WO2024103096A1 - Electric emergency switch device - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to an electrical emergency switching device according to the preamble of patent claim 1.
- EP2030212A1 discloses a method and a device for extinguishing an arc fault in a medium and high voltage switchgear.
- at least one short-circuit switching element is connected between the phases of a three-phase distribution.
- the short-circuit switching element is fired by means of an explosive charge acting directly on the short-circuit switching element onto a conical contact structure connected to the three-phase conductors and designed to complement the short-circuit switching element. Due to the complementary contours of the short-circuit switching element and the three-phase conductors, a self-locking retention in the short-circuit position is achieved without the need for a holding force.
- WO9619816A1 discloses an electrical switching device for the rapid, simultaneous electrical closing of at least three conductors intended for high current and high voltage.
- the switching device consists of a housing in which an electrically insulating flame tube is arranged, with insulators connected to the housing, via which the conductors are connected to contacts arranged in the flame tube.
- a projectile made of conductive material is held in a ready position, and at the other end of the tube, a damping block is arranged.
- the pressure force of an explosive charge pushes the projectile into an operational position in which it is clamped between the contacts and causes an electrical short circuit between the contacts.
- Pyrotechnically activated switching devices are also known for quickly separating electrical connections or interrupting circuits.
- electrical safety can be quickly restored in the event of an accident.
- a short circuit can be quickly created to bridge failed power components or to support the triggering of other safety components.
- Such an emergency switching device is already known from DE 102017106117 B3.
- a connecting element is covered by insulation caps in order to Standby position to keep the connecting element insulated from the contact arrangements.
- the connecting element is pyrotechnically moved from the standby position to the use position, the insulating layer is destroyed and the connecting element comes into electrically conductive contact with both associated contacts of the contact arrangements, thus closing the circuit.
- DE 19712387 A1 also discloses an emergency switching device with a first and a second contact unit and with a connecting element that can be moved between a standby position and a self-locking operating position by a pyrotechnic charge.
- a retaining part inside the housing that is clamped between the contact surfaces in the standby position projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element during its movement from the standby position to the operating position.
- the connecting element is kept spaced apart and insulated from the contact arrangements and can only be pushed away during a pyrotechnically induced movement of the connecting element.
- US 4417519 A also discloses a switching device with two contact units and a connecting element with a standby position and a self-locking operating position.
- An electrically insulating retaining part in the interior of the housing projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element in order to keep it spaced apart from the contact arrangements and insulated in the standby position.
- the retaining part is pushed away from the moving connecting element.
- EP 1052665 A2 also shows a similar switching device with an insulating layer designed as a retaining part, whereby this insulating membrane is destroyed in the course of a pyrotechnically induced movement of a connecting element. In the standby state, the connecting element is held by the retaining part and is electrically insulated from the contacting arrangements.
- DE 9419141 Ul also discloses a corresponding switching device in which an insulating layer arranged between two contacting arrangements keeps a cylindrically shaped connecting element, which in its standby position touches the contacting surface of one contacting arrangement, insulated from the contacting surface of the other contacting arrangement.
- a pyrotechnically induced movement of the Fastening element leads to destruction of the insulating layer due to the movement of the fastener into the insertion position.
- the two other documents DE 102019101307 B3 and US 2003231443 A1 also show similar switching devices, with DE 102019101307 B3 disclosing a connecting element that is embedded in an insulating layer.
- the retaining part of US 2003231443 A1 which insulates the connecting element in its standby position and keeps it at a distance from the contacting arrangements, is designed as an insulating pin clamped between the contacting surfaces of the two contacting arrangements, which is destroyed in the event of a pyrotechnically induced movement.
- the object of the present invention was to improve the previously known solutions and to create a device with which an electrical circuit can be short-circuited as quickly as possible in an emergency in order to destroy available residual energy as quickly as possible or to earth a consumer or a power source.
- the device according to the invention is based on a switching device comprising a dust- and liquid-tight housing made of electrically insulating material and at least one electrically controllable pyrotechnic trigger.
- a circuit between two contact arrangements can be closed by means of a connecting element that can be moved from a standby position to an operational position.
- the device comprises at least one pair of associated contact arrangements, each with at least one contact lug arranged on the outside of the housing, and at least one contact surface located inside the housing for each contact arrangement, wherein at least two contact surfaces of each pair of contact arrangements are spaced apart from one another at least in a standby state of the switching device, an electrically conductive connecting element inside the housing, which has a standby position and a self-locking use position, which only in the use position contacts the contact surfaces of both contacting arrangements of the associated pair, whereby an electrically conductive connection is thus established within the pair of contacting arrangements.
- At least one retaining part inside the housing projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element as it moves from the standby position to the deployment position, thus keeping the connecting element insulated from the contacting arrangements.
- the retaining part is either positioned in the housing so as to be electrically insulated from the contacting surfaces, or alternatively or additionally is itself made of insulating material for optimal electrical insulation of the contacting surfaces.
- the retaining part is designed in such a way that it is only destroyed, deformed or pushed away during a pyrotechnically induced movement of the connecting element from the standby position to the deployment position. This can happen, for example, by breaking or breaking off holding arms for the connecting part.
- the retaining part could also be deformed only to the extent that the connection can move steeply relative to it and reach the deployment position. Pushing it away into a housing cavity or out of the housing, possibly destroying the housing, is also conceivable.
- a pair of associated contact arrangements is to be understood as meaning that these are contact arrangements whose electrically conductive connection (short-)circuits an electrical circuit.
- the separate retaining part which keeps the conductive sections of the contact arrangements separate from one another and thus electrically insulated, minimises the risk of the connecting element being accidentally moved into the operating position, particularly in applications subject to high mechanical stress. The occurrence of leakage currents is also minimised by the additional insulating function.
- the switching device is characterized in that the retaining part is designed as a pin-shaped element with a widened end and is fixed with the pin-shaped section parallel to the contact surfaces in the area between the contact elements in the housing lower part and is separated at least from the contact arrangements by a corresponding distance and/or by Intermediate layers made of an insulating material are electrically insulated. This ensures that the retaining part is anchored securely and electrically insulated under all circumstances.
- the retaining part is electrically insulated from the connecting element by an appropriate distance and/or by intermediate layers made of an insulating material. This ensures that no thermal or mechanical stress can lead to an unwanted closing of the circuit.
- a preferred embodiment of the switching device provides that the retaining part has a widening that projects perpendicularly to its longitudinal extension and engages the connecting element, the widening preferably being formed by four orthogonal tongues that project perpendicularly to the longitudinal extension of the retaining part. This allows a secure holding effect on the connecting element held in a precisely defined position with a material-saving design of the retaining part. At the same time, however, the retaining part can be overcome with a relatively low, precisely definable amount of force in the event of a trigger.
- a preferred embodiment is one in which slots are made in the connecting element to encompass the contact surfaces of the contact elements, whereby the tongues of the retaining part then engage in those peripheral sections of the connecting element that are free of slots and that are also located outside the area of the contact surfaces.
- an emergency switching device comprising at least one pair of associated contacting arrangements, each consisting of at least one contacting surface located inside the housing and at least one contact lug guided to the outside of the housing, wherein the contacting surfaces of each pair of contacting arrangements are spaced apart from one another inside the housing, wherein a connecting element in the standby position touches a maximum of one of the contacting surfaces of the contact elements, it is provided according to the invention that by means of a A retaining part that is electrically insulated from the contact surfaces or made of insulating material keeps the connecting element at a distance from the other contact surfaces of the associated pair and insulates it from them. This makes it possible to achieve the same technical effects and advantages as explained for the first embodiment.
- an emergency switching device comprises at least a first contact arrangement, consisting of at least one contact surface located inside the housing and at least one contact lug guided to the outside of the housing, furthermore at least a second contact arrangement consisting of at least one contact lug arranged on the outside of the housing, a line section electrically connected to it and a connecting element electrically connected to it, and is characterized according to the invention in that the connecting element is kept at a distance from the contact surface of the first contact arrangement in the standby position and is insulated from it by the retaining part which is electrically insulated from the contact surfaces or made of insulating material.
- the connecting element in the standby position is embedded in an insulating layer at least with its section facing the contacting surfaces or the contacting surfaces are covered by an insulating layer, and wherein the connecting element has pierced the insulating layer in the use position.
- a structurally simple and functionally reliable embodiment is preferred in which the connecting element can be moved along a straight path.
- the connecting element can preferably be moved along a longitudinal axis of the housing.
- a further optional variant is characterized in that the connecting element is guided relative to the housing by means of an anti-twist device.
- the connecting element is mounted on an axis in relation to the contact elements in the housing so as to be rotatable or pivotable along a curved path and that the at least one further contact element in the standby position is in at least one predeterminable Angular distance of the contact surface of the first contact element is arranged downstream in the direction of rotation.
- a further preferred embodiment of the invention provides that the retaining part which is electrically insulated from the contacting surfaces or made of insulating material rests against the connecting element in the standby position and thus keeps the connecting element in the standby position and the contacting arrangements insulated.
- the pyrotechnic trigger comprises an electrically ignitable propellant charge and a piston that can be displaced in the housing by the action of the propellant charge, which piston acts directly or indirectly on the connecting element.
- An embodiment of a connecting element that is designed as a piston at one end is also conceivable.
- the propellant charge including the connection of the control lines, is cast in a different material than that of the housing. This avoids a capillary effect due to different expansion coefficients.
- the piston can advantageously also be guided relative to the housing by means of an anti-twisting device.
- the connecting element is preferably designed in such a way as to cause shearing off of any surface coating or oxide layer formed on the contact surfaces.
- the insulating effect can be optimally maintained in the standby state of the switching device, while the best possible electrical contact is ensured in an emergency.
- the connecting element is designed as a cylinder or sleeve that is open towards the contact elements.
- the clear width of the slots is smaller than the thickness of the contact elements in the area of the contact surfaces, possibly including surface coatings and/or oxide layers. This results in the connecting element being formed (cold molded) onto the contact elements, which leads to a permanent and irreversible holding effect.
- a further embodiment of the switching device according to the invention is characterized in that the retaining part is designed as a pin-shaped element with a widened end and is arranged parallel to the contact surfaces in the area between the contact elements, and rests with the widened end on the connecting element in its ready position.
- a further embodiment according to the invention is characterized in that at least one contact arrangement of each pair is connected to a resistor and preferably additionally to a heat accumulator. This ensures that in an emergency and after the switching device has been triggered, the electrical energy released in a short time is safely converted into heat.
- Fig. 1 is a perspective view of an emergency switching device according to the invention
- Fig. 2 is an exploded view of the switching device of Fig. 1;
- Fig. 3 is a longitudinal section through the switching device of Fig. 1;
- Fig. 4 is a perspective side view of the components propellant charge, piston, connecting element, retaining part and contact elements of the switching device of Fig. 1;
- Fig. 5 is an oblique view from above of the housing seal and the retaining part of the switching device of Fig. 1;
- Fig. 6 is a perspective, partially schematic side view of the contact arrangements of a further embodiment of an emergency switching device according to the invention.
- the position information chosen in the description refers to the figure directly described and shown, and if the position changes, these position information must be transferred to the new position.
- All information on value ranges in the actual description is to be understood as including any range and all subranges thereof, e.g. the information 1 to 10 is to be understood as including all subranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
- the electrical emergency switching device in Fig. 1 has a dust- and liquid-tight housing, consisting of an upper housing part 1 and a lower housing part 2.
- the housing parts 1, 2 are made of insulating material, preferably of fiber-reinforced plastic with a high CTL value, for example polyamide (PA), PPT(A), PBT or PPT.
- At least two contact lugs 3 protrude, opposite one another, preferably from the lower housing part 2 and serve for the electrical connection to the circuit or consumer to be short-circuited or earthed.
- the control for triggering the device takes place via the control lines 4, which are sealed in the upper housing part 1.
- the housing parts 1, 2 are connected by means of screws 5.
- the seal 12 can be seen, which is clamped between the upper housing part 1 and the lower housing part 2.
- the contact lugs 3 located outside the lower housing part 2 continue inside the lower housing part 2 in contact surfaces 6, which are preferably oriented parallel to the longitudinal axis of the housing 1, 2 and which, together with the contact lugs 3, form the electrical contact elements.
- the contact surfaces 6 are fixed at a distance from one another inside the lower housing part 2, so that no continuous circuit is formed.
- the material for the Contact elements 3, 6 are preferably made of copper, stainless steel or combinations thereof.
- the circuit between the contact surfaces 6 is closed by an electrically conductive connecting element 7 accommodated in the upper part 1 of the housing, which is preferably made of a copper material with the highest conductivity, e.g. Cu-ETP.
- the connecting element 7 is in a standby position without contact with the contact surfaces 6, which corresponds approximately to the position shown in Fig. 2 and in which the contact elements 3, 6 are insulated from one another.
- the connecting element 7 is moved into an operational position and is preferably held in this position in a self-locking manner, in which it contacts the contact surfaces 6 of both contact elements 3, 6 and thus an electrically conductive connection is established between the contact elements.
- the displacement of the connecting element 7 from the standby position to the operational position is brought about by a pyrotechnic trigger arrangement which can be triggered via the control lines 4 and which preferably acts on the connecting element 7 via a piston 8.
- the piston 8 is slidably accommodated in a recess in the upper housing part 1, preferably provided with a sealing ring 9.
- the gas pressure when a propellant charge 10 is ignited in the recess in the upper housing part 1 presses the piston 8 onto the connecting element 7 and further moves it together with it towards the contact surfaces 6.
- the propellant charge 10 can be fixed in the upper housing part 1 by pouring it into its plastic material, by gluing it in, or the like.
- the propellant charge 10, advantageously including the connection of the control lines 4, is preferably cast in it using a different material than that of the housing 1, 2.
- the connecting element 7 itself is designed as a piston, at least at its end closest to the propellant charge 10, and the propellant charge 10 acts directly on it.
- At least one retaining part 11 inside the housing 1, 2 projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element 7 as it moves from the standby position to the use position.
- the dimensions of the elements 7 and 11 are selected such that the connecting element 7 remains safely insulated from the contact arrangements 3, 6.
- the retaining part 11 advantageously holds the connecting element 7 fixed directly in the standby position in which it is spaced from the contact elements 3, 6 and insulated from them.
- the retaining part 11 is preferably made of electrically insulating material, for sufficient mechanical strength for fixing the connecting element 7 preferably from plastic with a high CTI value, from polyamide (PA), from PPT(A), PBT or PTT, with or without fiber reinforcement.
- the retaining part 11 can be positioned and mounted in the housing 1 in such a way that it is electrically insulated from all conductive structures, either by an appropriate distance from these structures and/or by intermediate layers made of an insulating material.
- the retaining part 11 is installed insulated at least from the contact arrangements 3, 6 and it can optionally be provided with an electrically insulating coating, which in certain cases allows the mechanically stabilizing parts of the retaining part 11 to be made from metal or other electrically conductive materials.
- the retaining part 11 is preferably designed as a pin-shaped element with a widened end directed towards the connecting element 7 or directly touching it.
- This end region could be made of electrically insulating material and possibly placed on a pin-shaped section, which could also be made of electrically conductive material if appropriately spaced from other electrically conductive elements of the switching device.
- the pin-shaped section, which extends from the widened end of the retaining part 11, is preferably embedded in the material of the housing lower part 2 parallel to the contact surfaces 6 in the area between the contact elements 3, 6 and is thus fixed therein.
- the fixing can be done by gluing, pressing in, screwing or any other suitable fastening method.
- FIG. 3 In the longitudinal section of Fig. 3 through the embodiment of the emergency switching device according to the invention already shown by way of example in Figs. 1 and 2 and described above, the arrangement of the components and assemblies described above is shown in an assembled, operational state, especially with the connecting element 7 in the ready position.
- the connecting element 7 can preferably be displaced along a straight path, preferably along the longitudinal axis of the housing 1, 2, which is vertical here.
- the connecting element 7 can be attached or designed at the end of a tongue or a lever firmly connected to the housing 1, 2. In the course of pivoting or any other movement from the standby position to the use position.
- the at least one further contact element 3, 6 in the standby position is arranged downstream of the contact surface 6 of the first contact element 3, 6 in the direction of rotation at at least a predeterminable angular distance.
- the connecting element 7 as a sleeve-shaped component, i.e. as a hollow cylinder with an end face facing the piston 10, can already be seen.
- the connecting element 7 could also be designed as a solid cylinder.
- the piston 8 can be connected to the connecting element 7 via a pin 13, which is inserted into a bore 15 in the end wall of the connecting element 7 and fixed there.
- the retaining part 11 is, as can also be clearly seen in Fig. 3, fixed in the housing lower part 2, preferably inserted in a housing pin 16 extending towards the connecting element 7, whereby this can be done by inserting, gluing or pressing the pin-shaped, narrow section of the retaining part 11 into a bore of the housing pin 16 or by casting.
- slots 14 are preferably worked out, which in the illustrated embodiment and in Fig. 4 are even more clearly visible, are worked out in the wall of the connecting element 7.
- the connecting element 7 in its use position encompasses the inner sections of the contact surfaces 6, preferably on both sides, and thus establishes the electrically conductive connection between the two contact elements 3, 6.
- the clear width of the slots 14 is smaller than the thickness of the contact elements 3, 6 in the area of the contact surfaces 6. This preferably includes the thickness including any surface coatings and/or oxide layers.
- the connecting element 7 is therefore designed in relation to the contact surfaces 6 in such a way as to cause a shearing off of any surface coating or oxide layer formed on the contact surfaces 6 and thus ensure optimal electrical contact.
- the resulting molding of the connecting element 7 onto the contact surfaces 6 also achieves a holding effect that securely and irreversibly fixes the connecting element 7 in the position of use.
- retaining part 11 as a pin-shaped element with a widened end, with which it rests on the connecting element 7.
- the longitudinal extension of the retaining part 11 is aligned parallel to the contact surfaces 6 and the retaining part 11 is arranged, at least in the standby position, in the area between the contact elements 3, 6.
- the widening of the retaining part 11 is preferably formed by four orthogonal tongues 17 projecting perpendicularly to the longitudinal extension of the retaining part 11.
- the retaining part 11 is oriented in such a way that the tongues 17 engage in those circumferential sections of the connecting element 7 that are free of slots 14. This can be clearly seen in Fig. 5, in which only the retaining part 11 and the seal 12 with their recesses for the contact elements 3, 6 are shown, since the tongues 17 must also lie circumferentially outside the area of the contact surfaces 6.
- the tongues 17 can, depending on the specific elasticity of the tongues 17 and the mechanical strength of the retaining part 11, preferably be elastically deformed, wherein they then rest against the inside of a hollow connecting element 7 and, due to the frictional forces, cause a holding effect which holds the connecting element 7 in the deployment position.
- retaining part 11 is destroyed, either completely broken or by breaking off the tongues 17.
- An irreversible deformation of the retaining part 11 could also be provided, as well as pushing away into the material of the housing lower part 2, possibly destroying the housing lower part 2 itself.
- an anti-twisting device can preferably be provided between the piston 8 or connecting element 7 and the recess in the upper housing part 1 that accommodates these components, for example by means of guide grooves and ridges.
- a further embodiment provides that a resistor is integrated in order to prevent too rapid a discharge or too strong current and/or voltage peaks and the secondary damage caused thereby when the connection between the contact elements 3, 6 is closed by the connecting element 7.
- FIG. 6 finally shows a perspective, partially schematic side view of the contact arrangements of a further embodiment of an emergency switching device according to the invention.
- a first of these pairs of contact arrangements which belong together, comprises, for example, two contact surfaces 6 which are at the same potential and are located inside the housing 1, 2 - not shown here - and which are integrally or at least electrically conductively connected to at least one contact lug 3 each guided to the outside of the housing 1, 2.
- the second contact arrangement of the pair consists of at least one contact lug 3 arranged on the outside of the housing 1, 2, which is connected to an adjoining and electrically conductive line section 19.
- a connecting element 7 which is as electrically conductive as possible is connected to this line section 19.
- this can be mechanically held in the standby position by the retaining part 11, here fixed and insulated at a distance from the contact surfaces 6 of the first contact arrangement 3, 6.
- the electrically conductive connection between the or each contact lug 3 of the second contact arrangement and its connecting element 7 could also be formed by mutually contacting strips or linings on the inner wall of the guide in the housing 1, 2 for the connecting element 7 and on the outer circumference of the connecting element 7 itself.
- a further improvement in the insulation of the contacting arrangements can be achieved if the connecting element 7 in the standby position - as also shown in Fig. 6 - is embedded in an insulating layer 20 at least with its section facing the contacting surfaces 6.
- the insulating layer 20 itself can also act as a retaining part and can also be provided as a cover or coating of the contact surfaces 6.
- the connecting element 7 pierces the insulating layer 20 or shears it off the contact surfaces 6, so that the electrically conductive connection between the contact lugs 3 via the lines 19, the connecting element 7 and the contact surfaces 6 is again established, and the irreversible mechanical connection between the connecting element 7 and the contact surfaces 6 is ensured.
- a further embodiment of the pyrotechnic switching device according to the invention has at least one optical indicator for externally recognizable functional reliability, which indicates an indication of internal damage and thus a possible functional failure of the entire assembly.
- a preferred variant of such an indicator is at least one pin-shaped element visible from the outside, preferably redundant, which indicates internal damage and a possible functional failure if broken. This makes it possible to check the functionality of the switching device during the assembly process and to reject the entire assembly if these indicators break.
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Abstract
The invention relates to an electric emergency switch device comprising a housing (1, 2), at least one electrically controllable pyrotechnic trigger (8, 9, 10), and at least two contact elements (3, 6) each having at least one contacting surface (6) located inside the housing and at least one contact lug (3) guided to the outside of the housing. The contacting surfaces (6) of all contact elements are at a distance from one another. An electrically conductive connection element (7) has a standby position and a self-locking insertion position, wherein the connection element (7) in the standby position does not touch any of the contacting surfaces (6) and in the insertion position contacts the contacting surfaces (6) of both contact elements, thus establishing an electrically conductive connection between the contact elements (3, 6). The connection element (7) is moved by the pyrotechnic trigger (8, 9, 10) from the standby position into the insertion position. A retaining part (11) holds the connection element (7) in the standby position and at a distance from the contact elements (3, 6) and isolated therefrom.
Description
ELEKTRISCHE NQTFALL-SCHALTVQRRICHTUNG ELECTRICAL NQFALL SWITCHING DEVICE
Die Erfindung betrifft eine elektrische Notfall-Schaltvorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to an electrical emergency switching device according to the preamble of patent claim 1.
Die EP2030212A1 offenbart ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zur Löschung eines Störlichtbogens in einer Mittel- und Hochspannungsschaltanlage. Dabei wird mindestens ein Kurzschlussschaltelement zwischen die Phasen einer Drehstromverteilung geschaltet. Dazu wird das Kurzschlussschaltelement mittels einer direkt am Kurzschlussschaltelement einwirkenden Sprengladung auf eine mit den Drehstromleitern verbundene, zum Kurzschlussschaltelement komplementär ausgebildete konische Kontaktstruktur geschossen. Aufgrund der komplementären Konturen von Kurzschlussschaltelement und Drehstromleitern wird dabei ein selbsthemmendes Verharren in der Kurzschlussstellung unter Verzicht einer Haltekraft erreicht. EP2030212A1 discloses a method and a device for extinguishing an arc fault in a medium and high voltage switchgear. In this case, at least one short-circuit switching element is connected between the phases of a three-phase distribution. To do this, the short-circuit switching element is fired by means of an explosive charge acting directly on the short-circuit switching element onto a conical contact structure connected to the three-phase conductors and designed to complement the short-circuit switching element. Due to the complementary contours of the short-circuit switching element and the three-phase conductors, a self-locking retention in the short-circuit position is achieved without the need for a holding force.
Die WO9619816A1 offenbart eine elektrische Schalteinrichtung zum schnellen gleichzeitigen elektrischen Schließen von mindestens drei für Hochstrom und Hochspannung bestimmten Leitern. Das Schaltgerät besteht aus einem Gehäuse, in welchem ein elektrisch isolierendes Flammrohr angeordnet ist, wobei mit dem Gehäuse Isolatoren verbunden sind, über welche die Leiter mit im Flammrohr angeordneten Kontakten verbunden sind. An einem Ende des Rohrs ist ein Geschoß aus leitfähigem Material in einer Bereitschaftsposition gehalten, und am anderen Ende des Rohres ist ein Dämpfungsblock angeordnet. Durch die Druckkraft einer Sprengladung wird das Geschoss in eine Einsatzposition geschoben, in welche es zwischen den Kontakten geklemmt ist und einen elektrischen Kurzschluss zwischen den Kontakten bewirkt. WO9619816A1 discloses an electrical switching device for the rapid, simultaneous electrical closing of at least three conductors intended for high current and high voltage. The switching device consists of a housing in which an electrically insulating flame tube is arranged, with insulators connected to the housing, via which the conductors are connected to contacts arranged in the flame tube. At one end of the tube, a projectile made of conductive material is held in a ready position, and at the other end of the tube, a damping block is arranged. The pressure force of an explosive charge pushes the projectile into an operational position in which it is clamped between the contacts and causes an electrical short circuit between the contacts.
Auch zum schnellen Trennen von elektrischen Verbindungen bzw. Unterbrechen von Stromkreisen sind pyrotechnisch betätigte Schaltvorrichtungen bekannt. So kann im Bereich der Elektromobilität bei einem Unfall rasch die elektrische Sicherheit hergestellt werden. Bei industriellen Anwendungen kann schnell ein Kurzschluss hergestellt werden, um ausgefallene Leistungsteile zu überbrücken oder die Auslösung von weiteren Sicherheitskomponenten zu unterstützen. Pyrotechnically activated switching devices are also known for quickly separating electrical connections or interrupting circuits. In the field of electromobility, electrical safety can be quickly restored in the event of an accident. In industrial applications, a short circuit can be quickly created to bridge failed power components or to support the triggering of other safety components.
Eine derartige Notfall-Schaltvorrichtung ist aus der DE 102017106117 B3 vorbekannt. Dabei ist ein Verbindungselement durch Isolationskappen abgedeckt, um in der
Bereitschaftsposition das Verbindungselement von den Kontaktierungsanordnungen isoliert zu halten. Bei einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung des Verbindungselementes aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition wird die Isolierschicht zerstört und das Verbindungselement kommt mit beiden zusammengehörigen Kontakten der Kontaktierungsanordnungen in elektrisch leitenden Kontakt und schliesst damit den Stromkreis. Such an emergency switching device is already known from DE 102017106117 B3. A connecting element is covered by insulation caps in order to Standby position to keep the connecting element insulated from the contact arrangements. When the connecting element is pyrotechnically moved from the standby position to the use position, the insulating layer is destroyed and the connecting element comes into electrically conductive contact with both associated contacts of the contact arrangements, thus closing the circuit.
Die DE 19712387 Al offenbart ebenfalls eine Notfall-Schaltvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Kontaktierungseinheit und mit einem Verbindungselement, das durch eine pyrotechnische Ladung zwischen einer Bereitschaftsposition und einer selbsthemmenden Einsatzposition verschoben werden kann. Ein in der Bereitschaftsposition zwischen den Kontaktflächen geklemmtes Rückhalteteil im Inneren des Gehäuses ragt mit zumindest einem Teilbereich seines Querschnittes in den Weg des Verbindungselementes bei seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition. Derart wird das Verbindungselement von den Kontaktierungsanordnungen beabstandet und isoliert gehalten und kann erst im Zug einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung des Verbindungselementes weggedrückt werden. DE 19712387 A1 also discloses an emergency switching device with a first and a second contact unit and with a connecting element that can be moved between a standby position and a self-locking operating position by a pyrotechnic charge. A retaining part inside the housing that is clamped between the contact surfaces in the standby position projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element during its movement from the standby position to the operating position. In this way, the connecting element is kept spaced apart and insulated from the contact arrangements and can only be pushed away during a pyrotechnically induced movement of the connecting element.
Ebenfalls offenbart die US 4417519 A eine Schaltvorrichtung mit zwei Kontaktierungseinheiten und einem Verbindungselement mit einer Bereitschaftsposition und einer selbsthemmender Einsatzposition. Ein elektrisch isolierendes Rückhalteteil im Inneren des Gehäuses ragt mit zumindest einem Teilbereich seines Querschnittes in den Weg des Verbindungselementes, um es in der Bereitschaftsposition von den Kontaktierung sanordnungen beabstandet und isoliert zu halten. Bei pyrotechnischer Auslösung wird das Rückhalteteil vom bewegten Verbindungselement weggedrückt. US 4417519 A also discloses a switching device with two contact units and a connecting element with a standby position and a self-locking operating position. An electrically insulating retaining part in the interior of the housing projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element in order to keep it spaced apart from the contact arrangements and insulated in the standby position. When pyrotechnics are triggered, the retaining part is pushed away from the moving connecting element.
Auch die EP 1052665 A2 zeigt eine ähnliche Schaltvorrichtung, mit einer als Rückhalteteil ausgebildeten Isolierschicht, wobei diese Isoliermembrane im Zuge einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung eines Verbindungselementes zerstört wird. Im Bereitschaftszustand wird das Verbindungselement durch das das Rückhalteteil gehalten und gegenüber den Kontaktierungsanordnungen elektrisch isoliert. EP 1052665 A2 also shows a similar switching device with an insulating layer designed as a retaining part, whereby this insulating membrane is destroyed in the course of a pyrotechnically induced movement of a connecting element. In the standby state, the connecting element is held by the retaining part and is electrically insulated from the contacting arrangements.
Ferner offenbart auch die DE 9419141 Ul eine entsprechende Schaltvorrichtung bei der eine, zwischen zwei Kontaktierung sanordnungen angeordnete Isolierschicht ein zylinderförmig ausgebildetes Verbindungselement, das in dessen Bereitschaftsposition die Kontaktierung sflä- che einer Kontaktierung sanordnung berührt, gegenüber der Kontaktierungsfläche der anderen Kontaktierungsanordnung isoliert hält. Eine pyrotechnisch bewirkte Bewegung des
Verbindungselementes führt aufgrund der Bewegung des Verbindungselementes in die Einsatzposition zur Zerstörung der Isolierschicht. Furthermore, DE 9419141 Ul also discloses a corresponding switching device in which an insulating layer arranged between two contacting arrangements keeps a cylindrically shaped connecting element, which in its standby position touches the contacting surface of one contacting arrangement, insulated from the contacting surface of the other contacting arrangement. A pyrotechnically induced movement of the Fastening element leads to destruction of the insulating layer due to the movement of the fastener into the insertion position.
Die beiden weiteren Dokumente DE 102019101307 B3 und US 2003231443 Al zeigen ebenfalls ähnliche Schaltvorrichtungen, wobei DE 102019101307 B3 ein Verbindungselement offenbart, das in eine Isolierschicht eingebettet ist. Das Rückhalteteil der US 2003231443 Al, welches das Verbindungselement in dessen Bereitschaftsposition isoliert und beabstandet von den Kontaktierung sanordnungen hält, ist als zwischen den Kontaktierungsflächen der beiden Kontaktierungsanordnungen geklemmter isolierender Stift ausgeführt, der bei einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung zerstört wird. The two other documents DE 102019101307 B3 and US 2003231443 A1 also show similar switching devices, with DE 102019101307 B3 disclosing a connecting element that is embedded in an insulating layer. The retaining part of US 2003231443 A1, which insulates the connecting element in its standby position and keeps it at a distance from the contacting arrangements, is designed as an insulating pin clamped between the contacting surfaces of the two contacting arrangements, which is destroyed in the event of a pyrotechnically induced movement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die bisher bekannten Lösungen zu verbessern, und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der im Notfall möglichst blitzartig ein Stromkreis kurzgeschlossen werden kann, um so schnell als möglich verfügbare Restenergie zu vernichten oder einen Verbraucher bzw. eine Stromquelle zu erden. The object of the present invention was to improve the previously known solutions and to create a device with which an electrical circuit can be short-circuited as quickly as possible in an emergency in order to destroy available residual energy as quickly as possible or to earth a consumer or a power source.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. This object is achieved by a device and a method according to the claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert auf einer Schaltvorrichtung, umfassend ein staub- und flüssigkeitsdichtes Gehäuse aus elektrisch isolierendem Material und zumindest einen elektrisch ansteuerbaren pyrotechnischen Auslöser. Mittels dieses Auslösers kann im Not- bzw. Einsatzfall, beispielsweise zum Kurzschließen von PV-Anlagen oder Brennstoffzellen, zur schnellen Energieentladung in kurzem Zeitraum, etwa in Notfällen bei Elektrofahrzeugen, oder auch für eine schnelle Erdung, ein Stromkreis zwischen zwei Kontaktierungsanordnungen mittels eines aus einer Bereitschaftsposition in eine Einsatzposition bewegbares Verbindungselement geschlossen werden., The device according to the invention is based on a switching device comprising a dust- and liquid-tight housing made of electrically insulating material and at least one electrically controllable pyrotechnic trigger. By means of this trigger, in an emergency or operational situation, for example for short-circuiting PV systems or fuel cells, for rapid energy discharge in a short period of time, for example in emergencies in electric vehicles, or also for rapid earthing, a circuit between two contact arrangements can be closed by means of a connecting element that can be moved from a standby position to an operational position.
Weiters umfasst die Vorrichtung zumindest ein Paar von zusammengehörigen Kontaktierungsanordnungen mit je zumindest einer an der Aussenseite des Gehäuses angeordneten Kontaktfahne, und je zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche für jede Kontaktierungsanordnung, wobei zumindest zwei Kontaktierungsflächen jedes Paares von Kontaktierung sanordnungen zumindest in einem Bereitschaftszustand der Schaltvorrichtung voneinander beabstandet sind, ein elektrisch leitendes Verbindungselement im Inneren des Gehäuses,
welches eine Bereitschaftsposition und eine selbsthemmende Einsatzposition aufweist, das nur in der Einsatzposition die Kontaktierungsflächen beider Kontaktierungsanordnungen des zusammengehörigen Paares kontaktiert, wobei derart eine elektrisch leitende Verbindung innerhalb des Paares von Kontaktierungsanordnungen hergestellt ist. Furthermore, the device comprises at least one pair of associated contact arrangements, each with at least one contact lug arranged on the outside of the housing, and at least one contact surface located inside the housing for each contact arrangement, wherein at least two contact surfaces of each pair of contact arrangements are spaced apart from one another at least in a standby state of the switching device, an electrically conductive connecting element inside the housing, which has a standby position and a self-locking use position, which only in the use position contacts the contact surfaces of both contacting arrangements of the associated pair, whereby an electrically conductive connection is thus established within the pair of contacting arrangements.
Zumindest ein Rückhalteteil im Inneren des Gehäuses ragt mit zumindest einem Teilbereich seines Querschnittes in den Weg des Verbindungselementes bei seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition und hält derart das Verbindungselement von den Kontaktierungsanordnungen isoliert. Dazu ist das Rückhalteteil entweder gegenüber den Kontaktierung sflächen elektrisch isoliert im Gehäuse positioniert, ist alternativ dazu oder auch ergänzend für eine optimale elektrische Isolierung der Kontaktierungsflächen selbst aus Isoliermaterial angefertigt. Weiters ist das Rückhalteteil erfindungsgemäss derart ausgelegt, dass es ausschliesslich im Zug einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung des Verbindungselementes aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition zerstört, verformt oder weggedrückt wird. Das kann beispielsweise durch Zerbrechen oder Abbrechen von Haltearmen für den Verbindungsteil geschehen. Alternativ könnte der Rückhalteteil auch nur soweit verformt werden, dass der Verbindung steil sich relativ dazu bewegen und in die Einsatzposition gelangen kann. Auch ein Wegdrücken in einen Gehäusehohlraum oder auch aus dem Gehäuse hinaus, allenfalls unter Zerstörung des Gehäuses, ist denkbar. At least one retaining part inside the housing projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element as it moves from the standby position to the deployment position, thus keeping the connecting element insulated from the contacting arrangements. For this purpose, the retaining part is either positioned in the housing so as to be electrically insulated from the contacting surfaces, or alternatively or additionally is itself made of insulating material for optimal electrical insulation of the contacting surfaces. Furthermore, according to the invention, the retaining part is designed in such a way that it is only destroyed, deformed or pushed away during a pyrotechnically induced movement of the connecting element from the standby position to the deployment position. This can happen, for example, by breaking or breaking off holding arms for the connecting part. Alternatively, the retaining part could also be deformed only to the extent that the connection can move steeply relative to it and reach the deployment position. Pushing it away into a housing cavity or out of the housing, possibly destroying the housing, is also conceivable.
Die Bezeichnung „ein Paar von zusammengehörigen Kontaktierungsanordnungen“ ist dabei so zu verstehen, dass es Kontaktierungsanordnungen sind, deren elektrisch leitende Verbindung miteinander einen Stromkreis (kurz)schliesst. Durch den separaten Rückhalteteil, der die leitenden Abschnitte der Kontaktierung sanordnungen voneinander getrennt und damit elektrisch isoliert hält, ist speziell bei mechanisch stark beanspruchten Anwendungen die Gefahr minimiert, dass eine unbeabsichtigte Verschiebung des Verbindungselementes in die Einsatzposition auftritt. Auch das Auftreten von Kriechströmen ist durch die zusätzliche Isolierfunktion minimiert. The term "a pair of associated contact arrangements" is to be understood as meaning that these are contact arrangements whose electrically conductive connection (short-)circuits an electrical circuit. The separate retaining part, which keeps the conductive sections of the contact arrangements separate from one another and thus electrically insulated, minimises the risk of the connecting element being accidentally moved into the operating position, particularly in applications subject to high mechanical stress. The occurrence of leakage currents is also minimised by the additional insulating function.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Schaltvorrichtung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteteil als stiftförmiges Element mit einem verbreiterten Ende ausgeführt ist und mit dem stiftförmigen Abschnitt parallel zu den Kontaktierungsflächen im Bereich zwischen den Kontaktelementen im Gehäuse-Unterteil fixiert und zumindest gegenüber den Kontaktierung sanordnungen durch einen entsprechenden Abstand und/oder durch
Zwischenlagen aus einem isolierenden Material elektrisch isoliert ist. Damit ist eine unter allen Umständen die sichere und elektrisch isolierte Verankerung des Rückhalteteils gewährleistet. To achieve the stated object, the switching device according to the invention is characterized in that the retaining part is designed as a pin-shaped element with a widened end and is fixed with the pin-shaped section parallel to the contact surfaces in the area between the contact elements in the housing lower part and is separated at least from the contact arrangements by a corresponding distance and/or by Intermediate layers made of an insulating material are electrically insulated. This ensures that the retaining part is anchored securely and electrically insulated under all circumstances.
Bevorzugt ist dabei das Rückhalteteil gegenüber dem Verbindungselement durch einen entsprechenden Abstand und/oder durch Zwischenlagen aus einem isolierenden Material elektrisch isoliert. Damit ist sichergestellt, dass keinerlei thermische oder mechanische Belastung zu einem ungewollten Schliessen des Stromkreises führen kann. Preferably, the retaining part is electrically insulated from the connecting element by an appropriate distance and/or by intermediate layers made of an insulating material. This ensures that no thermal or mechanical stress can lead to an unwanted closing of the circuit.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltvorrichtung sieht vor, dass das Rückhalteteil eine senkrecht auf seine Längserstreckung auskragende Verbreiterung aufweist, die am Verbindungselement angreift, wobei die Verbreiterung vorzugsweise durch vier orthogonale und senkrecht auf die Längserstreckung des Rückhalteteils auskragende Zungen gebildet ist. Dies gestattet bei materialsparendem Aufbau des Rückhalteteils eine sichere Haltewirkung auf das in genau definierter Position gehaltene Verbindungselement. Gleichzeitig ist aber das Rückhalteteil mit relativ geringem, präzise definierbarem Kraftaufwand im Auslösefall überwindbar. A preferred embodiment of the switching device according to the invention provides that the retaining part has a widening that projects perpendicularly to its longitudinal extension and engages the connecting element, the widening preferably being formed by four orthogonal tongues that project perpendicularly to the longitudinal extension of the retaining part. This allows a secure holding effect on the connecting element held in a precisely defined position with a material-saving design of the retaining part. At the same time, however, the retaining part can be overcome with a relatively low, precisely definable amount of force in the event of a trigger.
Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei welcher im Verbindungselement Schlitze zum Umgreifen der Kontaktierungsflächen der Kontaktelemente ausgearbeitet sind, wobei dann die Zungen des Rückhalteteils in jenen Umfangsabschnitten des Verbindungselementes angreifen, die frei von Schlitzen sind, und die umfangsmässig auch ausserhalb des Bereichs der Kontaktierungsflächen liegen. Durch diese Ausführung kann die optimale räumliche und/oder elektrische Trennung von Kontaktelementen und Verbindungselement sichergestellt werden, bei gleichzeitig genau definierbarer Rückhaltewirkung und genau definierbarem Kraftaufwand für die Zerstörung oder Verformung des Rückhalteteils bei Auslösung. A preferred embodiment is one in which slots are made in the connecting element to encompass the contact surfaces of the contact elements, whereby the tongues of the retaining part then engage in those peripheral sections of the connecting element that are free of slots and that are also located outside the area of the contact surfaces. This design ensures the optimal spatial and/or electrical separation of the contact elements and the connecting element, while at the same time providing a precisely definable retaining effect and a precisely definable amount of force for the destruction or deformation of the retaining part when triggered.
Bei einer anderen Ausführungsform einer Notfall-Schaltvorrichtung, umfassend zumindest ein Paar von zusammengehörigen Kontaktierungsanordnungen bestehend aus je zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche und je zumindest einer an die Aussenseite des Gehäuses geführten Kontaktfahne, wobei die Kontaktierungsflächen jedes Paares von Kontaktierungsanordnungen im Inneren des Gehäuses voneinander beabstandet sind, wobei ein Verbindungselement in der Bereitschaftsposition maximal eine der Kontaktierung s- flächen der Kontaktelemente berührt, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass durch ein
gegenüber den Kontaktierungsflächen elektrisch isoliertes oder aus Isoliermaterial gefertigtes Rückhalteteil das Verbindungselement von den anderen Kontaktierungsflächen des zusammengehörigen Paares beabstandet hält und dagegen isoliert. Damit sind die gleichen technischen Effekte und Vorteile erzielbar wie für die ersten Ausführungsform erläutert wurde. In another embodiment of an emergency switching device, comprising at least one pair of associated contacting arrangements, each consisting of at least one contacting surface located inside the housing and at least one contact lug guided to the outside of the housing, wherein the contacting surfaces of each pair of contacting arrangements are spaced apart from one another inside the housing, wherein a connecting element in the standby position touches a maximum of one of the contacting surfaces of the contact elements, it is provided according to the invention that by means of a A retaining part that is electrically insulated from the contact surfaces or made of insulating material keeps the connecting element at a distance from the other contact surfaces of the associated pair and insulates it from them. This makes it possible to achieve the same technical effects and advantages as explained for the first embodiment.
Eine nochmals andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Notfall-Schaltvorrichtung umfasst zumindest eine erste Kontaktierung sanordnung, bestehend aus zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche und zumindest einer an die Aussenseite des Gehäuses geführten Kontaktfahne, weiters zumindest eine zweite Kontaktierungsanordnung bestehend aus zumindest einer an der Aussenseite des Gehäuses angeordneten Kontaktfahne, einem daran elektrisch leitend verbundenen Leitung s ab schnitt und einem damit elektrisch leitend verbundenen Verbindungselement, und ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement in der Bereitschaftsposition durch das gegenüber den Kontaktierungsflächen elektrisch isolierte oder aus Isoliermaterial gefertigte Rückhalteteil von der Kontaktierungsfläche der ersten Kontaktierungsanordnung beabstandet gehalten und dagegen isoliert ist. Damit sind die gleichen technischen Effekte und Vorteile erzielbar wie für die ersten Ausführungsform erläutert wurde. Yet another embodiment of an emergency switching device according to the invention comprises at least a first contact arrangement, consisting of at least one contact surface located inside the housing and at least one contact lug guided to the outside of the housing, furthermore at least a second contact arrangement consisting of at least one contact lug arranged on the outside of the housing, a line section electrically connected to it and a connecting element electrically connected to it, and is characterized according to the invention in that the connecting element is kept at a distance from the contact surface of the first contact arrangement in the standby position and is insulated from it by the retaining part which is electrically insulated from the contact surfaces or made of insulating material. This makes it possible to achieve the same technical effects and advantages as were explained for the first embodiment.
Bevorzugt ist bei dieser letzten Ausführungsform eine Variante, bei welcher gemäss einem optionalen Erfindungsmerkmal das Verbindungselement in der Bereitschaftsposition zumindest mit seinem den Kontaktierungsflächen zugewandten Abschnitt in einer Isolierschicht eingebettet ist oder die Kontaktierungsflächen von einer Isolierschicht abgedeckt sind, und wobei das Verbindungselement in der Einsatzposition die Isolierschicht durchstossen hat. In this last embodiment, a variant is preferred in which, according to an optional feature of the invention, the connecting element in the standby position is embedded in an insulating layer at least with its section facing the contacting surfaces or the contacting surfaces are covered by an insulating layer, and wherein the connecting element has pierced the insulating layer in the use position.
Bevorzugt ist dabei eine baulich einfache und auch funktionssichere Ausführungsform, bei welcher das Verbindungselement entlang eines geraden Weges bewegbar ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement entlang einer Längsachse des Gehäuses verschiebbar. Eine weitere optionale Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mittels einer Verdrehsicherung gegenüber dem Gehäuse geführt ist. A structurally simple and functionally reliable embodiment is preferred in which the connecting element can be moved along a straight path. The connecting element can preferably be moved along a longitudinal axis of the housing. A further optional variant is characterized in that the connecting element is guided relative to the housing by means of an anti-twist device.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungselement auf einer Achse gegenüber den Kontaktelementen im Gehäuse verdrehbar oder entlang einer gekrümmten Bahn schwenkbar gelagert ist und das zumindest eine weitere Kontaktelement in der Bereitschaftsposition in zumindest einem vorbestimmbaren
Winkelabstand der Kontaktierungsfläche des ersten Kontaktelementes in Rotationsrichtung nachgeordnet ist. According to another advantageous development of the invention, it is provided that the connecting element is mounted on an axis in relation to the contact elements in the housing so as to be rotatable or pivotable along a curved path and that the at least one further contact element in the standby position is in at least one predeterminable Angular distance of the contact surface of the first contact element is arranged downstream in the direction of rotation.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das gegenüber den Kontaktierungsflächen elektrisch isolierte oder aus Isoliermaterial gefertigte Rückhalteteil in der Bereitschaftsposition am Verbindungselement anliegt und dieses damit in der Bereit- schaftsposition und die Kontaktierung sanordnungen isoliert hält. A further preferred embodiment of the invention provides that the retaining part which is electrically insulated from the contacting surfaces or made of insulating material rests against the connecting element in the standby position and thus keeps the connecting element in the standby position and the contacting arrangements insulated.
Für eine optimale Integration der erfindungsgemässen Schaltvorrichtung in die Steuerung der zu sichernden Anordnung ist es vorteilhaft, wenn der pyrotechnische Auslöser eine elektrisch zündbare Treibladung und einen im Gehäuse durch die Wirkung der Treibladung verschiebbaren Kolben umfasst, welcher Kolben unmittelbar oder mittelbar auf das Verbindungselement einwirkt. Auch eine Ausführungsform eines Verbindungselementes ist denkbar, das an einem Ende als Kolben ausgeführt ist. For optimal integration of the switching device according to the invention into the control of the arrangement to be secured, it is advantageous if the pyrotechnic trigger comprises an electrically ignitable propellant charge and a piston that can be displaced in the housing by the action of the propellant charge, which piston acts directly or indirectly on the connecting element. An embodiment of a connecting element that is designed as a piston at one end is also conceivable.
Bevorzugt ist dabei die Treibladung inklusive der Anbindung der Steuerleitungen mit einem anderen Material als jenem des Gehäuses eingegossen ist. Damit kann eine Kapillarwirkung aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten vermieden werden. Preferably, the propellant charge, including the connection of the control lines, is cast in a different material than that of the housing. This avoids a capillary effect due to different expansion coefficients.
Der Kolben kann vorteilhafterweise ebenfalls mittels einer Verdrehsicherung gegenüber dem Gehäuse geführt sein. The piston can advantageously also be guided relative to the housing by means of an anti-twisting device.
Bevorzugt ist erfindungsgemäss das Verbindungselement derart ausgelegt, um eine Abscherung einer allfälligen Oberflächenbeschichtung bzw. einer gebildeten Oxidschicht auf den Kontaktierungsflächen zu bewirken. Damit kann im Bereitschaftszustand der Schaltvorrichtung die Isolierwirkung optimal erhalten werden, während im Notfall die bestmögliche elektrische Kontaktierung gewährleistet ist. According to the invention, the connecting element is preferably designed in such a way as to cause shearing off of any surface coating or oxide layer formed on the contact surfaces. In this way, the insulating effect can be optimally maintained in the standby state of the switching device, while the best possible electrical contact is ensured in an emergency.
Diese Wirkung wird optimal weiter verstärkt, wenn im Verbindungselement Schlitze ausgeformt sind, deren Innenseiten in der Einsatzposition die Kontaktierungsflächen der Kontaktelemente auf einander gegenüberliegenden Seiten kontaktieren. This effect is further enhanced if slots are formed in the connecting element, the inner sides of which contact the contact surfaces of the contact elements on opposite sides in the inserted position.
Bevorzugt ist das Verbindungselement als auf die Kontaktelemente hin offener Zylinder oder Büchse ausgeführt.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die lichte Weite der Schlitze geringer ist als die Dicke der Kontaktelemente im Bereich der Kontaktierungsflächen, allenfalls einschliesslich von Oberflächenbeschichtungen und/oder Oxidschichten. Damit erfolgt eine Anformung (Kaltabformung) des Verbindungselementes an den Kontaktelementen, die zu einer dauerhaften und irreversiblen Haltewirkung führen. Preferably, the connecting element is designed as a cylinder or sleeve that is open towards the contact elements. According to an advantageous embodiment of the invention, the clear width of the slots is smaller than the thickness of the contact elements in the area of the contact surfaces, possibly including surface coatings and/or oxide layers. This results in the connecting element being formed (cold molded) onto the contact elements, which leads to a permanent and irreversible holding effect.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform der Schaltvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteteil als stiftförmiges Element mit einem verbreiterten Ende ausgeführt und parallel zu den Kontaktierungsflächen im Bereich zwischen den Kontaktelementen angeordnet ist, und mit dem verbreiterten Ende am Verbindungselement in dessen Bereitschaftsposition anliegt. A further embodiment of the switching device according to the invention is characterized in that the retaining part is designed as a pin-shaped element with a widened end and is arranged parallel to the contact surfaces in the area between the contact elements, and rests with the widened end on the connecting element in its ready position.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktierung sanordnung jedes Paares mit einem Widerstand und vorzugsweise zusätzlich mit einem Wärmespeicher verbunden ist. Damit ist im Notfall und nach Auslösung der Schaltvorrichtung die gefahrlose Umwandlung der in kurzer Zeit freigesetzten elektrischen Energie in Wärme gewährleistet. A further embodiment according to the invention is characterized in that at least one contact arrangement of each pair is connected to a resistor and preferably additionally to a heat accumulator. This ensures that in an emergency and after the switching device has been triggered, the electrical energy released in a short time is safely converted into heat.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They show in a highly simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Notfall-Schaltvorrichtung; Fig. 1 is a perspective view of an emergency switching device according to the invention;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung der Fig. 1; Fig. 2 is an exploded view of the switching device of Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung der Fig. 1; Fig. 3 is a longitudinal section through the switching device of Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Seitenansicht der Bauteile Treibladung, Kolben, Verbindung selement, Rückhalteteil und Kontaktelemente der Schaltvorrichtung der Fig. 1; Fig. 4 is a perspective side view of the components propellant charge, piston, connecting element, retaining part and contact elements of the switching device of Fig. 1;
Fig. 5 eine Ansicht von schräg oben der Gehäusedichtung und des Rückhalteteils der Schaltvorrichtung der Fig. 1;
Fig. 6 eine perspektivische, teilweise schematische Seitenansicht der Kontaktierung san- ordnungen einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform einer Notfall- S chaltvorrichtung . Fig. 5 is an oblique view from above of the housing seal and the retaining part of the switching device of Fig. 1; Fig. 6 is a perspective, partially schematic side view of the contact arrangements of a further embodiment of an emergency switching device according to the invention.
Die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. The position information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc., refers to the figure directly described and shown, and if the position changes, these position information must be transferred to the new position. All information on value ranges in the actual description is to be understood as including any range and all subranges thereof, e.g. the information 1 to 10 is to be understood as including all subranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
Die Ausführungsbeispiele zeigen eine mögliche Ausführungsvariante, wobei die Erfindung natürlich nicht auf diese speziell dargestellte Ausführungsvariante eingeschränkt ist. The embodiments show a possible embodiment variant, whereby the invention is of course not restricted to this specifically illustrated embodiment variant.
Die erfindungsgemässe elektrische Notfall-Schaltvorrichtung der Fig. 1 weist ein staub- und flüssigkeitsdichtes Gehäuse auf, bestehend aus einem Gehäuse-Oberteil 1 und einem Gehäuse-Unterteil 2. Die Gehäuseteile 1, 2 sind aus Isoliermaterial hergestellt, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff mit hohem CTLWert, beispielsweise Polyamid (PA), PPT(A), PBT oder PPT. Zumindest zwei Kontaktfahnen 3 ragen, einander gegenüberliegend, aus bevorzugt dem Gehäuse-Unterteil 2 heraus und dienen der elektrischen Verbindung mit dem kurzzuschliessenden oder zu erdenden Stromkreis bzw. Verbraucher. Die Ansteuerung zur Auslösung der Vorrichtung erfolgt über die Steuerleitungen 4, die abgedichtet in den Gehäuse-Oberteil 1 geführt sind. Die Gehäuseteile 1, 2 sind mittels Schrauben 5 verbunden. The electrical emergency switching device according to the invention in Fig. 1 has a dust- and liquid-tight housing, consisting of an upper housing part 1 and a lower housing part 2. The housing parts 1, 2 are made of insulating material, preferably of fiber-reinforced plastic with a high CTL value, for example polyamide (PA), PPT(A), PBT or PPT. At least two contact lugs 3 protrude, opposite one another, preferably from the lower housing part 2 and serve for the electrical connection to the circuit or consumer to be short-circuited or earthed. The control for triggering the device takes place via the control lines 4, which are sealed in the upper housing part 1. The housing parts 1, 2 are connected by means of screws 5.
In der Explosionsdarstellung der Fig. 2 ist die Dichtung 12 zu erkennen, die zwischen dem Gehäuse-Oberteil 1 und dem Gehäuse-Unterteil 2 geklemmt ist. Die ausserhalb des Gehäuse- Unterteils 2 liegenden Kontaktfahnen 3 setzen sich im Inneren des Gehäuse-Unterteils 2 in Kontaktierungsflächen 6 fort, die vorzugsweise parallel zur Längsachse des Gehäuses 1, 2 orientiert sind und die gemeinsam mit den Kontaktfahnen 3 die elektrischen Kontaktelemente bilden. Die Kontaktierungsflächen 6 sind voneinander beabstandet im Inneren des Gehäuse- Unterteils 2 fixiert, so dass kein durchgehender Stromkreis gebildet ist. Als Material für die
Kontaktelemente 3, 6 kommen bevorzugt Kupfer, Edelstahl oder Kombinationen davon zum Einsatz. In the exploded view of Fig. 2, the seal 12 can be seen, which is clamped between the upper housing part 1 and the lower housing part 2. The contact lugs 3 located outside the lower housing part 2 continue inside the lower housing part 2 in contact surfaces 6, which are preferably oriented parallel to the longitudinal axis of the housing 1, 2 and which, together with the contact lugs 3, form the electrical contact elements. The contact surfaces 6 are fixed at a distance from one another inside the lower housing part 2, so that no continuous circuit is formed. The material for the Contact elements 3, 6 are preferably made of copper, stainless steel or combinations thereof.
Das Schliessen des Stromkreises zwischen den Kontaktierungsflächen 6 wird im Anlassfall durch ein im Gehäuse-Oberteil 1 aufgenommenes, elektrisch leitendes Verbindungselement 7 bewerkstelligt, das vorzugsweise aus einem Kupferwerkstoff höchster Leitfähigkeit angefertigt ist, z.B. aus Cu-ETP. Das Verbindungselement 7 liegt im Normalbetrieb des Stromkreises bzw. Verbrauchers ohne Kontakt mit den Kontaktierungsflächen 6 in einer Bereitschaftsposition, die etwa der in Fig. 2 dargestellten Lage entspricht und in der die Kontaktelemente 3, 6 gegeneinander isoliert sind. Im Notfall wird das Verbindungselement 7 in eine Einsatzposition verschoben und vorzugsweise selbsthemmend in dieser Position gehalten, in der es die Kontaktierungsflächen 6 beider Kontaktelemente 3, 6 kontaktiert und derart eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt ist. In the event of an emergency, the circuit between the contact surfaces 6 is closed by an electrically conductive connecting element 7 accommodated in the upper part 1 of the housing, which is preferably made of a copper material with the highest conductivity, e.g. Cu-ETP. During normal operation of the circuit or consumer, the connecting element 7 is in a standby position without contact with the contact surfaces 6, which corresponds approximately to the position shown in Fig. 2 and in which the contact elements 3, 6 are insulated from one another. In an emergency, the connecting element 7 is moved into an operational position and is preferably held in this position in a self-locking manner, in which it contacts the contact surfaces 6 of both contact elements 3, 6 and thus an electrically conductive connection is established between the contact elements.
Die Verschiebung des Verbindungselementes 7 von der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition wird durch eine über die Steuerleitungen 4 auslösbare pyrotechnische Auslöser- Anordnung bewirkt, die bevorzugt über einen Kolben 8 auf das Verbindungselement 7 einwirkt. Der Kolben 8 ist in einer Ausnehmung des Gehäuse-Oberteils 1 verschiebbar aufgenommen, vorzugsweise mit einem Dichtring 9 versehen. Durch den Gasdruck bei Zündung einer Treibladung 10 in der Ausnehmung des Gehäuse-Oberteils 1 wird der Kolben 8 auf das Verbindungselement 7 gedrückt und weiter zusammen mit diesem auf die Kontaktierungsflächen 6 hin bewegt. Die Treibladung 10 kann im Gehäuse- Oberteil 1 durch Eingiessen in dessen Kunststoffmaterial, durch Einkleben, od. dgl. fixiert sein. Bevorzugt ist die Treibladung 10, vorteilhafterweise inklusive der Anbindung der Steuerleitungen 4, mit einem anderen Material als jenem des Gehäuses 1,2 darin eingegossen. Allenfalls ist das Verbindungselement 7 selbst als Kolben gestaltet, zumindest an seinem der Treibladung 10 naheliegenden Ende, und die Treibladung 10 wirkt unmittelbar darauf ein. The displacement of the connecting element 7 from the standby position to the operational position is brought about by a pyrotechnic trigger arrangement which can be triggered via the control lines 4 and which preferably acts on the connecting element 7 via a piston 8. The piston 8 is slidably accommodated in a recess in the upper housing part 1, preferably provided with a sealing ring 9. The gas pressure when a propellant charge 10 is ignited in the recess in the upper housing part 1 presses the piston 8 onto the connecting element 7 and further moves it together with it towards the contact surfaces 6. The propellant charge 10 can be fixed in the upper housing part 1 by pouring it into its plastic material, by gluing it in, or the like. The propellant charge 10, advantageously including the connection of the control lines 4, is preferably cast in it using a different material than that of the housing 1, 2. At most, the connecting element 7 itself is designed as a piston, at least at its end closest to the propellant charge 10, and the propellant charge 10 acts directly on it.
Um nun ein ungewolltes Kontaktieren der Kontaktelemente 3, 6 durch das Verbindungselement 7 zu verhindern, ragt zumindest ein Rückhalteteil 11 im Inneren des Gehäuses 1, 2 mit zumindest einem Teilbereich seines Querschnittes in den Weg des Verbindungselementes 7 bei seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition. Dabei sind die Abmessungen der Elemente 7 und 11 derart gewählt, dass das Verbindungselement 7 sicher von den Kontaktierung sanordnungen 3, 6 isoliert bleibt.
Bis zu der beschriebenen Verschiebung des Verbindungselementes 7 aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition hält der Rückhalteteil 11 das Verbindungselement 7 vorteilhafterweise direkt in der Bereitschaftsposition fixiert, in welcher es von den Kontaktelementen 3, 6 beabstandet und von diesen isoliert ist. In order to prevent the contact elements 3, 6 from being accidentally contacted by the connecting element 7, at least one retaining part 11 inside the housing 1, 2 projects with at least a portion of its cross section into the path of the connecting element 7 as it moves from the standby position to the use position. The dimensions of the elements 7 and 11 are selected such that the connecting element 7 remains safely insulated from the contact arrangements 3, 6. Until the described displacement of the connecting element 7 from the standby position into the use position, the retaining part 11 advantageously holds the connecting element 7 fixed directly in the standby position in which it is spaced from the contact elements 3, 6 and insulated from them.
Das Rückhalteteil 11 ist bevorzugt aus elektrischem Isoliermaterial angefertigt, für ausreichende mechanische Festigkeit zur Fixierung des Verbindungselementes 7 vorzugsweise aus Kunststoff mit hohem CTI-Wert, aus Polyamid (PA), aus PPT(A), PBT oder PTT, mit oder ohne Faserverstärkung. Alternativ dazu oder auch ergänzend kann das Rückhalteteil 11 derart im Gehäuse 1 positioniert und montiert sein, dass es elektrisch gegenüber allen leitenden Strukturen isoliert ist, sei es durch einen entsprechenden Abstand zu diesen Strukturen und/oder durch Zwischenlagen aus einem isolierenden Material. Jedenfalls ist das Rückhalteteil 11 zumindest gegenüber den Kontaktierung sanordnungen 3, 6 isoliert eingebaut und es kann gegebenenfalls mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sein, was in bestimmten Fällen die Anfertigung der mechanisch stabilisierenden Anteile des Rückhalteteils 11 aus Metall oder anderen elektrisch leitenden Werkstoffen gestattet. The retaining part 11 is preferably made of electrically insulating material, for sufficient mechanical strength for fixing the connecting element 7 preferably from plastic with a high CTI value, from polyamide (PA), from PPT(A), PBT or PTT, with or without fiber reinforcement. Alternatively or additionally, the retaining part 11 can be positioned and mounted in the housing 1 in such a way that it is electrically insulated from all conductive structures, either by an appropriate distance from these structures and/or by intermediate layers made of an insulating material. In any case, the retaining part 11 is installed insulated at least from the contact arrangements 3, 6 and it can optionally be provided with an electrically insulating coating, which in certain cases allows the mechanically stabilizing parts of the retaining part 11 to be made from metal or other electrically conductive materials.
Bevorzugt ist das Rückhalteteil 11 als stiftförmiges Element mit einem auf das Verbindungselement 7 hin ausgerichteten oder dieses direkt berührenden verbreiterten Ende ausgeführt. Dieser Endbereich könnte aus elektrisch isolierendem Material angefertigt und allenfalls auf einen stiftförmigen Abschnitt aufgesetzt sein, der bei entsprechender Beabstandung zu anderen elektrisch leitenden Elementen der Schaltvorrichtung auch aus elektrisch leitendem Material hergestellt sein könnte. Bevorzugt ist der stiftförmige Abschnitt, der vom verbreiterten Ende des Rückhalteteils 11 ausgeht, parallel zu den Kontaktierungsflächen 6 im Bereich zwischen den Kontaktelementen 3, 6 im Material des Gehäuse-Unterteils 2 eingebettet und damit darin fixiert. Die Fixierung kann durch Verklebung, Einpressen, Verschraubung oder jede andere geeignete Befestigungsmethode. The retaining part 11 is preferably designed as a pin-shaped element with a widened end directed towards the connecting element 7 or directly touching it. This end region could be made of electrically insulating material and possibly placed on a pin-shaped section, which could also be made of electrically conductive material if appropriately spaced from other electrically conductive elements of the switching device. The pin-shaped section, which extends from the widened end of the retaining part 11, is preferably embedded in the material of the housing lower part 2 parallel to the contact surfaces 6 in the area between the contact elements 3, 6 and is thus fixed therein. The fixing can be done by gluing, pressing in, screwing or any other suitable fastening method.
Im Längsschnitt der Fig. 3 durch das beispielhaft schon in den Figuren 1 und 2 dargestellte und oben beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemässen Notfall- Schaltvorrichtung ist die Anordnung der oben beschriebenen Bauteile und Baugruppen in zusammengebautem, einsatzfähigem Zustand gezeigt, speziell mit dem Verbindungselement 7 in Bereitschaftsposition.
Hier ist auch zu erkennen, dass bevorzugt das Verbindungselement 7 entlang eines geraden Weges, vorzugsweise entlang der hier vertikal liegenden Längsachse des Gehäuses 1, 2 verschoben werden kann. In the longitudinal section of Fig. 3 through the embodiment of the emergency switching device according to the invention already shown by way of example in Figs. 1 and 2 and described above, the arrangement of the components and assemblies described above is shown in an assembled, operational state, especially with the connecting element 7 in the ready position. Here it can also be seen that the connecting element 7 can preferably be displaced along a straight path, preferably along the longitudinal axis of the housing 1, 2, which is vertical here.
Es ist auch möglich, das Verbindungselement 7 um eine quer zur Verbindungslinie der Kontaktierung sflächen 6 liegende Achse zu verdrehen oder zu verschwenken oder auf einer gekrümmten Bahn zu den Kontaktierungsflächen 6 zu führen. Dazu kann das Verbindungselemente 7 allenfalls am Ende einer Zunge oder eines fest mit dem Gehäuse 1, 2 verbundenen Hebel angebracht oder ausgebildet sein. Im Zug der Verschwenkung oder jeglicher anderer Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition. Nach einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schaltvorrichtung ist vorgesehen, dass das zumindest eine weitere Kontaktelement 3, 6 in der Bereitschaftsposition in zumindest einem vorbestimmbaren Winkelabstand der Kontaktierungsfläche 6 des ersten Kontaktelementes 3,6 in Rotationsrichtung nachgeordnet ist. It is also possible to rotate or pivot the connecting element 7 about an axis lying transversely to the connecting line of the contact surfaces 6 or to guide it on a curved path to the contact surfaces 6. For this purpose, the connecting element 7 can be attached or designed at the end of a tongue or a lever firmly connected to the housing 1, 2. In the course of pivoting or any other movement from the standby position to the use position. According to another embodiment of a switching device according to the invention, it is provided that the at least one further contact element 3, 6 in the standby position is arranged downstream of the contact surface 6 of the first contact element 3, 6 in the direction of rotation at at least a predeterminable angular distance.
In Fig. 3 ist auch bereits die bevorzugte Ausführung des Verbindungselementes 7 als büchsenförmiger Bauteil, also als Hohlzylinder mit einer auf den Kolben 10 hin vorhandenen Stirnfläche, zu erkennen. Alternativ könnte das Verbindungselement 7 auch als Vollzylinder ausgeführt sein. Der Kolben 8 kann über einen Zapfen 13, der in einer Bohrung 15 in der Stirnwand des Verbindungselementes 7 eingesetzt und dort fixiert ist, mit dem Verbindungselement 7 verbunden sein. In Fig. 3, the preferred design of the connecting element 7 as a sleeve-shaped component, i.e. as a hollow cylinder with an end face facing the piston 10, can already be seen. Alternatively, the connecting element 7 could also be designed as a solid cylinder. The piston 8 can be connected to the connecting element 7 via a pin 13, which is inserted into a bore 15 in the end wall of the connecting element 7 and fixed there.
Das Rückhalteteil 11 ist, auch das ist in Fig. 3 gut zu erkennen, im Gehäuse-Unterteil 2 fixiert, vorzugsweise in einem sich auf das Verbindungselement 7 hin erstreckenden Gehäusezapfen 16 eingesetzt, wobei dies durch Einsetzen, Einkleben oder Einpressen des stiftförmigen, schmalen Abschnittes des Rückhalteteils 11 in eine Bohrung des Gehäusezapfens 16 oder durch Eingiessen erfolgen kann. The retaining part 11 is, as can also be clearly seen in Fig. 3, fixed in the housing lower part 2, preferably inserted in a housing pin 16 extending towards the connecting element 7, whereby this can be done by inserting, gluing or pressing the pin-shaped, narrow section of the retaining part 11 into a bore of the housing pin 16 or by casting.
In beiden oben angesprochenen Varianten für das Verbindungselement 7 sind bevorzugt Schlitze 14 ausgearbeitet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel und in Fig. 4 noch besser ersichtlich, in der Wand des Verbindungselementes 7 ausgearbeitet sind. Mit diesen Schlitzen 14 umgreift das Verbindungselement 7 in seiner Einsatzposition die innenliegenden Abschnitte der Kontaktierungsflächen 6, vorzugsweise auf beiden Seiten, und stellt derart die elektrisch leitende Verbindung zwischen beiden Kontaktelementen 3, 6 her.
Bevorzugt ist die lichte Weite der Schlitze 14 geringer ist als die Dicke der Kontaktelemente 3, 6 im Bereich der Kontaktierungsflächen 6. Dies schliesst vorzugsweise die Dicke inklusive allfälliger Oberflächenbeschichtungen und/oder Oxidschichten ein. Das Verbindungselement 7 ist also in Bezug auf die Kontaktierungsflächen 6 derart ausgelegt, um eine Abscherung einer allfälligen Oberflächenbeschichtung bzw. einer gebildeten Oxidschicht auf den Kontaktie- rungsflächen 6 zu bewirken und damit die optimale elektrische Kontaktierung sicherzustellen. Durch die dabei erfolgende Anformung des Verbindungselements 7 an den Kontaktierung s- flächen 6 wird auch eine Haltewirkung erreicht, die das Verbindungselement 7 sicher und irreversibel in der Einsatzposition fixiert. In both variants for the connecting element 7 mentioned above, slots 14 are preferably worked out, which in the illustrated embodiment and in Fig. 4 are even more clearly visible, are worked out in the wall of the connecting element 7. With these slots 14, the connecting element 7 in its use position encompasses the inner sections of the contact surfaces 6, preferably on both sides, and thus establishes the electrically conductive connection between the two contact elements 3, 6. Preferably, the clear width of the slots 14 is smaller than the thickness of the contact elements 3, 6 in the area of the contact surfaces 6. This preferably includes the thickness including any surface coatings and/or oxide layers. The connecting element 7 is therefore designed in relation to the contact surfaces 6 in such a way as to cause a shearing off of any surface coating or oxide layer formed on the contact surfaces 6 and thus ensure optimal electrical contact. The resulting molding of the connecting element 7 onto the contact surfaces 6 also achieves a holding effect that securely and irreversibly fixes the connecting element 7 in the position of use.
In Fig. 4 deutlich erkennbar ist die bevorzugte Ausführungsform des Rückhalteteils 11 als stiftförmiges Element mit einem verbreiterten Ende, mit welchem es am Verbindungselement 7 anliegt. Die Längserstreckung des Rückhalteteils 11 ist parallel zu den Kontaktierungsflächen 6 ausgerichtet und das Rückhalteteil 11 ist, zumindest in Bereitschaftsposition, im Bereich zwischen den Kontaktelementen 3, 6 angeordnet. Clearly visible in Fig. 4 is the preferred embodiment of the retaining part 11 as a pin-shaped element with a widened end, with which it rests on the connecting element 7. The longitudinal extension of the retaining part 11 is aligned parallel to the contact surfaces 6 and the retaining part 11 is arranged, at least in the standby position, in the area between the contact elements 3, 6.
Die Verbreiterung des Rückhalteteils 11 ist vorzugsweise durch vier orthogonale und senkrecht auf die Längserstreckung des Rückhalteteils 11 auskragende Zungen 17 gebildet. Das Rückhalteteil 11 ist dabei derart orientiert, dass die Zungen 17 in jenen Umfangsabschnitten des Verbindungselementes 7 angreifen, die frei von Schlitzen 14 sind. In Fig. 5, in der nur der Rückhalteteil 11 und die Dichtung 12 mit ihren Ausnehmungen für die Kontaktelemente 3, 6 abgebildet sind, ist dies klar zu erkennen, da die Zungen 17 auch umfangsmässig ausserhalb des Bereichs der Kontaktierungsflächen 6 liegen müssen. The widening of the retaining part 11 is preferably formed by four orthogonal tongues 17 projecting perpendicularly to the longitudinal extension of the retaining part 11. The retaining part 11 is oriented in such a way that the tongues 17 engage in those circumferential sections of the connecting element 7 that are free of slots 14. This can be clearly seen in Fig. 5, in which only the retaining part 11 and the seal 12 with their recesses for the contact elements 3, 6 are shown, since the tongues 17 must also lie circumferentially outside the area of the contact surfaces 6.
Im Zuge der Verschiebung des Verbindungselementes 7 in die Einsatzposition nach Auslösung der pyrotechnischen Anordnung mit der Treibladung 10 können, je nach konkreter Elastizität der Zungen 17 und der mechanischen Festigkeit des Rückhalteteils 11 die Zungen 17 vorzugsweise elastisch verformt werden, wobei diese dann an der Innenseite eines hohl ausgeführten Verbindungselementes 7 anliegen und durch die Reibungskräfte eine Haltewirkung hervorrufen, die das Verbindungselement 7 in der Einsatzposition hält. In the course of the displacement of the connecting element 7 into the deployment position after triggering the pyrotechnic arrangement with the propellant charge 10, the tongues 17 can, depending on the specific elasticity of the tongues 17 and the mechanical strength of the retaining part 11, preferably be elastically deformed, wherein they then rest against the inside of a hollow connecting element 7 and, due to the frictional forces, cause a holding effect which holds the connecting element 7 in the deployment position.
Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei welchen der Rückhalteteil 11 zerstört wird, entweder zur Gänze zerbrochen oder durch Abbrechen der Zungen 17. Auch eine irreversible Verformung des Rückhalteteils 11 könnte vorgesehen sein, wie auch ein Wegdrücken
in das Material des Gehäuse-Unterteils 2 hinein, allenfalls auch unter Zerstörung des Gehäuse-Unterteils 2 selbst. However, embodiments are also possible in which the retaining part 11 is destroyed, either completely broken or by breaking off the tongues 17. An irreversible deformation of the retaining part 11 could also be provided, as well as pushing away into the material of the housing lower part 2, possibly destroying the housing lower part 2 itself.
Um immer die korrekte umfangsmässige Ausrichtung von Verbindungselement 7 und Rückhalteteil 11 sicherzustellen, kann vorzugsweise eine Verdrehsicherung zwischen Kolben 8 bzw. Verbindungselement 7 und der diese Bauteile aufnehmenden Ausnehmung im Gehäuse- Oberteil 1 vorgesehen sein, etwa durch Führungsnuten und -grate. In order to always ensure the correct circumferential alignment of the connecting element 7 and the retaining part 11, an anti-twisting device can preferably be provided between the piston 8 or connecting element 7 and the recess in the upper housing part 1 that accommodates these components, for example by means of guide grooves and ridges.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass ein Widerstand integriert ist, um bei Schliessen der Verbindung zwischen den Kontaktelementen 3, 6 durch das Verbindungselement 7 ein zu rasches Entladen bzw. zu starke Strom- und/oder Spannungsspitzen und dadurch verursachte Sekundär Schäden zu verhindern. A further embodiment provides that a resistor is integrated in order to prevent too rapid a discharge or too strong current and/or voltage peaks and the secondary damage caused thereby when the connection between the contact elements 3, 6 is closed by the connecting element 7.
Fig. 6 zeigt schliesslich eine perspektivische, teilweise schematische Seitenansicht der Kontaktierungsanordnungen einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform einer Notfall- Schaltvorrichtung. Eine erste dieses wieder zusammengehörigen Paares von Kontaktierungsanordnung umfasst hier beispielsweise zwei auf gleichem Potential liegende und im Inneren des Gehäuses 1, 2 - hier nicht dargestellt - liegende Kontaktierungsflächen 6, die einstückig oder zumindest elektrisch leitend verbunden mit zumindest je einer an die Aussenseite des Gehäuses 1, 2 geführten Kontaktfahne 3 sind. Die zweite Kontaktierung sanordnung des Paares besteht aus zumindest einer an der Aussenseite des Gehäuses 1, 2 angeordneten Kontaktfahne 3, die mit einem daran anschliessenden und elektrisch leitenden Leitungsabschnitt 19 verbunden ist. Mit diesem Leitungsabschnitt 19 wiederum ist ein bestmöglich elektrisch leitendes Verbindungselement 7 verbunden. Dieses kann wie auch in den anderen Ausführungsformen der Erfindung in der Bereitschaftsposition durch das Rückhalteteil 11 mechanisch gehalten, hier eben von den Kontaktierungsflächen 6 der ersten Kontaktierung sanordnung 3, 6 beabstandet fixiert und isoliert gehalten. Anstelle einer schematisch angedeuteten elektrischen Leitung in Form von Leitungsdrähten, allenfalls in elastischer Ausführung, könnte die elektrisch leitende Verbindung zwischen der bzw. jeder Kontaktfahne 3 der zweiten Kontaktierungsanordnung und deren Verbindungselement 7 auch durch einander kontaktierend berührende Streifen oder Auskleidungen an der Innenwandung der Führung im Gehäuse 1, 2 für das Verbindungselement 7 und am Aussenumfang des Verbindungselementes 7 selbst gebildet sein.
Zusätzlich kann eine weitere Verbesserung der Isolierung der Kontaktierungsanordnungen erzielt werden, wenn das Verbindungselement 7 in der Bereitschaftsposition - wie sie auch in Fig. 6 gezeigt ist - zumindest mit seinem den Kontaktierungsflächen 6 zugewandten Abschnitt in einer Isolierschicht 20 eingebettet ist. Fig. 6 finally shows a perspective, partially schematic side view of the contact arrangements of a further embodiment of an emergency switching device according to the invention. A first of these pairs of contact arrangements, which belong together, comprises, for example, two contact surfaces 6 which are at the same potential and are located inside the housing 1, 2 - not shown here - and which are integrally or at least electrically conductively connected to at least one contact lug 3 each guided to the outside of the housing 1, 2. The second contact arrangement of the pair consists of at least one contact lug 3 arranged on the outside of the housing 1, 2, which is connected to an adjoining and electrically conductive line section 19. In turn, a connecting element 7 which is as electrically conductive as possible is connected to this line section 19. As in the other embodiments of the invention, this can be mechanically held in the standby position by the retaining part 11, here fixed and insulated at a distance from the contact surfaces 6 of the first contact arrangement 3, 6. Instead of a schematically indicated electrical line in the form of conductor wires, possibly in an elastic design, the electrically conductive connection between the or each contact lug 3 of the second contact arrangement and its connecting element 7 could also be formed by mutually contacting strips or linings on the inner wall of the guide in the housing 1, 2 for the connecting element 7 and on the outer circumference of the connecting element 7 itself. In addition, a further improvement in the insulation of the contacting arrangements can be achieved if the connecting element 7 in the standby position - as also shown in Fig. 6 - is embedded in an insulating layer 20 at least with its section facing the contacting surfaces 6.
Allenfalls kann die Isolierschicht 20 selbst auch als Rückhalteteil wirken und auch als Abdeckung oder Beschichtung der Kontaktierungsflächen 6 vorgesehen sein. Im Zuge der Bewegung des Verbindungselementes 7 in der Einsatzposition, bewirkt wieder durch den pyrotechnischen Auslöser, durchstösst das Verbindungselement 7 die Isolierschicht 20 oder schert diese von den Kontaktierungsflächen 6 ab, so dass wieder sowohl die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktfahnen 3 über die Leitungen 19, das Verbindungselement 7 und die Kontaktierungsflächen 6 hergestellt ist, als auch die irreversible mechanische Verbindung zwischen Verbindungselement 7 und Kontaktierungsflächen 6 gewährleistet ist. At best, the insulating layer 20 itself can also act as a retaining part and can also be provided as a cover or coating of the contact surfaces 6. During the movement of the connecting element 7 in the use position, again caused by the pyrotechnic trigger, the connecting element 7 pierces the insulating layer 20 or shears it off the contact surfaces 6, so that the electrically conductive connection between the contact lugs 3 via the lines 19, the connecting element 7 and the contact surfaces 6 is again established, and the irreversible mechanical connection between the connecting element 7 and the contact surfaces 6 is ensured.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen pyrotechnischen Schaltvorrichtung weist zur von aussen erkennbaren Funktionssicherheit zumindest eine optische Anzeige auf, die eine Indikation für eine innere Beschädigung und somit einen etwaigen Funktionsausfall der gesamten Baugruppe schliessen lässt. Eine bevorzugte Variante einer derartigen Anzeige ist zumindest ein von aussen sichtbares, vorzugsweise redundantes stiftförmiges Element, welches bei Bruch auf eine innere Beschädigung und einen etwaigen Funktionsausfall hinweist. Damit ist es möglich, bereits im Montageprozess die Funktionsfähigkeit der Schaltvorrichtung zu überprüfen und bei Bruch dieser Indikatoren die gesamte Baugruppe auszusortie- ren.
A further embodiment of the pyrotechnic switching device according to the invention has at least one optical indicator for externally recognizable functional reliability, which indicates an indication of internal damage and thus a possible functional failure of the entire assembly. A preferred variant of such an indicator is at least one pin-shaped element visible from the outside, preferably redundant, which indicates internal damage and a possible functional failure if broken. This makes it possible to check the functionality of the switching device during the assembly process and to reject the entire assembly if these indicators break.
Bezugszeichenaufstellung Reference symbol list
Gehäu se- Oberteil Housing top
Gehäuse-Unterteil Housing base
Kontaktfahne Contact flag
Steuerleitung Control line
Schraube Screw
Kontaktierungsfläche Contact surface
V erbindung selement Kolben Connecting element piston
Dichtung Poetry
Treibladung Propellant charge
Rückhalteteil Retaining part
Gehäusedichtung Housing seal
Zapfen cone
Schlitz slot
Bohrung Drilling
Gehäusezapfen Housing pin
Zunge Tongue
Ausnehmung Recess
Leitungsabschnitt Line section
Isolierschicht
Insulating layer
Claims
1. Elektrische Notfall-Schaltvorrichtung, umfassend ein staub- und flüssigkeitsdichtes Gehäuse (1, 2) aus Isoliermaterial, zumindest einen elektrisch ansteuerbaren pyrotechnischen Auslöser (8, 9, 10), zumindest ein Paar von zusammengehörigen Kontaktierungsanordnungen (3, 6) mit je zumindest einer an der Aussenseite des Gehäuses angeordneten Kontaktfahne (3), und je zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche (6) für jede Kontaktierung s Unordnung, wobei die Kontaktierungsflächen (6) jedes Paares von Kontaktierung sanordnungen zumindest in einem Bereitschaftszu stand der Schaltvorrichtung voneinander beabstandet und elektrisch isoliert sind, weiters umfassend ein elektrisch leitendes Verbindungselement (7) im Inneren des Gehäuses, welches eine Bereitschaftsposition und eine selbsthemmende Einsatzposition aufweist, wobei das Verbindungselement (7) nur in der Einsatzposition die Kontaktierungsflächen (6) beider Kontaktierung sanordnungen zusammengehöriger Paare kontaktiert und derart eine elektrisch leitende Verbindung innerhalb des Paares von Kontaktierungsanordnungen (3, 6) hergestellt ist, und wobei das Verbindungselement (7) durch den pyrotechnischen Auslöser (8, 9, 10) aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition bewegbar ist, weiters umfassend zumindest ein gegenüber den Kontaktierungsflächen (6) elektrisch isoliertes oder aus Isoliermaterial gefertigtes Rückhalteteil (11) im Inneren des Gehäuses (1, 2), das mit zumindest einem Teilbereich seines/ihres Querschnittes in den Weg des Verbindungselementes (7) bei seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition ragt und derart das Verbindungselement (7) von den Kontaktierung sanordnungen (3, 6) isoliert hält und derart ausgelegt ist, dass es ausschliesslich im Zug einer pyrotechnisch bewirkten Bewegung des Verbindungselementes (7) aus der Bereitschaftsposition in die Einsatzposition zerstört, verformt oder weggedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteteil (11) als stiftförmiges Element mit einem verbreiterten Ende ausgeführt und parallel zu den Kontaktierung sflächen (6) im Bereich zwischen den Kontaktelementen (3, 6) mit seinem stiftförmigen Abschnitt im Gehäuse-Unterteil (2) fixiert und zumindest gegenüber den Kontaktierungsanordnungen (3, 6) durch einen entsprechenden Abstand und/oder durch Zwischenlagen aus einem elektrisch isolierenden Material elektrisch isoliert ist.
1. Electrical emergency switching device, comprising a dust- and liquid-tight housing (1, 2) made of insulating material, at least one electrically controllable pyrotechnic trigger (8, 9, 10), at least one pair of associated contact arrangements (3, 6), each with at least one contact lug (3) arranged on the outside of the housing, and at least one contact surface (6) located inside the housing for each contact arrangement, wherein the contact surfaces (6) of each pair of contact arrangements are spaced apart from one another and electrically insulated at least in a standby state of the switching device, further comprising an electrically conductive connecting element (7) inside the housing, which has a standby position and a self-locking use position, wherein the connecting element (7) only contacts the contact surfaces (6) of both contact arrangements of associated pairs in the use position and thus an electrically conductive connection is established within the pair of contact arrangements (3, 6), and wherein the Connecting element (7) can be moved from the standby position into the deployment position by the pyrotechnic trigger (8, 9, 10), further comprising at least one retaining part (11) inside the housing (1, 2) which is electrically insulated from the contacting surfaces (6) or made of insulating material and which projects with at least a partial area of its cross section into the path of the connecting element (7) during its movement from the standby position into the deployment position and thus keeps the connecting element (7) insulated from the contacting arrangements (3, 6) and is designed in such a way that it is destroyed, deformed or pushed away exclusively in the course of a pyrotechnically induced movement of the connecting element (7) from the standby position into the deployment position, characterized in that the retaining part (11) is designed as a pin-shaped element with a widened end and is parallel to the contacting surfaces (6) in the area between the contact elements (3, 6) with its pin-shaped section in the lower part of the housing (2) and is electrically insulated at least from the contacting arrangements (3, 6) by an appropriate distance and/or by intermediate layers made of an electrically insulating material.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteteil (11) gegenüber dem Verbindungselement (7) durch einen entsprechenden Abstand und/oder durch Zwischenlagen aus einem isolierenden Material elektrisch isoliert ist. 2. Switching device according to claim 1, characterized in that the retaining part (11) is electrically insulated from the connecting element (7) by an appropriate distance and/or by intermediate layers made of an insulating material.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gegenüber den Kontaktierungsflächen (6) elektrisch isolierte oder aus Isoliermaterial gefertigte Rückhalteteil (11) in der Bereitschaftsposition am Verbindungselement (7) anliegt und dieses damit in der Bereitschaftsposition und die Kontaktierung sanordnungen isoliert hält, wobei vorzugsweise das Rückhalteteil (11) eine senkrecht auf seine Längserstreckung auskragende Verbreiterung aufweist, die am Verbindungselement (7) angreift, wobei die Verbreiterung vorzugsweise durch vier orthogonale und senkrecht auf die Längserstreckung des Rückhalteteils (11) auskragende Zungen (17) gebildet ist. 3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the retaining part (11) which is electrically insulated from the contacting surfaces (6) or made of insulating material rests on the connecting element (7) in the standby position and thus keeps the latter in the standby position and the contacting arrangements insulated, wherein the retaining part (11) preferably has a widening which projects perpendicularly to its longitudinal extent and which engages the connecting element (7), wherein the widening is preferably formed by four orthogonal tongues (17) which project perpendicularly to the longitudinal extent of the retaining part (11).
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungselement (7) Schlitze (14) zum Umgreifen der Kontaktierungsflächen (6) der Kontaktelemente (3) ausgearbeitet sind, und dass die Zungen (17) in jenen Umfangsabschnitten des Verbindungselementes (7) angreifen, die frei von Schlitzen (14) sind, und umfangsmässig ausserhalb des Bereichs der Kontaktierungsflächen (6) liegen. 4. Switching device according to claim 3, characterized in that slots (14) for engaging around the contact surfaces (6) of the contact elements (3) are worked out in the connecting element (7), and that the tongues (17) engage in those circumferential sections of the connecting element (7) which are free of slots (14) and are located circumferentially outside the region of the contact surfaces (6).
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit zumindest einem Paar von zusammengehörigen Kontaktierungsanordnungen (3, 6) bestehend aus je zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche (6) und je zumindest einer an die Aussenseite des Gehäuses geführten Kontaktfahne (3), wobei die Kontaktierungsflächen (6) jedes Paares von Kontaktierung sanordnungen im Inneren des Gehäuses (1, 2) voneinander beabstandet sind, wobei das Verbindungselement (7) in der Bereitschaftsposition maximal eine der Kontaktie- rungsflächen (6) des Paares von Kontaktierungsanordnungen (3, 6) berührt, und durch das gegenüber den anderen Kontaktierungsfläche (6) des Paares elektrisch isolierte oder aus Isoliermaterial gefertigte Rückhalteteil (11) von den anderen Kontaktierungsflächen des zusammengehörigen Paares beabstandet und/oder isoliert ist.
5. Switching device according to one of claims 1 to 4, with at least one pair of associated contacting arrangements (3, 6) consisting of at least one contacting surface (6) located inside the housing and at least one contact lug (3) guided to the outside of the housing, the contacting surfaces (6) of each pair of contacting arrangements being spaced apart from one another inside the housing (1, 2), the connecting element (7) in the standby position touching a maximum of one of the contacting surfaces (6) of the pair of contacting arrangements (3, 6) and being spaced apart and/or insulated from the other contacting surfaces of the associated pair by the retaining part (11) which is electrically insulated from the other contacting surfaces (6) of the pair or is made of insulating material.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit zumindest einer ersten Kontaktierungsanordnung bestehend aus zumindest einer im Inneren des Gehäuses liegenden Kontaktierungsfläche (6) und zumindest einer an die Aussenseite des Gehäuses geführten Kontaktfahne (3), mit zumindest einer zweiten Kontaktierungsanordnung (3, 7, 19) bestehend aus zumindest einer an der Aussenseite des Gehäuses (1, 2) angeordneten Kontaktfahne (3), einem daran elektrisch leitend verbundenen Leitung s ab schnitt (19) und einem damit elektrisch leitend verbundenen Verbindungselement (7), wobei die erste und zweite Kontaktierungsanordnung ein zusammengehöriges Paar bilden, wobei das Verbindungselement (7) in der Bereitschaftsposition durch das gegenüber den Kontaktierungsflächen (6) elektrisch isolierte oder aus Isoliermaterial gefertigte Rückhalteteil (11) von der Kontaktierungsfläche (6) der ersten Kontaktierung sanordnung (3, 6) beabstandet und/oder isoliert gehalten ist. 6. Switching device according to one of claims 1 to 5, with at least a first contact arrangement consisting of at least one contact surface (6) located inside the housing and at least one contact lug (3) guided to the outside of the housing, with at least a second contact arrangement (3, 7, 19) consisting of at least one contact lug (3) arranged on the outside of the housing (1, 2), a line section (19) electrically connected thereto and a connecting element (7) electrically connected thereto, the first and second contact arrangements forming a pair belonging together, the connecting element (7) being held at a distance and/or insulated from the contact surface (6) of the first contact arrangement (3, 6) in the standby position by the retaining part (11) which is electrically insulated from the contact surfaces (6) or made of insulating material.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) in der Bereitschaftsposition zumindest mit seinem den Kontaktierung sflächen (6) zugewandten Abschnitt in einer Isolierschicht (20) eingebettet ist oder die Kontaktierungsflächen (6) von einer Isolierschicht (20) abgedeckt sind, und das Verbindungselement (7) in der Einsatzposition die Isolierschicht (20) durchstossen hat. 7. Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting element (7) in the standby position is embedded in an insulating layer (20) at least with its section facing the contacting surfaces (6) or the contacting surfaces (6) are covered by an insulating layer (20), and the connecting element (7) in the use position has pierced the insulating layer (20).
8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) entlang eines geraden Weges, vorzugsweise entlang einer Längsachse des Gehäuses (1, 2), bewegbar ist. 8. Switching device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connecting element (7) is movable along a straight path, preferably along a longitudinal axis of the housing (1, 2).
9. Schaltvorrichtung nach nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) auf einer Achse gegenüber den Kontaktelementen (3, 6) im Gehäuse (1, 2) verdrehbar oder entlang einer gekrümmten Bahn schwenkbar gelagert ist und das zumindest eine weitere Kontaktelement in der Bereitschaftsposition in zumindest einem vorbestimmbaren Winkelabstand der Kontaktierungsfläche (6) des ersten Kontaktelementes in Rotationsrichtung nachgeordnet ist. 9. Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting element (7) is mounted on an axis relative to the contact elements (3, 6) in the housing (1, 2) so as to be rotatable or pivotable along a curved path, and the at least one further contact element in the standby position is arranged downstream of the contact surface (6) of the first contact element in the direction of rotation at at least one predeterminable angular distance.
10. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) mittels einer Verdrehsicherung gegenüber dem Gehäuse (1, 2) geführt ist.
10. Switching device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the connecting element (7) is guided relative to the housing (1, 2) by means of an anti-twist device.
11. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) auf einer Achse gegenüber den Kontaktelementen (3, 6) im Gehäuse (1, 2) verdrehbar gelagert ist und das zumindest eine weitere Kontaktelement (3, 6) in der Bereitschaftsposition in zumindest einem vorbestimmbaren Winkelabstand der Kontaktierung sfläche (6) des ersten Kontaktelementes (3, 6) in Rotationsrichtung nachgeordnet ist. 11. Switching device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connecting element (7) is rotatably mounted on an axis relative to the contact elements (3, 6) in the housing (1, 2) and the at least one further contact element (3, 6) in the standby position is arranged downstream of the contact surface (6) of the first contact element (3, 6) in the direction of rotation at at least one predeterminable angular distance.
12. Schaltvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der pyrotechnische Auslöser (8, 9, 10) eine elektrisch zündbare Treibladung (10) und einen im Gehäuse (1, 2) durch die Wirkung der Treibladung (10) verschiebbaren Kolben (8) umfasst, welcher Kolben (8) unmittelbar oder mittelbar auf das Verbindungselement einwirkt. 12. Switching device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the pyrotechnic trigger (8, 9, 10) comprises an electrically ignitable propellant charge (10) and a piston (8) displaceable in the housing (1, 2) by the action of the propellant charge (10), which piston (8) acts directly or indirectly on the connecting element.
13. Schaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung (10) inklusive der Anbindung der Steuerleitungen (4) mit einem anderen Material als jenem des Gehäuses (1,2) eingegossen ist. 13. Switching device according to claim 12, characterized in that the propellant charge (10) including the connection of the control lines (4) is cast with a different material than that of the housing (1,2).
14. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) ausgelegt ist, um eine Abscherung einer allfälligen Oberflächenbeschichtung bzw. einer gebildeten Oxidschicht auf den Kontaktierungsflächen (6) zu bewirken. 14. Switching device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the connecting element (7) is designed to cause a shearing off of any surface coating or an oxide layer formed on the contacting surfaces (6).
15. Schaltvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungselement (7) Schlitze (14) ausgeformt sind, deren Innenseiten in der Einsatzposition die Kontaktierungsflächen (6) der Kontaktelemente auf einander gegenüberliegenden Seiten kontaktieren. 15. Switching device according to claim 14, characterized in that slots (14) are formed in the connecting element (7), the inner sides of which contact the contacting surfaces (6) of the contact elements on opposite sides in the insert position.
16. Schaltvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) als auf die Kontaktelemente (3, 6) hin offener Zylinder oder offene Büchse ausgeführt ist. 16. Switching device according to claim 15, characterized in that the connecting element (7) is designed as a cylinder or open sleeve open towards the contact elements (3, 6).
17. Schaltvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Schlitze (14) des Verbindungselementes (7) geringer ist als die Dicke der
Kontaktelemente (3, 6) im Bereich der Kontaktierungsflächen (6), allenfalls einschliesslich von Oberflächenbeschichtungen und/oder Oxidschichten. 17. Switching device according to claim 15, characterized in that the clear width of the slots (14) of the connecting element (7) is smaller than the thickness of the Contact elements (3, 6) in the region of the contacting surfaces (6), possibly including surface coatings and/or oxide layers.
18. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass angeordnet ist, und mit dem verbreiterten Ende am Verbindungselement (7) in dessen Bereitschaftsposition anliegt. 18. Switching device according to one of claims 1 to 17, characterized in that it is arranged and rests with the widened end on the connecting element (7) in its ready position.
19. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktierung sanordnung jedes Paares mit einem Widerstand und vorzugsweise zusätzlich mit einem Wärmespeicher verbunden ist.
19. Switching device according to one of claims 1 to 18, characterized in that at least one contact arrangement of each pair is connected to a resistor and preferably additionally to a heat accumulator.
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