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Sicherheitsschalter
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Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter zur Stromkreisunterbrechung
insbes. für Kraftfahrzeuge, der bei Beschleunigung oder Verzögerung, sobald diese
einen vorgegebenen Wert überschreiten, betätigbar ist und bei dem ein Massekörper
mittels magnetischer Kräfte in seiner Ruhelage gehalten wird.
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Die prinzipielle Aufgabe derartiger Sicherheitsschalter besteht darin,
bei Einwirkung eines übermäßigenstoßes auf ein Fahrzeug, insbes. ein Kraftfahrzeug,
sämtliche Leitungen stromlos zu machen, um so Kabelbrände an auftretenden Druck-
und Beschädigungsstellen und das Entzünden von feuergefährlichem Material, bei Kraftfahrzeugen
von auslaufendem Treibstoff zu verhindern.
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Bekannte Sicherheitsschalter besitzen meist ein Massependel oder
eine Kugel (FR-PS 1 478 809 Malecot), welche beim Überschreiten eines einstellbaren
Stoßimpulses zwei Kontakte öffnen und so den Stromkreis unterbrechen.
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Ein anderer bekannter Sicherheitsschalter arbeitet auf dem Prinzip
eines Kniehebels (DT-AS 1 248 777). All diesen Sicherheitsschaltern ist gemeinsam,
daß sie entweder in ihrer Herstellung aufwendig sind, oder große Abmessungen besitzen,
oder sich ihre Empfindlichkeit nicht fein und exakt genug einstellen lässt, bzw.
eine hohe Empfindlichkeit, die besonders beim seitlichen Rammen des Fahrzeuges von
Bedeutung ist, sich nur auf Kosten des Kontaktdruckes erzielen lässt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheldschalter der eingangs
erwähnten Art so zu verbessern, daß er neben einem einfachen technischen Aufbau
auch noch eine hohe Empfindlichkeit besitzt und sich diese unabhängig vom Kontaktdruck
variieren lässt.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei
galvanisch voneinaider getrennte, elektrische Kontakte nur durch magnetische Kräfte
mittels eines zylindrischen Iiochleistungspermanentmagneten elektrisch miteinander
verbunden werden, der beim Überschreiten einer vorbestimmten Stoßstärke hteefie
Kante einer Abdeckplatte in Stoßrichtung abkippt und/die elektrische Verbindung
der beiden galvanisch getrennten Kontakte löst, und so die Batterie vom Leitungssystem
einpolig trennt.Der bei normalem Betrieb die Kontaktstelle überbrückende Hochleistungspermanentmagnet
wird im Auslösefalle durch die Trägheit seiner Masse so gekippt, daß er abgeschleudert
wird und dadurch die Überbrückung der Kontaktstelle nicht mehr gegeben ist, wodurch
der Stromkreis unterbrochen wird.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet eine auf einem Gewindestift verstellbare Masse trägt, mittels
der die Empfindlichkeit des Schalters ohne Veränderung des Kontaktdruckes geändert
werden kann. Bei Kraftfahrzeugen ist es wUnschenswert, bei einem etwaigen Unfall,
auch den Motor des in den Unfall verwickelten Fahrzeuges augenblicklich außer Betrieb
zu setzen. Denn einerseits soll verhindert werden, daß der weiterlaufende Motor
sich selbst und das Leitungsnetz über die Lichtmaschine weiterhin mit elektrischer
Energie versorgt und anderseits verliert auch meist der Lenker infolge des beim
Unfall erlittenen Schocks die Herrschaft über sein Fahrzeug, was zu schweren Folgeunfällen
führen kann, soferne das Fahrzeug nicht bereits nach dem ersten Aufprall fahruntüchtig
wurde.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass
ein insbes. zylindrischer Schalterkörper mittels einer Klemme auf dem Massepol der
Batterie befestigt wird, dieser Schalterkörper insbes. auf der der Klemmstelle gegenüberliegenden
Seite eine kreisrunde, ebene Kataktfläche aufweist, die in der gleichen Ebene liegt
wie eine Kontaktplatte, die auf einem den Schalterkörper umgebenden, jedoch von
ihm elektrisch isolierten rohrförmigen Außenring leitend befestigt ist, dieser Außenring
ein das Massekabel aufnehmenden Kabelanschlußpol besitzt, derart, daß bei aufgesetztem
Magneten eine elektrische Verbindung vom Pol der Batterie über den Schalterkörper,
die Kontaktplatte, den Magneten, und den Außenring zum Kàbelanschlußpol besteht.
Hiebei kann der Schalterkörper eine insbes. horizontale Bohrung aufweisen, die einen
federnden Kontakt aufnimmt, der über einen in einer insbes.
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vertikalen Bohrung geführten, von einem Magneten betätigten Schaltstift
geschaltet wird und über eine Anschlußfahne mit dem Unterbrecher der Zündanlage
elektrisch verbunden ist, derart, daß bei aufgesetztem Magneten kein Kontakt zwischen
Kontakts ender und Außenring besteht und bei abgefallenem Magneten eine Überbrückung
des Unterbrechers der Zündanlage gegeben
ist, wodurch diese außer
Betrieb gesetzt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, welche verschiedene
Ausfrunssbeispiele des Sicherheitsschalters zeigt, näher erläutert. Es zeigt, Fig.
1 teilweise im Schnitt eine erste Ausführungsform, Fig. 2 den der Fig. 1 zugeordneten
Grundriß, Fig. 3 eine Ausführungsform eines für den'erfindungsgemäßen Schalter verwendbaren
Magneten, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Sicherheitsschalters, Fig. 5 den der Fig. 4 zugeordneten Grundriß bei abgenommenem
Magnet, und Fig. 6 schematisch den Primärkreis einer Zündanlage.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, dient beim Erfindungsgegenstand zur Erzeugung
des Kontaktdruckes nicht wie üblich eine Feder, sondern ein Permanenthochleistungsmagnet
9. Dieser überbrückt Kontakte 5 und 10, von welchen der Kontakt 5 mittels einer
Schraube 1 und einem Plättchen 2 mit der Batterieklemme 4 verbunden ist, welche
ihrerseits mit einer Klemmschraube 3 fest an einem Pol der Batterie befestigt ist.
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Der zweite Kontakt ist in einem Preßkörper 7 beweglich gelagert und
mittels eines Kupferbandes ii mit dem Pol 8 verbunden. Der Schalter ist durch eine
Abdeckplatte 12, welche mittels Schrauben 6 und 13 am Preßkörper 7 befestigt ist,
abgedeckt.
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Zur Steigerung der Empfindlichkeit lässt sich, wie Fig.3 zeigt, auf
dem Magneten 9 eine auf einem Gewindestift 14 verstellbare Regelmasse 15 anbringen.
Je grösser man den Abstand zwischen dieser und dem Magneten 9 wählt, umso empfindlicher
wird der Schalter unabhängig von seinem Kontaktdruck.
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Wird nun durch einen auf das Fahrzeug auftreffenden Stoß die Haftkraft
des Magneten 9 überwunden, so kippt dieser über die Abdeckplatte 12 ab und schaltet
so die Batterie vom Leitungssystem des Kraftfahrzeuges ab.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Schalter, mit dem auch die Zündung
außer Betrieb gesetzt werden kann, wenn ein Stoß
übermäßiger Stärke
auf das Kraftfahrzeug einwirkt. Bei dieser Ausführung sitzt der Schalter 21 mittels
der Klemme 22 fest am Minuspol der Batterie 28. Mittels des Magneten 23 ist er galvanisch
leitend über eine Kontaktplatte 25 und einen Außenring24 mit dem KabelanschluBpol16
verbunden. Durch eine Isolierung 26 ist der Schalterkörper 21 vom Außenring 24 elektrisch
getrennt. Mittels eines Isolierkörpers 19 sind im Schalterkörper 21 ein Kontakt
18 und ein Schaltstift 17 gehalten. Der Kontakt 18 ist über eine Anschlußfahne 27
an den Unterbrecherkontakt 30 der Zündanlage angeschlossen, hat jedoch im Betriebsfalle
keine Verbindung mit der Kontaktstelle a, weil der Schaltstift 17 durch den Magnet
23 niedergedrückt ist.
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Übersteigt nun im Ansprechfalle die in der Masse und Regelmasse bei
einem Stoß entstehende Kraft die Haftkraft des Magneten 23, so kippt dieser über
den Rand der Kontaktplatte 25 ab und löst so einerseits die elektrische Verbindung
zwischen Schalterkörper 21 und Kontaktplatte 25, wodurch die Batterie 28 vom Leitungsnetz
abgeschaltet wird und anderseits wird nun durch die wirksam werdende Federkaft des
Kontaktes 18 der Schaltstift 17 nach oben gedrückt und der Kontakt an der Stelle
a geschlossen. Hiedurch ist der Unterbrecher 30 der Zündanlage, wie in Fig. 6 ersichtlich,
überbrückt, und die Zündung des Kraftfahrzeuges somit außer Betrieb gesetzt.
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In Fig. 6 ist mit 29 das Zündschloß und mit 31 die Zündspule bezeichnet.
Der Unterbrecherkontakt 30 wird durch eine Nocke 32 gesteuert.