DE102010045726B4

DE102010045726B4 - Safety device and method for producing a safety device

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Publication number: DE102010045726B4
Application number: DE201010045726
Authority: DE
Inventors: York Dlugokinski
Original assignee: Fele & Co KG GmbH
Current assignee: Fele & Co KG GmbH
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: DE102010045726A1; WO2012032087A1; EP2614514B1; EP2614514A1

Abstract

Sicherungsvorrichtung (30) für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (10), mit: – einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme (42, 44), um die Sicherungsvorrichtung (30) mit dem Stromkreis elektrisch zu verbinden, – einem Leitungselement (32), das durch die Sicherungsvorrichtung (30) geführt ist und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Anschlussklemme (42, 44) bildet, – einer pyrotechnischen Treibladung (36), die dazu ausgebildet ist, durch eine auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zu trennen, wobei die Sicherungsvorrichtung (30) Erfassungsmittel (50) aufweist, um das Auslösen der Explosion zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (50) eine Signalleitung (50) aufweisen und dass dem Leitungselement (32) und der Signalleitung (50) Trennmittel (46, 56, 58) zugeordnet sind, die durch die Explosion betätigbar sind, wobei die Trennmittel (46, 56, 58) eine Trennvorrichtung (46) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.An electrical circuit fuse device (30), in particular for use in a motor vehicle (10), comprising: - first and second terminals (42, 44) for electrically connecting the fuse device (30) to the circuit, - a line member (32), which is guided by the securing device (30) and forms an electrical connection between the first and the second terminal (42, 44), - a pyrotechnic propellant charge (36), which is formed by a triggerable explosion, the electrical Wherein the securing device (30) comprises detection means (50) for detecting the triggering of the explosion, characterized in that the detection means (50) comprise a signal line (50) and that the line element (32) and the signal line ( 50) separating means (46, 56, 58) are actuated by the explosion, wherein the separating means (46, 56, 58) a separating device (46 ) designed to sever the signal line and the line element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme, um die Sicherungsvorrichtung mit dem Stromkreis elektrisch zu verbinden, einem Leitungselement, das durch die Sicherungsvorrichtung geführt ist und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Anschlussklemme bildet, einer pyrotechnischen Treibladung, die dazu ausgebildet ist, durch eine auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zu trennen, wobei die Sicherungsvorrichtung Erfassungsmittel aufweist, um das Auslösen der Explosion zu erfassen.The present invention relates to a safety device for an electrical circuit, in particular for use in a motor vehicle, having a first and a second terminal for electrically connecting the safety device to the circuit, a conducting element guided by the safety device and an electrical connection between the first and the second terminal forms, a pyrotechnic propellant charge, which is adapted to separate the electrical connection by a triggerable explosion, wherein the securing device comprises detecting means to detect the triggering of the explosion.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Leitung, die eine derartige Sicherungsvorrichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Sicherungsvorrichtung.The present invention further relates to a power train with an electrical lead having such a securing device. Furthermore, the present invention relates to a method for producing such a security device.

Eine derartige Sicherungsvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE 19503809 A1 , die in einem elektrischen Pfad zwischen einer Batterie und dem Motorkabelbaum eines Kraftfahrzeugs ein Amperemeter aufweist, das mit einem Schwellwertschalter verbunden ist, der über einen Verstärker mit einer Sprengkapsel verbunden ist. Die Sprengkapsel löst im Falle des Überschreitens des Schwellwertes eine Explosion aus und durchtrennt eine Sollbruchstelle in der elektrischen Leitung, wodurch die elektrische Verbindung zwischen der Batterie und dem Kabelbaum unterbrochen wird.Such a security device is known, for example from the DE 19503809 A1 comprising, in an electrical path between a battery and the engine wiring harness of a motor vehicle, an ammeter connected to a threshold switch connected to a detonator via an amplifier. The detonator triggers an explosion in the event of exceeding the threshold and cuts through a predetermined breaking point in the electrical line, whereby the electrical connection between the battery and the wiring harness is interrupted.

Nachteilig bei dieser Sicherungsvorrichtung ist es, dass in dem Falle des Auslösens der Sicherungsvorrichtung lediglich die angeschlossenen Komponenten des Kraftfahrzeugs stromlos geschaltet werden, wobei andere Komponenten, die im Falle eines Auslösens der Sicherungsvorrichtung nicht stromlos geschaltet werden dürfen bzw. aktiviert werden müssen, unberücksichtigt sind.A disadvantage of this safety device is that in the case of triggering the safety device, only the connected components of the motor vehicle are de-energized, other components that must not be switched off in the event of triggering the safety device or must be activated, are disregarded.

Aus der DE 101 32 752 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz eines Leiters bei Auftreten eines Lichtbogens bekannt, wobei zum Schutz einer stromführenden Versorgungsleitung an dieser zumindest teilweise eine Detektionsleitung entlang geführt ist, wobei mittels eines infolge eines Lichtbogens über die Detektionsleitung fließenden Detektionsstroms der Stromfluss über die Versorgungsleitung zumindest reduziert wird.From the DE 101 32 752 A1 a device and a method for protecting a conductor upon the occurrence of an arc is known, wherein at least partially a detection line is guided to protect a current-carrying supply line, wherein by means of a current flowing through the detection line due to an arc detection current, the current flow through the supply line at least reduced becomes.

Weitere Sicherungsvorrichtungen sind bekannt aus der DE 10 2006 010 764 A1 und der DE 33 38 819 A1 .Other security devices are known from the DE 10 2006 010 764 A1 and the DE 33 38 819 A1 ,

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sicherungsvorrichtung bereitzustellen, die bestimmte Komponenten stromlos schalten kann und gleichzeitig andere Komponenten aktivieren kann.The present invention is therefore an object of the invention to provide a security device and a method for producing such a security device that can turn off certain components and simultaneously activate other components.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Sicherungsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Erfassungsmittel eine Signalleitung aufweisen und dem Leitungselement und der Signalleitung Trennmittel zugeordnet sind, die durch die Explosion betätigbar sind, wobei die Trennmittel eine Trennvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.This object is achieved with the safety device mentioned above in that the detection means have a signal line and the line element and the signal line release means are assigned, which are actuated by the explosion, wherein the separating means comprise a separating device which is adapted to the signal line and the Severing line element.

Des Weiteren wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Leitung, die eine derartige Sicherungsvorrichtung aufweist, gelöst.Furthermore, the object is achieved by a drive train with an electrical line having such a safety device.

Die Aufgabe wird ferner durch das eingangs genannte Herstellungsverfahren gelöst mit den Schritten Bereitstellen eines Gehäuseteils, Bereitstellen einer pyrotechnischen Treibladung, Anordnen eines Leitungselements an der Treibladung, Anordnen einer Signalleitung an dem Leitungselement oder der Treibladung, Anordnen der pyrotechnischen Treibladung in dem Gehäuseteil und Zuordnen von Trennmitteln, die durch die Treibladung betätigbar sind, zu dem Leitungselement und der Signalleitung, wobei die Trennmittel eine Trennvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen und Verschließen des Gehäuseteils mittels einer Dichtung und eines Gehäusedeckels.The object is further achieved by the production method mentioned above with the steps of providing a housing part, providing a pyrotechnic propellant charge, arranging a line element on the propellant charge, arranging a signal line on the line element or the propellant charge, arranging the pyrotechnic propellant charge in the housing part and assigning release agents , which are actuatable by the propellant, to the line member and the signal line, wherein the separating means comprise a separating device which is adapted to sever the signal line and the line member and closing the housing part by means of a seal and a housing cover.

Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist es, dass unabhängig von der zu trennenden elektrischen Leitung das Auslösen der Sicherungsvorrichtung und der pyrotechnischen Treibladung unabhängig erfasst wird, um im Falle des Auslösens andere Komponenten, wie zum Beispiel Schütze oder dergleichen zu aktivieren, bzw. gewisse sicherheitsrelevante Maßnahmen zu ergreifen. Dadurch kann die Sicherheit, insbesondere in einem Kraftfahrzeug beim Auslösen der Sicherungsvorrichtung erhöht werden. Ferner kann das Auslösen der pyrotechnischen Treibladung dadurch zuverlässig und mit einfachen Mitteln erfasst werden.Advantage of the safety device according to the invention is that regardless of the electrical line to be disconnected the triggering of the safety device and the pyrotechnic propellant charge is detected independently to activate in the event of triggering other components, such as contactors or the like, or certain safety-related measures take. As a result, the safety, in particular in a motor vehicle when the safety device is triggered, can be increased. Furthermore, the triggering of the pyrotechnic propellant charge can thereby be detected reliably and with simple means.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Signalleitung gegenüber dem Leitungselement elektrisch isoliert ist.Furthermore, it is preferred if the signal line is electrically insulated from the line element.

Dadurch können Störungen der Signalleitung durch den Strom im Leitungselement reduziert werden.As a result, disturbances of the signal line can be reduced by the current in the line element.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn zwischen der Signalleitung und dem Leitungselement ein Isolierungselement angeordnet ist. Furthermore, it is preferred if an insulation element is arranged between the signal line and the line element.

Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Isolierung bereitgestellt werden.As a result, a reliable insulation can be provided by simple means.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Erfassungsmittel eine Mehrzahl von Signalleitungen aufweisen, die unabhängige elektrische Pfade bilden, die durch die Explosion durchtrennbar sind.Furthermore, it is preferred if the detection means comprise a plurality of signal lines which form independent electrical paths which can be severed by the explosion.

Dadurch können unterschiedliche Komponenten unabhängig von einander aktiviert werden, wodurch eine zusätzliche Redundanz geschaffen wird.As a result, different components can be activated independently of each other, creating additional redundancy.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Trennmittel einen Trennmeißel aufweisen, der dazu ausgelegt ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.Furthermore, it is preferred if the separating means comprise a cutting bit, which is designed to sever the signal line and the line element.

Dadurch kann eine zuverlässige Trennung der elektrischen Verbindung und des elektrischen Pfades bereitgestellt werden.Thereby, a reliable separation of the electrical connection and the electrical path can be provided.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Treibladung in einem wasserdichten Gehäuse aufgenommen ist.Furthermore, it is preferred if the propellant charge is accommodated in a watertight housing.

Dadurch kann die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Sicherungsvorrichtung bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen erhöht bzw. gewährleistet werden.As a result, the life and reliability of the safety device can be increased or ensured under different environmental conditions.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn das Gehäuse Durchführungsmittel aufweist, um elektrische Signale in das Gehäuse hinein und/oder aus dem Gehäuse herauszuführen. Dadurch kann die Funktion der Sicherungsvorrichtung in dem wasserdichten Gehäuse gewährleistet werden.Furthermore, it is preferred if the housing has feedthrough means for guiding electrical signals into and / or out of the housing. As a result, the function of the securing device in the watertight housing can be ensured.

Im Allgemeinen ist bevorzugt, wenn das Leitungselement weitere Sicherungsschalter aufweist, um individuell bestimmte Komponenten stromlos schalten zu können. Das bietet den Vorteil, dass bestimmte Komponenten individuell und mit unterschiedlichen Stromstärken abgesichert werden können.In general, it is preferred if the line element has further safety switches in order to be able to switch de-energized individually determined components. This offers the advantage that certain components can be protected individually and with different currents.

Im Allgemeinen ist es bevorzugt, wenn das wasserdichte Gehäuse zwei elektrische Durchführungen aufweist, um unabhängig von einander die pyrotechnische Treibladung zu zünden und das Auslösen der Explosion zu erfassen.In general, it is preferred that the watertight housing has two electrical feedthroughs for independently firing the pyrotechnic propellant charge and detecting the initiation of the explosion.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 den schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Sicherungsvorrichtung; 1 the schematic structure of a drive train of a motor vehicle with a securing device;

2 den schematischen Aufbau einer Sicherungsvorrichtung mit einer pyrotechnischen Treibladung und Erfassungsmitteln; 2 the schematic structure of a safety device with a pyrotechnic propellant charge and detection means;

3 den schematischen Aufbau einer Sicherungsvorrichtung mit einer Signalleitung und einem Trennmeißel; 3 the schematic structure of a securing device with a signal line and a cutting bit;

4 eine Sicherungsvorrichtung mit einer Signalleitung und zwei Trennmeißeln; 4 a safety device with a signal line and two cutting chisels;

5 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführung der Sicherungsvorrichtung; 5 an exploded view of a preferred embodiment of the securing device;

6 eine Explosionsdarstellung einer Sicherungsvorrichtung mit einer Signalleitung und einem wasserdichten Gehäuse; und 6 an exploded view of a safety device with a signal line and a waterproof housing; and

7 eine Batterie eines Kraftfahrzeugs mit einer Sicherungsvorrichtung. 7 a battery of a motor vehicle with a safety device.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherungsvorrichtung schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang 12 auf, der mittels einer Antriebsmaschine 14 mit einem Drehmoment t versorgt wird. Das Drehmoment t wird auf angetriebene Räder 16r, 16l zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 übertragen. Die Antriebsmaschine 14 kann sowohl als Verbrennungskraftmaschine mit einer nicht dargestellten Lichtmaschine, als elektrische Maschine oder aber als Hybridantrieb mit einer elektrischen Maschine und einem anderen Antriebsmotor, wie z. B. einem Verbrennungsmotor oder dergleichen, ausgebildet sein. Die Antriebsmaschine 14 ist mit einem Steuergerät 18 verbunden, das die Antriebsmaschine 14 steuert. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine elektrische Energiequelle 20 auf, die vorzugsweise als Akkumulator 20 ausgebildet ist. Der Akkumulator 20 ist elektrisch verbunden mit der Antriebsmaschine 14, um die Antriebsmaschine mit elektrischer Energie zu versorgen und/oder von der elektrischen Antriebsmaschine, beispielsweise im Schubbetrieb oder der Lichtmaschine mit elektrischer Energie geladen zu werden. Zum Laden des Akkumulators 20 können auch Solarzellen verwendet werden, die auch in Kombination mit der Lichtmaschine elektrische Energie liefern. Zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 ist eine Sicherungsvorrichtung 22 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Verbindung ggf. zu trennen. Die Sicherungsvorrichtung 22 ist ferner mit einem Steuergerät 24 verbunden. Das Steuergerät 24 erhält ein Steuersignal von der Sicherung 22, sofern die Sicherungsvorichtung 22 ausgelöst wurde und die elektrische Verbindung zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 durchtrennt wurde. Auf der dem Akkumulator 20 zugewandten Seite der Sicherungsvorrichtung 22 können auch noch weitere Verbraucher angeschlossen sein, die von dem Steuergerät 24 gesteuert werden.In 1 is a motor vehicle with a securing device shown schematically and generally with 10 designated. The motor vehicle has a drive train 12 on, by means of a prime mover 14 is supplied with a torque t. The torque t is on driven wheels 16r . 16l for driving the motor vehicle 10 transfer. The prime mover 14 can both as an internal combustion engine with an alternator, not shown, as an electric machine or as a hybrid drive with an electric machine and another drive motor such. As an internal combustion engine or the like may be formed. The prime mover 14 is with a control unit 18 connected, which is the prime mover 14 controls. The car 10 has an electrical energy source 20 on, preferably as an accumulator 20 is trained. The accumulator 20 is electrically connected to the prime mover 14 in order to supply the drive machine with electrical energy and / or to be charged by the electric drive machine, for example, in overrun or the alternator with electrical energy. To charge the accumulator 20 It is also possible to use solar cells, which also supply electrical energy in combination with the generator. Between the accumulator 20 and the prime mover 14 is a safety device 22 arranged, which is adapted to disconnect the electrical connection, if necessary. The safety device 22 is also with a control unit 24 connected. The control unit 24 receives a control signal from the fuse 22 if the backup device 22 was triggered and the electrical connection between the accumulator 20 and the prime mover 14 was severed. On the accumulator 20 facing side of the securing device 22 Other consumers can also be connected by the control unit 24 to be controlled.

Die Sicherungsvorrichtung 22 ist dazu ausgelegt, im Falle eines Unfalls oder im Falle eines zu hohen Stroms in der elektrischen Verbindung zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 auszulösen, d. h. die elektrische Verbindung zu trennen. Die Sicherungsvorrichtung 22 liefert im Falle des Auslösens ein Signal an die Steuervorrichtung 24, die andere sicherheitsrelevante Komponenten 26 aktiviert oder eine bestimmte Sicherheitssequenz oder Abschaltsequenz einleitet. Dadurch können bestimmte Komponenten des Fahrzeugs, wie z. B. Schütze, Bordelektronik, Warnblinkanlage, Kommunikationsmittel, Rückhaltesysteme durch ein entsprechendes Signal aktiviert oder in einer bestimmten Weise, z. B. in einem abgesicherten Modus, betrieben werden, um die Gesamtsicherheit in dem Kraftfahrzeug 10 im Falle eines Unfalls zu erhöhen.The safety device 22 is designed in the event of an accident or in the case of too high a current in the electrical connection between the accumulator 20 and the prime mover 14 to trigger, ie to disconnect the electrical connection. The safety device 22 provides a signal to the control device in the event of triggering 24 , the other security-related components 26 activates or initiates a certain security sequence or shutdown sequence. This allows certain components of the vehicle, such. B. contactors, on-board electronics, hazard warning lights, communication means, restraint systems activated by a corresponding signal or in a certain way, eg. B. in a safe mode, operated to the overall safety in the motor vehicle 10 increase in case of accident.

In 2 ist eine Sicherungsvorrichtung mit pyrotechnischer Treibladung und Explosionserfassungsmitteln gezeigt und allgemein mit 30 bezeichnet. Durch die Sicherungsvorrichtung 30 ist eine Stromleitung 32 geführt, in der der Strom I fließt. Die Sicherungsvorrichtung 30 weist ein Gehäuse 34 auf, in dem eine pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet ist. Das Gehäuse 34 ist an einer der Stromleitung 32 zugewandten Seite offen ausgebildet. An der offenen Seite des Gehäuses 34 ist ein Detektor 38 angeordnet, der mit einer Signalleitung 40 verbunden ist. Die Stromleitung 32 weist eine erste Anschlussklemme 42 und eine zweite Anschlussklemme 44 auf, wobei die Stromleitung 32 eine elektrische Verbindung zwischen den Stromklemmen 42, 44 bildet.In 2 is a safety device with pyrotechnic propellant charge and explosion detection means shown and generally with 30 designated. Through the security device 30 is a power line 32 led, in which the current I flows. The safety device 30 has a housing 34 in which a pyrotechnic explosive charge 36 is arranged. The housing 34 is on one of the power line 32 facing open side. At the open side of the case 34 is a detector 38 arranged with a signal line 40 connected is. The power line 32 has a first terminal 42 and a second terminal 44 on, with the power line 32 an electrical connection between the power terminals 42 . 44 forms.

Die Anschlussklemmen 42, 44 dienen dazu, die Stromleitung 32 in einen Stromkreis einzubinden bzw. an einen Stromkreis anzuschließen. Die pyrotechnische Sprengladung 36 ist in dem Gehäuse 34 angeordnet, das zu der Stromleitung 32 hin offen ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemme 42 und 44 durch eine auslösbare Explosion dauerhaft zu durchtrennen. Zwischen der pyrotechnischen Sprengladung 36 und der Stromleitung 32 ist der Detektor 38 angeordnet, der das Auslösen der Explosion der pyrotechnischen Sprengladung 36 erfasst und ein entsprechendes Erfassungssignal über die Signalleitung 40 aus dem Gehäuse 34 herausführt. In der Stromleitung 32 kann eine Sollbruchstelle vorgesehen sein, die durch die auslösbare Explosion durchtrennt wird, um die elektrische Verbindung zwischen der Anschlussklemme 42 und 44 zu unterbrechen. Der Detektor 38 kann als Drucksensor, Temperatursensor, elektrische Leitung oder dergleichen ausgebildet sein, um das Auslösen der Explosion zu erfassen. Vorzugsweise wird der Detektor 38 durch die Explosion zerstört. Durch diese Anordnung kann die Sicherungsvorrichtung 30 zum einen durch die auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemmen 42, 44 trennen und gleichzeitig über den Sensor 38 und die Signalleitung 40 das Auslösen der Explosion erfassen und an entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtungen weiterleiten.The terminals 42 . 44 serve to the power line 32 to integrate in a circuit or to connect to a circuit. The pyrotechnic explosive charge 36 is in the case 34 arranged, leading to the power line 32 is formed open to an electrical connection between the terminal 42 and 44 due to a triggerable explosion permanently sever. Between the pyrotechnic explosive charge 36 and the power line 32 is the detector 38 arranged, triggering the explosion of the pyrotechnic explosive charge 36 detected and a corresponding detection signal via the signal line 40 out of the case 34 out leads. In the power line 32 may be provided a predetermined breaking point, which is severed by the triggerable explosion to the electrical connection between the terminal 42 and 44 to interrupt. The detector 38 may be configured as a pressure sensor, temperature sensor, electrical line or the like to detect the triggering of the explosion. Preferably, the detector becomes 38 destroyed by the explosion. By this arrangement, the securing device 30 on the one hand by the triggerable explosion, the electrical connection between the terminals 42 . 44 disconnect and simultaneously over the sensor 38 and the signal line 40 detect the triggering of the explosion and forward it to appropriate control and / or regulating devices.

In 3 ist eine Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.In 3 is an embodiment of the securing device 30 shown schematically. The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being explained here.

In dem Gehäuse 34 ist die pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet, sowie ein Trennmeißel 46, der eine Schneide 48 aufweist. Der Trennmeißel 46 ist in dem Gehäuse 34 zwischen der pyrotechnischen Sprengladung 36 und der offenen Seite des Gehäuses 34 beweglich gelagert. Die Schneide 48 ist der elektrischen Leitung 32 zugewandt. Zwischen der elektrischen Leitung 32 ist eine Signalleitung 50 angeordnet, die einen ersten Steckanschluss 52 und einen zweiten Steckanschluss 54 aufweist.In the case 34 is the pyrotechnic explosive charge 36 arranged, as well as a cutting chisel 46 that a cutting edge 48 having. The cutting chisel 46 is in the case 34 between the pyrotechnic explosive charge 36 and the open side of the housing 34 movably mounted. The cutting edge 48 is the electrical line 32 facing. Between the electric wire 32 is a signal line 50 arranged, which has a first plug connection 52 and a second connector 54 having.

Die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 sind relativ zu dem Gehäuse 34 und dem Trennmeißel 46 so angeordnet, dass der Trennmeißel 46 durch die Explosion nach außen bewegt wird, und die Schneide 48 des Trennmeißels 46 die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 durchtrennt. Die Signalleitung 50 weist die Steckanschlüsse 52, 54 auf, über die ein elektrischer Strom in der Signalleitung 50 eingeprägt wird. Wenn der Trennmeißel 46 die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 durchtrennt, wird der eingeprägte Strom in der Signalleitung 50 unterbrochen, wodurch das Auslösen der Explosion unabhängig erfasst werden kann.The signal line 50 and the electrical line 32 are relative to the housing 34 and the cutting bit 46 arranged so that the cutting chisel 46 moved by the explosion to the outside, and the cutting edge 48 of the cutting chisel 46 the signal line 50 and the electrical line 32 severed. The signal line 50 has the plug connections 52 . 54 on, over which an electric current in the signal line 50 is impressed. When the cutting chisel 46 the signal line 50 and the electrical line 32 cuts through, the impressed current in the signal line 50 interrupted, whereby the triggering of the explosion can be detected independently.

Die Signalleitung 50 ist gegenüber der elektrischen Leitung 32 isoliert, um Störungen der Signalleitung 50 zu vermeiden. Der Trennmeißel 46 ist vorzugsweise aus einem harten, nichtleitenden Material wie z. B. Kunststoff gebildet, um keine Kurzschlüsse zwischen der Signalleitung 50 und der elektrischen Leitung 32 zu erzeugen oder eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemmen 42, 44 der elektrischen Leitung 32 zu bilden. Die Steckanschlüsse 52, 54 sind vorzugsweise wasserdicht ausgebildet.The signal line 50 is opposite the electrical line 32 isolated to signal line interference 50 to avoid. The cutting chisel 46 is preferably made of a hard, non-conductive material such. As plastic is formed, no short circuits between the signal line 50 and the electric wire 32 to generate or an electrical connection between the terminals 42 . 44 the electric wire 32 to build. The plug connections 52 . 54 are preferably waterproof.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind. In 4 is another embodiment of the securing device 30 shown. The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being explained here.

Das Gehäuse 34 weist zwei Öffnungen auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 34 angeordnet sind. In der Mitte des Gehäuses 34 ist die pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet. An den offenen Seiten des Gehäuses 34 ist jeweils ein Trennmeißel 56, 58 angeordnet. Die Trennmeißel 56, 58 weisen jeweils eine Schneide 60, 62 auf, die durch eine Öffnung im Gehäuse 34 geführt sind. Die Trennmeißel 56, 58 sind in dem Gehäuse 34 beweglich gelagert. An den Öffnungen des Gehäuses 34 sind die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 angeordnet.The housing 34 has two openings on opposite sides of the housing 34 are arranged. In the middle of the case 34 is the pyrotechnic explosive charge 36 arranged. On the open sides of the case 34 is in each case a cutting chisel 56 . 58 arranged. The cutting chisel 56 . 58 each have a cutting edge 60 . 62 on, passing through an opening in the housing 34 are guided. The cutting chisel 56 . 58 are in the case 34 movably mounted. At the openings of the housing 34 are the electrical line 32 and the signal line 50 arranged.

Die Trennmeißel 56, 58 sind in dem Gehäuse 34 beweglich gelagert, so dass die Schneiden 60, 62 durch die Explosion der Sprengladung 36 nach außen bewegt werden. Die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 sind an der jeweiligen Schneide 60, 62 angeordnet, so dass die Bewegung der Trennmeißel 54, 56 die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 durchtrennt. Die Bewegung der Trennmeißel 56, 58 wird durch die Explosion bewirkt.The cutting chisel 56 . 58 are in the case 34 movably mounted, so that the cutting 60 . 62 by the explosion of the explosive charge 36 be moved to the outside. The electrical line 32 and the signal line 50 are at the respective cutting edge 60 . 62 arranged so that the movement of the cutting chisel 54 . 56 the electrical line 32 and the signal line 50 severed. The movement of the cutting chisel 56 . 58 is caused by the explosion.

In 4 sind der Signalleitung 50 und der elektrischen Leitung 32 separate Trennmeißel 56, 58 zugeordnet. Dadurch kann das Auslösen der Explosion durch die Signalleitung 50 unabhängig erfolgen. Die Erfassung des Auslösens der Explosion wird über die Signalleitung 50 auf dieselbe Weise vorgenommen wie in der Ausführungsform gemäß 3.In 4 are the signal line 50 and the electric wire 32 separate cutting chisel 56 . 58 assigned. This can trigger the explosion through the signal line 50 independently. The detection of the triggering of the explosion is via the signal line 50 in the same manner as in the embodiment according to FIG 3 ,

In 5 ist eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 gezeigt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.In 5 is an exploded view of a preferred embodiment of the securing device 30 shown. The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being explained here.

Die pyrotechnische Sprengladung 36 ist in dem Gehäuse 34 angeordnet. Das Gehäuse 34 weist Anschluss- bzw. Durchführungsmittel 64 auf, über die die pyrotechnische Sprengladung 36 elektrisch gezündet werden kann. Das Gehäuse weist eine Öffnung 66 auf, über die verschiedene Elemente in das Gehäuse 34 montiert werden können. In 5 ist ein Isolierungselement 68 dargestellt, das in dem Gehäuse 34 aufgenommen werden kann. Die Signalleitung 50 weist einen flachen Abschnitt 70 auf, der in das Isolierungselement einführbar ist und zusammen mit dem Isolierungselement 68 in dem Gehäuse 34 aufgenommen wird. Das Isolierungselement 68 weist zwei Isolierungsabschnitte 72, 74 auf, zwischen denen der flache Abschnitt 70 aufgenommen wird. Die elektrische Leitung 32 weist die Anschlussklemmen 42, 44 auf und einen senkrechten Abschnitt 76, der durch die Öffnung 66 in das Gehäuse 34 einführbar ist und im zusammengebauten Zustand an dem Isolierungselement 68 anliegt. Das Isolierungselement 68 mit dem senkrechten Abschnitt 70 der Signalleitung 50 ist im zusammengebauten Zustand zwischen dem senkrechten Abschnitt 76 und der pyrotechnischen Sprengladung 36 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Isolierungselement 68 und der pyrotechnischen Sprengladung 36 der Trennmeißel 46 angeordnet.The pyrotechnic explosive charge 36 is in the case 34 arranged. The housing 34 has connecting or implementing means 64 on top of which the pyrotechnic explosive charge 36 can be ignited electrically. The housing has an opening 66 on, about the different elements in the housing 34 can be mounted. In 5 is an insulation element 68 shown in the housing 34 can be included. The signal line 50 has a flat section 70 on, which is insertable into the insulating element and together with the insulating element 68 in the case 34 is recorded. The insulation element 68 has two isolation sections 72 . 74 on, between which the flat section 70 is recorded. The electrical line 32 has the terminals 42 . 44 on and a vertical section 76 passing through the opening 66 in the case 34 is insertable and in the assembled state on the insulation element 68 is applied. The insulation element 68 with the vertical section 70 the signal line 50 is in the assembled state between the vertical section 76 and the pyrotechnic explosive charge 36 arranged. In a preferred embodiment, between the insulation element 68 and the pyrotechnic explosive charge 36 the cutting chisel 46 arranged.

Ferner ist in 5 ein Verschlusselement 78 dargestellt, das nach dem Einbau der elektrischen Leitung 32, der Signalleitung 50 und des Isolierungselementes 68 die Öffnung 66 des Gehäuses 34 verschließt. Das Verschlusselement 78 weist Anschlussstifte 80 auf, die zur Fixierung in Anschlussöffnung 82 des Gehäuses 34 einführbar sind.Furthermore, in 5 a closure element 78 shown after installation of the electrical line 32 , the signal line 50 and the insulation element 68 the opening 66 of the housing 34 closes. The closure element 78 has connecting pins 80 on, for fixation in connection opening 82 of the housing 34 are insertable.

Der flache Abschnitt 70 der Signalleitung 50 ist zwischen dem Trennmeißel 46 und dem senkrechten Abschnitt 76 angeordnet, so dass durch die Explosion der pyrotechnischen Sprengladung 36 die Schneide 48 bewegt wird und den flachen Abschnitt 70 und den senkrechten Abschnitt 76 durchtrennt. Dadurch wird der elektrische Pfad zwischen den Steckanschlüssen 52 und 54 und die elektrische Leitung 32 zwischen den Anschlussklemmen 42 und 44 durchtrennt. Dadurch kann die elektrische Leitung 32 zuverlässig durchtrennt werden und gleichzeitig das Auslösen der Explosion bzw. das Durchtrennen der elektrischen Leitung 32 mittels der Signalleitung 50 zuverlässig erfasst werden.The flat section 70 the signal line 50 is between the cutting bit 46 and the vertical section 76 arranged so that by the explosion of the pyrotechnic explosive charge 36 the cutting edge 48 is moved and the flat section 70 and the vertical section 76 severed. This will cause the electrical path between the plug-in connections 52 and 54 and the electrical line 32 between the terminals 42 and 44 severed. This allows the electrical line 32 be cut reliably and at the same time triggering the explosion or cutting the electrical line 32 by means of the signal line 50 be reliably detected.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Signalleitungen 50 in der Sicherungsvorrichtung 10 hintereinander angeordnet, die durch die Explosion durchtrennt werden. Dadurch kann die Redundanz erhöht werden.In a preferred embodiment, a plurality of signal lines 50 in the security device 10 arranged one behind the other, which are severed by the explosion. This can increase the redundancy.

6 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Gehäuses für die Sicherungsvorrichtung 30, das allgemein mit 90 bezeichnet ist. 6 shows an exploded view of a housing for the securing device 30 that generally with 90 is designated.

Das Gehäuse 90 ist gebildet durch ein unteres Gehäuseteil 92 und einen Gehäusedeckel 94. Der Gehäusedeckel 94 ist mit einer Dichtung 96 versehen, um das Gehäuse 90 wasserdicht zu verschließen. Die Sicherungsvorrichtung 30 ist in dem Gehäuse 90 aufgenommen, wobei die Durchführung 94 an einer Öffnung 98 des Gehäuses 90 angeordnet ist, um die pyrotechnische Sprengladung 36 mittels eines elektrischen Signals von außen zu zünden. Die Anschlussklemmen 42, 44 werden zur mechanischen Fixierung an Zapfen 100 festgelegt. Die Anschlussklemmen 42, 44 werden jeweils mit einer Stromspange 102, 104 verbunden, die über Öffnungen 106, 108 nach außen geführt sind. Die Signalleitung 50 ist über die Anschlussklemmen 52, 54 mit einer Durchführung 110 verbunden. Die Durchführung 110 ist an einer Öffnung 112 des Gehäuses 90 angeordnet, um ein elektrisches Signal nach außen zu führen. Dadurch kann das Durchtrennen der Signalleitung 50 von außen erfasst werden. Die Öffnungen 98 und 112 sind mit Dichtungen 114, 116 versehen, um eine wasserdichte Durchführung der elektrischen Signale zu ermöglichen.The housing 90 is formed by a lower housing part 92 and a housing cover 94 , The housing cover 94 is with a seal 96 provided to the housing 90 watertight to close. The safety device 30 is in the case 90 taken, the implementation 94 at an opening 98 of the housing 90 is arranged to the pyrotechnic explosive charge 36 to ignite externally by means of an electrical signal. The terminals 42 . 44 be used for mechanical fixation on pins 100 established. The terminals 42 . 44 each with a power clip 102 . 104 connected via openings 106 . 108 are led to the outside. The signal line 50 is via the terminals 52 . 54 with a passage 110 connected. The implementation 110 is at an opening 112 of the housing 90 arranged to pass an electrical signal to the outside. As a result, the severing of the signal line 50 be detected from the outside. The openings 98 and 112 are with seals 114 . 116 provided to allow a watertight implementation of the electrical signals.

Das Gehäuse 90 bietet dadurch die Möglichkeit, die Sicherungsvorrichtung 30 wasserdicht, z. B. in einem Kraftfahrzeug zu betreiben, wobei elektrische Signale und die elektrische Leitung 32 in das Gehäuse 90 hinein und aus dem Gehäuse 90 heraus geführt sind. Das Gehäuse 90 kann direkt an einem Batteriegehäuse befestigt werden.The housing 90 thereby offers the possibility of securing device 30 waterproof, z. B. to operate in a motor vehicle, with electrical signals and the electrical line 32 in the case 90 in and out of the case 90 led out. The housing 90 Can be attached directly to a battery case.

In 7 ist eine Batterie für eine Kraftfahrzeug 10 mit einer Sicherungsvorrichtung 30 gezeigt und allgemein mit 120 bezeichnet. Die Batterie 120 weist einen ersten Pol 122 und einen zweiten Pol 124 auf. Der erste Pol 122 bildet einen Masseanschluss der Batterie und der zweite Pol 124 bildet einen positiven Spannungspol der Batterie 120. Die Sicherungsvorrichtung 30 ist an der Batterie 120 befestigt, wobei die Stromspange 102 mittels einer Polanschlussvorrichtung 126 elektrisch mit dem zweiten Pol 124 verbunden ist. Die Polanschlussvorrichtung 126 ist als Metallleiste 126 ausgebildet. Sofern die Sicherungsvorrichtung 30, wie in 7 gezeigt, an der Batterie 120 befestigt ist, ist die Polanschlussvorrichtung 126 vorzugsweise als Metallleiste 126 ausgebildet. Alternativ kann die Polanschlussvorrichtung 126 als Kabel ausgebildet sein, insbesondere wenn die Sicherungsvorrichtung 30 entfernt von der Batterie 120 in dem Kraftfahrzeug 10 eingebaut ist.In 7 is a battery for a motor vehicle 10 with a safety device 30 shown and generally with 120 designated. The battery 120 has a first pole 122 and a second pole 124 on. The first pole 122 forms a ground terminal of the battery and the second pole 124 forms a positive voltage pole of the battery 120 , The safety device 30 is on the battery 120 attached, with the power clip 102 by means of a pole connection device 126 electrically with the second pole 124 connected is. The pole connection device 126 is as a metal strip 126 educated. Unless the security device 30 , as in 7 shown on the battery 120 is attached, is the pole connection device 126 preferably as a metal strip 126 educated. Alternatively, the pole terminal device 126 be designed as a cable, in particular when the securing device 30 away from the battery 120 in the motor vehicle 10 is installed.

Claims

Safety device ( 30 ) for an electrical circuit, in particular for use in a motor vehicle ( 10 ), comprising: - a first and a second terminal ( 42 . 44 ) to the safety device ( 30 ) electrically connected to the circuit, - a line element ( 32 ) provided by the security device ( 30 ) and an electrical connection between the first and the second terminal ( 42 . 44 ), - a pyrotechnic propellant charge ( 36 ) which is designed to disconnect the electrical connection by means of a triggerable explosion, wherein the safety device ( 30 ) Detection means ( 50 ) in order to detect the triggering of the explosion, characterized in that the detection means ( 50 ) a signal line ( 50 ) and that the line element ( 32 ) and the signal line ( 50 ) Release agent ( 46 . 56 . 58 ) are actuated by the explosion, wherein the release agent ( 46 . 56 . 58 ) a separating device ( 46 ) configured to sever the signal line and the line element.

Safety device according to claim 1, characterized in that the signal line ( 50 ) in relation to the line element ( 32 ) is electrically isolated.

Safety device according to claim 1 or 2, characterized in that between the signal line ( 50 ) and the conduit element ( 32 ) an insulation element ( 68 ) is arranged.

Safety device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detection means ( 50 ) a plurality of signal lines ( 50 ), which form independent electrical paths that are severable by the explosion.

Safety device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the propellant charge ( 36 ) in a watertight housing ( 90 ) is recorded.

Safety device according to claim 5, characterized in that the housing ( 90 ) Implementing means ( 64 . 110 ) in order to generate electrical signals in the housing ( 90 ) and / or out of the housing ( 90 ) lead out.

Powertrain ( 12 ), in particular for a motor vehicle ( 10 ), with an electrical line ( 23 ), which is a security device ( 30 ) according to one of claims 1 to 6.

Method for producing a security device ( 30 ) according to any one of claims 1 to 6, comprising the steps of: - providing a housing part ( 92 ), - providing a pyrotechnic propellant charge ( 36 ) in the housing part ( 92 ), - arranging a line element ( 32 ) on the propellant charge ( 36 ), - arranging a signal line ( 50 ) on the conduit element ( 32 ) or the propellant charge ( 36 ), - arranging the pyrotechnic propellant charge ( 36 ) in the housing part ( 92 ) and assigning release agents ( 46 . 56 . 58 ) caused by the propellant charge ( 36 ) are operable to the line element ( 32 ) and the signal line ( 50 ), the release agents ( 46 . 56 . 58 ) a separating device ( 46 ), which is designed to sever the signal line and the line element, - closing the housing part ( 92 ) by means of a seal ( 96 ) and a housing cover ( 94 ).