DE19957805A1 - Elektrische Umschaltvorrichtung - Google Patents
Elektrische UmschaltvorrichtungInfo
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Abstract
Die Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen zwei Strompfaden (1, 2; 3, 4) eines Gleichstromkreises besitzt in jedem Strompfad eine Brückenkontaktanordnung (110, 120; 230, 240) mit zwei Kontaktstrecken (111, 112; 121, 122; 131, 132; 141, 142) und einem Brückenleiter (113; 123; 133; 143). Die Brückenleiter der beiden alternativ zu schließenden Strompfade (1, 2; 3, 4) sind jeweils voneinander isoliert, werden aber von einem gemeinsamen Elektromagnetsystem (EM1, EM2) betätigt. DOLLAR A Die Umschaltvorrichtung kommt besonders vorteilhaft zum Einsatz als Umpolvorrichtung in einer sogenannten H-Brückenschaltung für Motorantriebe mit wechselnder Drehrichtung.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Umschaltvorrichtung
zum alternativen Schließen von zwei Strompfaden eines Gleich
stromkreises mit mindestens einem Schaltantriebssystem, einer
ersten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung mit zwei Schlie
ßer-Kontaktstrecken, die in Serie in dem ersten Strompfad
liegen, und einer zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung
mit zwei Öffner-Kontaktstrecken, die über einen zweiten Brüc
kenleiter in Serie in dem zweiten Strompfad liegen, wobei die
erste und die zweite Kontaktanordnung gemeinsam durch das
mindestens eine Schaltantriebssystem betätigt werden. Vor
zugsweise betrifft die Erfindung eine Umpol-Schaltvorrichtung
für Gleichstrommotoren, und als Antrieb kommen Elektromagnet
systeme, aber auch manuelle Antriebe, in Betracht.
Beim Öffnen von Gleichstromkreisen entsteht immer ein Ab
schalt-Lichtbogen, der nur durch eine entsprechend große Kon
taktöffnung zum Erlöschen gebracht werden kann, falls nicht
besondere Löschmaßnahmen zusätzlich vorgesehen sind. Je grö
ßer die Gleichspannung ist, um so größer muß auch die Kon
taktöffnung sein, um den Lichtbogen zuverlässig zum Erlöschen
zu bringen. Da bei Relais- und Schalterkontakten der erziel
bare Kontaktabstand durch die Dimensionierung des Magnetsy
stems begrenzt ist, werden vielfach Brückenkontakte einge
setzt, wodurch sich der Lichtbogenbrennbedarf verdoppelt und
damit die zur Löschung erforderliche Lichtbogenspannung er
reicht wird. Beim Einsatz höherer Gleichspannungen kann aber
auch diese Maßnahme allein nicht immer zum Ziel führen.
Das Problem der Lichtbogenlöschung ist zwar auch beim Um
schalten zwischen normalen Gleichstrom-Lastkreisen existent.
Besonders schwierig gestaltet es sich aber bei Umpolschaltun
gen für die Drehrichtungsumkehr von Gleichstrommotoren, wie
sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen vielfach zum Einsatz
kommen. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch auf an
dere umpolbare Antriebe, wie polarisierte Linearantriebe, an
zuwenden.
Bei der Umpolschaltung stellt sich das Lichtbogenproblem des
halb besonders stark, weil in diesem Fall an der Schaltstrec
ke zwischen dem Schließerkontakt und dem Öffnerkontakt des
Umpolschalters die volle Spannung der Gleichstromquelle an
liegt. Zieht nun beim Umschalten der bewegliche Kontakt einen
Lichtbogen vom feststehenden Schließerkontakt, und reicht die
Schaltstrecke bis zum feststehenden Öffnerkontakt nicht aus,
um den Lichtbogen zu löschen, so wird der Lichtbogen auch
nach den Auftreffen auf den Öffnerkontakt weiter genährt, da
dieser Öffnerkontakt unmittelbar das Potential des entgegen
gesetzten Gleichspannungspols hat. Das führt zum Abbrennen
und zur Zerstörung der Kontakte.
Aus der US 4816794 ist ein elektromagnetisches Doppelrelais
zur Anwendung in einer derartigen Umpolschaltung bekannt.
Dort wird zu beiden Seiten des Motors jeweils zur Umschaltung
zwischen dem Schließer-Strompfad und dem Öffner-Strompfad ein
herkömmlicher Brückenkontakt eingesetzt. Da die dabei verwen
dete Kontaktbrücke als bewegliches Schaltelement sowohl für
die Schließer-Kontaktanordnung als auch für die Öffner-
Kontaktanordnung dient, zieht sie den Lichtbogen beim Ab
schalten vom feststehenden Schließerkontakt bis zum festste
henden Öffnerkontakt, so daß der Lichtbogen danach weiter
über den Öffnerkontakt genährt wird. In diesem Fall kann also
der Lichtbogen auch durch die doppelte Schaltstrecke des
Brückenkontaktes nicht unterdrückt werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umschaltvorrich
tung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß beim
Abschalten von Gleichstromkreisen, insbesondere bei Umpol
schaltungen, ein Lichtbogen auch bei höheren Spannungen si
cherer zum Erlöschen gebracht wird.
Erfindungsgemäß dient zur Lösung dieser Aufgabe eine elektri
sche Umschaltvorrichtung mit
- - einem (ersten) Schaltantriebssystem,
- - einer ersten Brückenkontaktanordnung mit zwei Schließer- Kontaktstrecken, die über einen ersten Brückenleiter in Serie in dem ersten Strompfad liegen,
- - einer zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung mit zwei Öffner-Kontaktstrecken, die über einen zweiten Brückenleiter in Serie in dem zweiten Strompfad liegen,
- - wobei die erste und die zweite Kontaktanordnung gemeinsam durch das Schaltantriebssystem betätigt werden und wobei die beiden Brückenleiter voneinander elektrisch isoliert sind.
Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung besitzt im Gegensatz
zu den herkömmlichen Brücken-Umschaltvorrichtungen keinen ge
meinsamen Brückenleiter für die Öffnerkontaktstrecken und die
Schließer-Kontaktstrecken, sondern zwei getrennte Brückenlei
ter, die elektrisch voneinander isoliert sind. Dadurch kann
der Lichtbogen von der Schließer-Kontaktstrecke beim Schlie
ßen der Öffner-Kontakstrecke nicht auf den Öffnerkontakt
überspringen und über diesen weiter genährt werden. Es kommt
in diesem Fall die doppelte Unterbrechung durch die beiden
Kontaktstrecken des Schließerkontaktes zum Tragen, so daß
auch bei einer größeren Spannung der Lichtbogen zuverlässig
gelöscht wird.
In besonderer Anwendung der Erfindung auf eine Umpolschaltung
eines umpolbaren Gleichstromantriebs ist vorgesehen,
- - daß der erste Strompfad und der zweite Strompfad dazu vor gesehen sind, den ersten Anschluß des umpolbaren Gleichstrom- Antriebs beziehungsweise Motors wahlweise mit einem ersten Pol oder mit dem zweiten Pol der Gleichspannungsquelle zu verbinden,
- - daß weiterhin ein dritter und ein vierter Strompfad dazu vorgesehen sind, wahlweise den zweiten Anschluß des Motors mit dem ersten Pol oder mit dem zweiten Pol der Gleichspan nungsquelle zu verbinden,
- - daß der dritte Strompfad eine dritte Brückenkontaktanord nung mit zwei über einen dritten Brückenleiter in Serie lie genden Schließer-Kontaktstrecken aufweist und
- - daß der vierte Strompfad eine vierte (Öffner-) Brückenkon taktanordnung mit zwei über einen vierten Brückenleiter in Serie liegenden Öffnerkontaktstrecken aufweist,
- - daß die dritte und die vierte Brückenkontaktanordnung ge meinsam von einem zweiten Antriebssystem betätigt werden und
- - daß der dritte und der vierte Brückenleiter voneinander elektrisch isoliert sind.
In besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umschalt
vorrichtung kann vorgesehen werden, daß die Brückenleiter je
weils bewegliche, von dem zugehörigen Antriebssystem betätig
bare Kontaktbrücken sind und
- - daß der erste und der zweite Brückenleiter miteinander über ein erstes Isolierstück mechanisch gekoppelt und durch das erste Antriebssystem betätigbar sind und
- - daß gegebenenfalls der dritte und der vierte Brückenleiter über ein zweites Isolierstück mechanisch miteinander gekop pelt und durch das zweite Antriebssystem betätigbar sind. Da bei können der erste und der zweite Brückenleiter einerseits und gegebenenfalls auch der dritte und der vierte Brückenlei ter andererseits jeweils durch das erste beziehungsweise durch das zweite Isolierstück getrennt auf jeweils einem zu gehörigen federnden Träger befestigt sein, der durch das zu gehörige Antriebssystem betätigbar ist.
Anstelle von beweglichen Brückenleitern kann aber auch vorge
sehen sein, daß die Kontaktstrecken jeweils als Kontaktpaare
mit beweglichen und feststehenden Kontaktelementen gebildet
sind und daß in jeder Brückenkontaktanordnung jeweils ein
Kontaktelement eines ersten Kontaktpaares mit einem Kontakte
lement eines zweiten Kontaktpaares über einen feststehenden
Brückenleiter verbunden ist. Als Antriebssysteme dienen vor
zugsweise Elektromagnetsysteme beziehungsweise Relais, es
sind aber auch handbetätigte Schalter möglich.
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthal
ten. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Begriff Motor
in den Ansprüchen nicht nur einen Motor mit Drehrichtungsum
kehr bedeuten kann, sondern auch jeden anderen umpolbaren An
trieb, wie beispielsweise einen polarisierten Linearantrieb.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an
hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Umpolschaltung für ei
nen Gleichstrommotor,
Fig. 2 eine Umpolschaltung für einen Gleichstrommotor mit
herkömmlichen Brückenumschaltern,
Fig. 3 eine Umpolschaltung für einen Gleichstrommotor mit
erfindungsgemäßen Brückenumschaltern,
Fig. 4 eine schematische Anordnung der Umschaltvorrichtung
gemäß Fig. 3 in zwei Relais,
Fig. 5 eine Unterbringung der Umschaltvorrichtung gemäß
Fig. 3 in einem Umpolmodul,
Fig. 6 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Brückenkon
taktanordnung mit mechanisch gekoppelten Brückenleitern und
Fig. 7 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Brückenkon
taktanordnung mit einzelnen Kontaktfederpaaren und festste
henden Brückenleitern.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Gleichstrommo
tors M mit zwei Motoranschlüssen M1 und M2 in einer sogenann
ten H-Brückenschaltung, mit der wahlweise ein Rechts- bezie
hungsweise ein Linkslauf des Motors eingeschaltet werden
kann. Dazu werden vorzugsweise zwei Relais mit Wechslerkon
takten eingesetzt. Diese Relais sind in der Zeichnung schema
tisch mit einem Elektromagnetsystem EM1 beziehungsweise einem
Elektromagnetsystem EM2 dargestellt, wobei diese Magnetsyste
me jeweils einen Wechslerkontakt betätigen. Die Kontaktanord
nung des Magnetsystems EM1 besteht aus einem festen Schlie
ßerkontakt k1, einem feststehenden Öffnerkontakt k2 und einem
beweglichen Umschaltkontakt k12, während die Kontaktanordnung
des Elektromagnetsystems EM2 aus einem Schließerkontakt k3,
einem Öffnerkontakt k4 und einem Umschaltkontakt k34 besteht.
Die Brückenschaltung besitzt vier Strompfade 1, 2, 3 und 4,
wobei die Strompfade 1 und 3 mit dem Pluspol einer Gleich
spannungsquelle und die Strompfade 2 und 4 mit dem Minuspol
beziehungsweise der Masseleitung der Gleichspannungsquelle
verbunden sind.
Im Ruhezustand liegen beide Motoranschlüsse M1 und M2 über
die Strompfade 2 und 4 auf Massepotential, so daß der Motor
stillsteht. Wird nun das Elektromagnetsystem EM1 erregt, was
beispielsweise über einen Tastschalter T erfolgen kann, so
schaltet der bewegliche Kontakt k12 um auf den Schließerkon
takt k1 und legt somit den Motoranschluß M1 über den
Strompfad 1 an Plus-Potential. Der Motor M dreht somit in ei
ner ersten Drehrichtung. Wird der Tastschalter T auf die ent
gegengesetzte Seite umgelegt, um das Elektromagnetsystem EM2
zu erregen, so wird über den beweglichen Kontakt k34 und den
Schließerkontakt k3 der Strompfad 3 mit dem Motoranschluß M2
verbunden, so daß der Motor M sich in einer zweiten Drehrich
tung entgegengesetzt zu der ersten dreht.
Beim Abschalten der Erregung für das jeweilige Elektromagnet
system EM1 beziehungsweise EM2 kehrt der jeweilige bewegliche
Kontakt k12 oder k34 in die Ruhestellung zurück. So lange im
Vergleich zur anstehenden Gleichspannung der Kontaktabstand
zwischen den feststehenden Kontakten k1 und k2 beziehungswei
se k3 und k4 groß genug ist, erlischt der beim Abschalten
entstehende Lichtbogen, bevor der Umschaltkontakt k12 bezie
hungsweise k34 den Öffnerkontakt k2 beziehungsweise k4 er
reicht. Werden jedoch größere Gleichspannungen eingesetzt,
beispielsweise statt 12 oder 14 Volt 42 Volt, wie dies in
Kraftfahrzeugen der Fall sein kann, so besteht die Gefahr,
daß der Öffnungslichtbogen nicht mehr gelöscht wird, so daß
die Kontakte abbrennen. Dies wird anhand der Fig. 2 gezeigt.
Fig. 2 zeigt prinzipiell die gleiche H-Brückenschaltung wie
Fig. 1. Lediglich sind die Umschaltkontakte nunmehr durch
Brückenkontakte ersetzt. Somit wird der Strompfad 1 mit einer
Schließer-Brückenkontaktanordnung 10, der Strompfad 2 durch
eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 20, der Strompfad 3 durch
eine Schließer-Brückenkontaktanordnung 30 und der Strompfad 4
durch eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 40 geschaltet. Da
in Fig. 2 eine herkömmliche Schaltvorrichtung gezeigt ist,
besitzen die alternativ zu schaltenden Strompfade 1 und 2 be
ziehungsweise 3 und 4 jeweils ein gemeinsames Brückenschalt
glied 13 beziehungsweise 33, das wahlweise jeweils entweder
die Öffner-Kontaktanordnung 20 beziehungsweise 40 oder die
Schließer-Kontaktanordnung 10 beziehungsweise 30 überbrückt.
Die bewegliche Kontaktbrücke 13 überbrückt somit in der
Schließer-Kontaktanordnung 10 zwei in Reihe geschaltete Kon
taktstrecken 11 und 12 und in der Öffner-Kontaktanordnung 20
ebenfalls zwei in Reihe geschaltete Kontaktstrecken 21 und
22. In gleicher Weise bildet die bewegliche Kontaktbrücke 33
in der Schließer-Kontaktanordnung 30 zwei in Reihe geschalte
te Kontaktstrecken 31 und 32 sowie in der Öffner-
Kontaktanordnung 40 zwei in Reihe geschaltete Kontaktstrecken
41 und 42. Durch diese Serienschaltung von jeweils zwei Kon
taktstrecken wird die an der Kontaktanordnung abfallende
Spannung auf zwei Kontaktstrecken verteilt, so daß der Licht
bogen im Strompfad 1 beim Abschalten auf zwei kleinere Licht
bögen verteilt wird, die an sich leicht zum Erlöschen ge
bracht werden können.
Ein Problem ergibt sich aber dadurch, daß ein Lichtbogen, in
Fig. 2 mit L bezeichnet, beim Umschalten der Kontaktbrücke
13 von der Kontaktstrecke 11 bis zur Kontaktstrecke 21 mitge
nommen werden kann, wenn der Kontaktabstand nicht groß genug
ist, und daß dieser Lichtbogen L dann über den Strompfad 2,
der auf Massepotential liegt, weiter genährt wird, so daß er
nicht mehr zum Erlöschen kommt. Das gleiche Problem ergibt
sich natürlich bei der entsprechend angeordneten und geschal
teten Kontaktbrücke 33 zwischen den Kontaktstrecken 32 und 42
in den Strompfaden 3 und 4.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung der Brücken
schaltung. Der grundsätzliche Aufbau der H-Brückenschaltung
ist auch in Fig. 3 der selbe wie in den Fig. 1 und 2. Im
Vergleich zu Fig. 2 ist hier allerdings die Kontaktbrücke
jeweils auf zwei Brückenleiter verteilt, die zwar von einem
gemeinsamen Magnetsystem betätigt werden, aber untereinander
elektrisch isoliert sind. So wird gemäß Fig. 3 der Strompfad
1 über eine Schließer-Kontaktanordnung 110 mit zwei Kontakt
strecken 111 und 112 sowie einer Kontaktbrücke 113 geschal
tet, während der Strompfad 2 über eine Öffner-
Kontaktanordnung 120 mit zwei Kontaktstrecken 121 und 122 so
wie einer Kontaktbrücke 123 geschaltet wird. Beide Kontakt
brücken 113 und 123 sind mechanisch über eine Isolierstück
130 gekoppelt, und sie werden von dem Elektromagnetsystem EM1
über eine Betätigungseinrichtung 116 umgeschaltet.
In analoger Weise werden der Strompfad 3 über eine Schließer-
Brückenkontaktanordnung 230 mit zwei Kontaktstrecken 231 und
232 sowie einer Kontaktbrücke 233 und der Strompfad 4 über
eine Öffner-Brückenkontaktanordnung 240 mit zwei Kontakt
strecken 241 und 244 sowie einer Kontaktbrücke 243 geschal
tet. Die letzteren zwei Kontaktbrücken 233 und 243 sind über
ein Isolierstück 250 verbunden, und sie werden von dem Elek
tromagnetsystem EM2 über eine Betätigungsverbindung 236 betä
tigt.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltung sei hier kurz
noch einmal erläutert. Wie bereits anhand der Fig. 2 be
schrieben, wird durch die Verwendung einer Kontaktbrücke 113
der Lichtbogen entsprechend der anliegenden Spannung auf zwei
Kontaktstrecken 111 und 112 verteilt, so daß er auch über ei
ne verhältnismäßige kurze Kontaktstrecke mit entsprechend
kurzem Schalthub zum Erlöschen gebracht werden kann. Da aber
die Kontaktbrücke 113 von der Kontaktbrücke 123 elektrisch
isoliert ist, kann der Lichtbogen nicht auf die Kontaktbrücke
123 überspringen und sich über den Strompfad 2 weiter nähren.
Er wird deshalb auch bei den relativ geringen Kontakthüben
der Schaltstrecken 111 und 112 zum Erlöschen gebracht. Das
Gleiche gilt natürlich auch für das Öffnen der Schließer-
Kontaktanordnung 230.
Fig. 4 zeigt schematisch die Umsetzung der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung in zwei einzelne Wechsler-Relais mit den
üblichen fünf Anschlüssen, nämlich zwei Anschlüssen für die
Spule sowie einem Motoranschluß und zwei Anschlüssen für die
Strompfade 1 und 2. In dem Relaisgehäuse des Relais REL1 ist
somit das Elektromagnetsystem EM1 zusammen mit der Schließer-
Brückenkontaktanordnung 110 und der Öffner-Kontaktanordnung
120 untergebracht; die Kontaktstrecken 112 und 122 sind im
Relaisinneren verbunden und bilden nach außen einen gemeinsa
men Motoranschluß M1, während die Kontaktstrecke 111 über den
Strompfad 1 einen Polanschluß P+ und die Kontaktstrecke 121
über den Strompfad 2 nach außen einen Polanschluß P- bilden.
Die Spulenanschlüsse S1+ und S1- sind ebenfalls in üblicher
Weise nach außen geführt. Analog ist das Relais REL2 mit dem
Elektromagnetsystem EM2, der Schließer-
Brückenkontaktanordnung 230 und der Öffner-
Brückenkontaktanordnung 240 aufgebaut. Somit können die zwei
Relais unmittelbar mit dem Motor M und der Gleichspannungs
quelle, also beispielsweise der Batterie im Fahrzeug, verbun
den werden.
Fig. 5 zeigt noch eine Weiterbildung der Anordnung von Fig.
4, wobei nunmehr alle Schaltfunktionen in einem Gehäuse eines
Umpol-Moduls UM untergebracht sind. Wie bei den zwei Relais
gemäß Fig. 4 sind auch bei dem Umpol-Modul UM gemäß Fig. 5
die Kontaktstrecken 112 und 122 intern zusammengefaßt und als
Motoranschluß M1 nach außen geführt, ebenso bilden die beiden
Kontaktstrecken 231 und 241 nach außen einen gemeinsamen Mo
toranschluß M2. Die Kontaktstrecken 111 und 232 sind in die
sem Fall ebenfalls intern verbunden, so daß nur ein Polan
schluß P+ nach außen geführt ist, während in gleicher Weise
die Kontaktstrecken 121 und 242 intern verbunden sind und
nach außen einen Polanschluß P- bilden. Mit dem Polanschluß
P- sind in diesem Fall auch bereits intern die Spulenan
schlüsse S1- und S2- der beiden Elektromagnetsysteme EM1 und
EM2 verbunden, so daß nach außen nur noch die beiden Steuer
anschlüsse S1+ und S2+ erscheinen. Somit hat das Umpolmodul
lediglich sechs Anschlüsse nach außen und im Inneren eine mi
nimale Anzahl von Teilen, da durch die internen Verbindungen
ein Teil der sonst notwendigen Anschlußelemente entfällt. Es
sind aber auch andere Ausgestaltungen mit mehr als 6 An
schlüssen bei unterschiedlichen Spulen- beziehungsweise
Lastspannungen möglich.
In den Fig. 6 und 7 sind schematisch noch zwei mögliche
Ausgestaltungen der erfindungsgemäß verwendeten Brückenkon
taktanordnung gezeigt. In Fig. 6 ist dargestellt, wie die
beiden Kontaktbrücken 113 und 123 im Form eines beweglichen
Brückengliedes gestaltet werden können. In diesem Fall sind
die beiden Brückenleiter 113 und 123 über ein plattenförmiges
Isolierstück 130 fest verbunden. Dabei kann diese Brückenan
ordnung auf einer Kontaktfeder befestigt sein oder es kann
einer der Brückenleiter 113 beziehungsweise 123 durch die
Kontaktfeder selbst gebildet sein. Die Betätigung erfolgt in
üblicher Weise mit einem Tastschalter T1 über ein Magnetsy
stem mit einer Spule 14 über einen Anker 15 und ein Betäti
gungselement 16 (Relaissystem REL1). Ein gleich aufgebautes
Relaissystem Rel2 ist in Fig. 6 nicht eigens dargestellt.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit. In diesem
Fall werden keine beweglichen Brückenleiter verwendet, son
dern die einzelnen Kontaktstrecken werden durch Schließer-
und Öffner-Kontaktfederpaare gebildet, die im Relais zum Teil
intern über feste Brückenleiter verbunden sind. Im gezeigten
Beispiel wird die Kontaktstrecke 111 durch ein Kontaktfeder
paar 111a und 111b und die Kontaktstrecke 112 durch ein Kon
taktfederpaar 112a und 112b gebildet, wobei die beweglichen
Kontaktfedern 111a und 112a von dem Magnetsystem über einen
elektrisch isolierten Betätigungsschieber 16 betätigt werden.
Um die Brückenfunktion sicher zu stellen, sind die bewegli
chen Kontaktfedern 111a und 112a intern über einen festen
Brückenleiter 113 verdrahtet.
In analoger Weise ist auch die Öffner-Kontaktanordnung 120
durch zwei Kontaktfederpaare 121a, 121b sowie 122a und 122b
gebildet, wobei auch in diesem Fall die beweglichen Kontakt
federn 121a und 122a intern über einen Brückenleiter 123 fest
verdrahtet sind. Die Funktion dieser Anordnung ist die glei
che, wie sie anhand der Fig. 3 beschrieben wurde. Auch in
diesem Fall wird der Lichtbogen auf zwei Kontaktstrecken ver
teilt, und die Kontaktbrücken der Schließer-
Brückenkontaktanordnung und der Öffner-
Brückenkontaktanordnung sind voneinander isoliert.
Obwohl in den Ausführungsbeispielen jeweils Relaissysteme als
Antriebe dargestellt sind, können für die Anwendung der Er
findung auch manuell betätigte Schalter ohne elektromagneti
schen Antrieb verwendet werden.
Claims (7)
1. Elektrische Umschaltvorrichtung zum alternativen Schließen
von zwei Strompfaden (1, 2) eines Gleichstromkreises mit
- - einem (ersten) Schaltantriebssystem (EM1),
- - einer ersten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung (110) mit zwei Schließer-Kontaktstrecken (111, 112), die über einen er sten Brückenleiter (113) in Serie in dem ersten Strompfad (1) liegen,
- - einer zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung (120) mit zwei Öffner-Kontaktstrecken (121, 122), die über einen zwei ten Brückenleiter (123) in Serie in dem zweiten Strompfad (2) liegen,
- - wobei die erste (110) und die zweite (120) Kontaktanordnung gemeinsam durch das Schaltantriebssystem (EM1) betätigt wer den und
- - wobei die beiden Brückenleiter (113, 123) voneinander elek trisch isoliert sind.
2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der erste Strompfad (1) und der zweite Strompfad (2) dazu vorgesehen sind, den ersten Anschluß (M1) eines umpol baren Gleichstrom-Antriebs bzw. Motors (M) wahlweise mit ei nem ersten Pol (+) und mit dem zweiten Pol (-) der Gleich spannungsquelle zu verbinden,
- - daß ein dritter und ein vierter Strompfad (3) dazu vorgese hen sind, wahlweise den zweiten Anschluß (M2) des Motors (M) mit dem ersten Pol (+) und mit dem zweiten Pol (-) der Gleichspannungsquelle zu verbinden,
- - daß der dritte Strompfad eine dritte (Schließer-) Brücken kontaktanordnung (230) mit zwei über einen dritten Brücken leiter (233) in Serie liegenden Schließer-Kontaktstrecken (231, 232) aufweist und
- - daß der vierte Strompfad (4) eine vierte (Öffner-) Brücken kontaktanordnung (240) mit zwei über einen vierten Brücken leiter (243) in Serie liegenden Öffner-Kontaktstrecken (241, 242) aufweist,
- - daß die dritte und die vierte Brückenkontaktanordnung (230, 240) gemeinsam von einem zweiten Schaltantriebssystem (EM2) betätigt werden und
- - daß der dritte und der vierte Brückenleiter (233, 243) von einander elektrisch isoliert sind.
3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Brückenleiter (113, 123, 233, 243) jeweils bewegli che, von dem zugehörigen Schaltantriebssystem (M1, M2) betä tigbare Kontaktbrücken sind und
- - daß der erste und der zweite Brückenleiter (113, 123) mit einander über ein erstes Isolierstück (130) mechanisch gekop pelt und durch das erste Schaltantriebssystem (EM1) betätig bar sind und
- - daß gegebenenfalls der dritte und der vierte Brückenleiter (233, 243) über ein zweites Isolierstück (250) mechanisch miteinander gekoppelt und durch das zweite Schaltantriebssy stem (EM2) betätigbar sind.
4. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der erste und der zweite Brückenleiter (113, 123) und gegebenenfalls auch der dritte und der vierte Brückenleiter (233, 243) jeweils durch das erste (130) bzw. das zweite (230) Isolierstück getrennt auf jeweils einem zugehörigen fe dernden Träger (140) befestigt sind, der durch das zugehörige Schaltantriebssystem (EM1, EM2) betätigbar ist.
5. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Kontaktstrecken (111, 112; 121, 122; 231, 232; 241, 242) jeweils als Kontaktpaare mit beweglichen (111a, 112a; 121a, 122a) und feststehenden (111b, 112b; 121b, 122b) Kon taktelementen gebildet sind und
- - daß in jeder Brückenkontaktanordnung (110, 120) jeweils ein Kontaktelement (111a; 221a) eines ersten Kontaktpaars (111a, 111b; 121a, 121b) mit einem Kontaktelement (112a, 122a) eines zweiten Kontaktpaars (112a, 112b; 122a, 122b) über ei nen feststehenden Brückenleiter (114; 124) verbunden ist.
6. Umschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das erste Schaltantriebssystem als Elektromagnetsystem (EM1) zusammen mit der ersten und der zweiten Brückenkontak tanordnung (110, 120) ein erstes geschlossenes Relais (REL1) bildet, bei welchem jeweils eine Kontaktstrecke (112) der er sten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung (110) und eine Kon taktstrecke (122) der zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanord nung (120) intern elektrisch verbunden sind und einen gemein sam nach außen geführten ersten Motoranschluß (M1) bilden, während die jeweils anderen Kontaktstrecken (111; 121) der beiden Brückenkontaktanordnungen getrennt als zwei Polan schlüsse (P1+, P1-) zur Gleichspannungsquelle neben den Steu eranschlüssen (S1+; S1-) des ersten Elektromagnetsystems (EM1) nach außen geführt sind, und
- - daß das zweite Schaltantriebssystem als Elektromagnetsystem (EM2) zusammen mit der dritten und der vierten Brückenkontak tanordnung (230, 240) ein zweites geschlossenes Relais (REL2) bilden, bei welchem jeweils eine Kontaktstrecke (231) der dritten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung (230) und eine Kontaktstrecke (241) der vierten (Öffner-) Brückenkontak tanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen gemeinsam nach außen geführten zweiten Motoranschluß (M2) bilden, während die jeweils anderen Kontaktstrecken (232; 242) der beiden Brückenkontaktanordnungen (230; 240) getrennt als zwei Polanschlüsse (P2+; P2-) zur Gleichspannungsquelle neben den Steueranschlüssen (S2+; S2-) des zweiten Elektromagnetsy stems (EM2) nach außen geführt sind.
7. Umschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das erste und das zweite Schaltantriebssystem als Elek tromagnetsysteme (EM1; EM2) zusammen mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Brückenkontaktanordnung (110, 120; 230, 240) ein geschlossenes Relais-Umpolmodul (RM) bilden,
- - daß jeweils eine Kontaktstrecke (112) der ersten (Schlie ßer-) Brückenkontaktanordnung (110) und eine Kontaktstrecke (122) der zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung (120) in tern elektrisch verbunden sind und einen gemeinsam nach außen geführten ersten Motoranschluß (M1) bilden,
- - daß jeweils eine Kontaktstrecke (231) der dritten (Schlie ßer-) Brückenkontaktanordnung (230) und eine Kontaktstrecke (241) der vierten (Öffner-) Kontaktanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten zweiten Motoranschluß (M2) bilden,
- - daß die jeweils andere Kontaktstrecke (111) der ersten (Schließer-) Brückenkontaktanordnung (110) und die jeweils andere Kontaktstrecke (232) der dritten (Schließer-) Brücken kontaktanordnung (230) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten ersten Polanschluß (P+) zur Gleichspannungsquelle bilden,
- - daß die jeweils andere Kontaktstrecke (121) der zweiten (Öffner-) Brückenkontaktanordnung (120) und die jeweils ande re Kontaktstrecke (242) der vierten (Öffner-) Brückenkontak tanordnung (240) intern elektrisch verbunden sind und einen nach außen geführten zweiten Polanschluß (P-) zur Gleichspan nungsquelle bilden, und
- - daß von den beiden Elektromagnetsystemen (EM1) jeweils ein Spulenanschluß (S1-; S2-) intern mit einem der Polanschlüsse (P-) verbunden ist, während der jeweils andere Spulenanschluß (S1+; S2+) als Steueranschluß nach außen geführt ist.
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