material der Verbindungselemente Material of the connecting elements
44 44: Material der Querschnittsschwächungen Material of the cross-sectional weakenings
C C: Kondensator capacitor
L L: Spule Kitchen sink
SD1/2 SD1 / 2: Suppressordiode 1 bzw. 2 Suppressor diode 1 or 2
TVS1/2 TVS1 / 2: Transient Voltage Suppressordiode 1 bzw. 2 Transient voltage suppressor diode 1 or 2
R1 R1: Vorwiderstand dropping resistor
R2 R2: Schutzwiderstand protection resistor
U U: Spannungsquelle voltage source
S S: Auslöseschalter trigger switch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CH 240670 [0003]
DE 1928922 C3 [0005]
DE 1050858 [0006]
DE 202007013841 U1 [0007]
DE 19819662 A1 [0008]
DE 10205369 B4 [0009]

Claims

Switches, in particular disconnectors ( 10 ) for high DC and AC currents at high voltages, (a) which can be transferred from a conducting position to a disconnected position and (b) a housing ( 12 ), a first contact ( 28 ), a second contact ( 30 ), a movable in the housing release element ( 24 ) and at least two sections of connecting elements running parallel in their extension direction ( 22 ), which in the control position of the switch ( 10 ) establish an electrical connection between the first contact and the second contact, (c) wherein the housing has an interior surrounding the connecting elements ( 18 ), in which the at least two sections of the connecting elements extend, (d) wherein the at least two sections of the connecting elements each at one end on the base side ( 14 (e) the at least two portions of the connecting elements being electrically connected to each other and connected in series, (f) the switch being designed such that either 1), a mechanical movement of the disengaging element can transfer the switch from the guide position into the disconnected position, the disengagement element acting mechanically on the sections of the connecting elements extending in the interior such that the electrical connection between the first contact and the second contact is at least one separation point each of the at least two sections is interrupted, or (2) the release element is tensile or compressive, so that upon separation of one of the sections of the connecting elements by a certain electrical load, the further sections of the connecting elements are disconnected so that the electrical connection between the first Kon Tact and the second contact by disconnecting each of the at least two sections of the connecting elements is interrupted and the switch is transferred from the Leitstellung in the disconnected position.

Switch according to claim 1, wherein the disengagement element is arranged in the Leitstellung so that the at least two portions of the connecting elements between the base side of the housing and the release element are clamped, wherein the disengagement element can be moved to the side opposite the base side, wherein the switch in the separation position is transferred.

Switch according to claim 1 or 2, wherein the mechanical movement of the release element for transferring the switch from the pilot position into the release position is a translatory movement along the main extension direction of the connecting elements.

A switch according to claim 3, wherein the translational movement ruptures the connecting elements, the translational movement of the releasing element being continued beyond the breaking position.

Switch according to one of claims 1 to 3, wherein the release element is connected via a tensioned spring with the base side of the housing opposite side, so that when severing the portions of the connecting elements by a certain electrical load or by the spring load, the spring can relax, wherein the disengagement member is moved toward the opposite side of the base side and the severed portions of the portions of the connecting elements from each other.

Switch according to one of the preceding claims, comprising two parallel in their extension direction extending portions of connecting elements, wherein the one portion with the first contact and the second portion is connected to the second contact, wherein the portions of the connecting elements on the release element attached to the side electrically connected to each other.

Switch according to one of claims 1 to 5, which has more than two in their extension direction parallel portions of connecting elements, wherein a first portion with the first contact and a second portion is connected to the second contact, wherein the first and the second section via one or more further sections of connecting elements are electrically connected, wherein the one or more further sections of connecting elements extend in the direction of extension parallel to the first and second sections of the connecting elements and at one end to the disengaging element and at the other end to one of the Base side of the housing arranged collector ( 32 ) are attached.

Switch according to one of the preceding claims, wherein the at least two sections of the connecting elements are each independently a tube, a wire or a flat, in particular strip-shaped element.

Switch according to one of the preceding claims, in which the connecting elements each have at least one mechanically or electrically weakened cross section ( 23 ), so as to define geometrically at least one separation point.

Switch according to one of the preceding claims, which in the interior of the housing an isolating medium ( 20 ) having.

A switch according to claim 10, wherein the isolating medium is a silicate or mineral or quartz sand or a ceramic.

Switch according to one of the preceding claims, which, preferably in the interior of the housing, an activatable drive ( 26 ) for movement of the disengagement element, which acts upon the disengagement element after activation of the drive with a movement force causing the movement of the disengagement element.

Switch according to claim 12, wherein the drive comprises a drive housing arranged in the housing of the switch and a drive housing ( 36 ) with a loading end sweeping drive piston ( 38 ), wherein the drive piston performs a disengagement from the drive housing upon activation of the drive for movement of the disengagement.

Switch according to claim 12 or 13, wherein the drive is designed as an inductive drive, as an eddy current drive or as a gas pressure drive, wherein the gas pressure is generated by means of a gas-generating material, in particular by combustion or oxidation of a liquid and / or solid gas-generating material, in particular an activatable pyrotechnic gas generating material.

Switch according to one of claims 12 to 14, wherein in an annular space surrounding the drive housing, which is delimited at one axial end by the disengaging element, the at least two sections of the connecting elements are provided.

Switch according to one of the preceding claims, wherein between the first and the second contact, a series circuit of a coil (L) and a capacitor (C) is connected.

Switch according to one of the preceding claims, wherein between the first and the second contact a suppressor diode (SD2) or a Zener diode or a varistor or a transient voltage suppressor diode is connected.

Switch according to one of the preceding claims, wherein the drive element is connected directly between the first and the second contact, and the drive element is designed such that it is triggered by a sudden rising current.

Switch according to one of the preceding claims, wherein the portions of the connecting elements are completely or partially covered with an insulating coating or a shrink tube.