DE10209625A1

DE10209625A1 - Pyrotechnisches Trennelement

Info

Publication number: DE10209625A1
Application number: DE2002109625
Authority: DE
Inventors: Silvio Reichelt; Frank Eicher
Original assignee: MBB Airbag Systems GmbH
Current assignee: MBB Airbag Systems GmbH
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Ein pyrotechnischer Schalter (1) weist eine Zündleitung auf, die von zumindest einem Teil des Betriebsstroms durchflossen, von den Anschlussstücken (3, 4) des Schalters (1) jedoch isoliert ist. Durch die thermische Trennung zwischen den Anschlussstücken (3, 4) und dem Zünd- und Verbindungsleiter (24) wird ein sicheres und genaues Ansprechen des Schalters (1) erreicht. Es wird außerdem als vorteilhaft angesehen, den die Anschlussstücke (3, 4) miteinander verbindenden Leiter auf einem Keramiksubstrat oder einem anderweitigen leicht zersplitternden Substrat anzubringen. Damit wird nach Auslösen des Schalters (1) eine besonders sichere elektrische Trennung der Anschlussstücke (3, 4) voneinander erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Schalter, insbesondere zur Lastabschaltung in elektrischen Stromkreisen.

Pyrotechnische Schalter zur Lastabschaltung werden auch als Pyrosicherungen bezeichnet. Sie dienen dazu, einen elektrischen Stromkreis gezielt und sicher zu unterbrechen, wenn bestimmte vorbestimmte Bedingungen eintreten. Diese können im kurzfristigen oder längeren Überschreiten eines Maximalstroms liegen, der durch den Schalter fließt. Außerdem kann das Erfordernis der Trennung des elektrischen Stromkreises auch durch andere Ereignisse festgelegt sein, wie beispielsweise an Kraftfahrzeugen, wenn Beschleunigungssensoren durch das Erfassen nicht betriebsmäßig hoher Beschleunigungen einen Unfall feststellen. Außerdem können Fälle existieren, bei denen ein pyrotechnischer Schalter sowohl durch Fremdimpuls als auch durch Überstrom ausgelöst werden soll. Dies ist insbesondere dann schwierig zu erzielen, wenn die Ansprechschwelle nahe an dem ertragbaren Nennstrom liegen soll. Diese Forderung ergibt sich, wenn schon geringe Überströme zum sicheren Auslösen des pyrotechnischen Schalters führen sollen, andererseits aber Fehlauslösungen bei Nennstrom nicht hingenommen werden.

Weiter ergibt sich aus sicherheitstechnischen Forderungen, dass nach dem Auslösen des Schalters eine möglichst sichere Trennung des Stromkreises ohne Möglichkeit der Wiederverbindung stattfindet.

Daraus ergibt sich die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, einen möglichst zuverlässigen pyrotechnischen Schalter zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit dem pyrotechnischen Schalter nach Anspruch 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße pyrotechnische Schalter weist einen Zündleiter auf, der einer pyrotechnischen Ladung zugeordnet ist und von den Anschlussstücken thermisch isoliert ist. Außerdem ist der Zündleiter mit wenigstens einem der Anschlussstücke, vorzugsweise mit beiden Anschlussstücken elektrisch verbunden. Dadurch fließt zumindest ein Teil des von Anschlussstück zu Anschlussstück fließenden Betriebsstroms durch den Zündleiter. Die als massive Metallteile ausgebildeten Anschlussstücke stellen eine Wärmesenke dar, von der der Zündleiter aber thermisch getrennt ist. Dadurch kann er sich, wenn er von einem Teil des Betriebsstroms durchflossen wird, erwärmen und eine erhebliche Temperaturdifferenz zu den Anschlussstücken aufbauen. Die entstehende Übertemperatur kann somit signifikant über der Temperatur der Anschlussstücke liegen und als Zündkriterium genutzt werden. Durch die thermische Trennung zwischen Zündleiter und dem übrigen Schalterkörper, bzw. den Anschlussstücken, kann die Zündtemperatur bei der der Zündleiter bzw. ein an diesem angebrachtes pyrotechnisches Zündelement, beispielsweise Zündlack, anspricht, relativ hoch gelegt werden, wobei dennoch erreicht werden kann, dass die pyrotechnische Einrichtung schon bei geringen Überströmen oberhalb des Nennstroms sicher gezündet wird. Der elektrische Zündleiter kann im einfachsten Fall durch einen Draht gebildet sein, der sich durch einen inneren, den Solltrennbereich des Schalterkörpers durchsetzenden, Hohlraum von Anschlussstück zu Anschlussstück erstreckt und er somit elektrisch parallel zu dem elektrisch leitenden Solltrennbereich geschaltet ist. Aufgrund der im Verhältnis zu seinem geringen Durchmesser sehr großen Länge dieses Zünddrahts ist zumindest sein mittlerer Bereich von dem Schalterkörper thermisch weitgehend isoliert, so dass der Zünddraht bei temporären Überströmen höhere Temperaturen annehmen kann als der übrige Solltrennbereich und insbesondere als die massiven Anschlussstücke.

In einer verfeinerten Ausführungsform ist der Zündleiter auf einem nicht metallischen Träger aufgebracht. Beispielsweise wird der Zündleiter durch einen auf einem Keramiksubstrat, einem Kunststoffsubstrat oder einem anderweitigen Träger aufgedampften oder aufgedruckten Leiterstreifen gebildet. Der Zündleiter ist auf diese Weise thermisch wirksam von den Anschlussstücken isoliert und kann somit eine signifikante Übertemperatur erreichen, die zur Zündung der pyrotechnischen Einrichtung ausreicht.

Der die Anschlussstücke miteinander verbindende und sich über den Solltrennbereich erstreckende Leiter kann unabhängig davon, ob er als Zündleiter benutzt wird oder ob eine separate Zündvorrichtung existiert, auf einem nichtmetallischen Träger aufgebracht sein. Dies bedeutet, dass der Solltrennbereich einen nicht metallischen Träger, beispielsweise Keramik, Kunststoff, Glas oder einem anderen Material, enthält. Bevorzugt wird ein elektrisch nicht leitendes, bruchempfindliches und thermisch isolierendes Material. Keramik hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt. Hier werden besonders solche Keramiken bevorzugt, die kleine Bruchstücke erzeugen und auch bei höherer Temperatur keine Ionenquelle bilden, die ein Plasma unterhalten könnte. Es können auch vorgespannte Keramiken oder Gläser zum Einsatz kommen.

Der auf dem nicht metallischen Träger, beispielsweise auf dem Keramikträger, untergebrachte Verbindungsleiter, der bei Auslösung des pyrotechnischen Schalters zu durchtrennen ist, kann zugleich als Zündleiter dienen. Es können somit Pyrosicherungen aufgebaut werden, die schon bei relativ geringen Strömen ansprechen und die den Stromkreis besonders sicher unterbrechen. Die Unterbrechung des Stromkreises kann sowohl zunächst durch pyrotechnisch unterstütztes oder bewirktes Abbrennen der auf dem nicht metallischen Träger aufgebrachten Metallschicht als auch durch Zerstörung des Trägers selbst erfolgen. Hiermit sind zwei Klassen von pyrotechnischen Schaltern aufbaubar nämlich solche, bei denen die pyrotechnische Einrichtung lediglich ein Abbrennen des Verbindungsleiters bewirkt als auch solche, bei denen die pyrotechnische Einrichtung zusätzlich den Träger zerstört. Während erstere häufig mit einer sehr schwachen pyrotechnischen Ladung auskommen, zeichnet sich zweitere durch eine besonders hohe elektrische Trennwirkung aus.

Bei beiden Schaltertypen kann die Auslösung der pyrotechnischen Einrichtung auch unabhängig von dem in dem Verbindungsleiter fließenden Strom durch eine separate Zündeinrichtung erfolgen, d. h. durch einen Zündleiter, der von dem Schalterkörper elektrisch vollständig getrennt ist. Auch bei solchen Ausführungsformen zeigen sich die Vorteile des nicht metallischen Trägers. Zersplittert dieser nach der Auslösung der pyrotechnischen Einrichtung in viele kleine Bruchstücke, ist eine elektrisch sehr sichere Trennung des Schalterkörpers erreicht. Selbst eine beide getrennten Teile des Schalterkörpers überbrückende Kette von elektrisch isolierenden Keramikbruchstücken kann nicht zu einem elektrischen Strompfad führen.

Der Träger kann beispielsweise als Rohr (Keramikrohr, Glasrohr, gesintertes Rohr oder dergleichen) gebildet sein und somit einen Hohlraum umschließen, in dem die pyrotechnische Einrichtung angeordnet ist. Die Enden dieses Rohres können in entsprechende Sitze eingesetzt sein, die an den Anschlussstücken ausgebildet sind. Die Sitze können beispielsweise axial offene Ringnuten sein, in denen das z. B. innen metallisierte Keramikrohr sitzt.

Zur Sicherstellung der Kontaktgabe kann das Keramikrohr im Presssitz gehalten sein, es können in oder an den Sitzen federnde Aufnahmeelemente angeordnet sein, die die Rohrinnenseite und/oder die Rohraußenseite federnd kontaktieren. Außerdem kann das Keramikrohr in die Lagersitze eingelötet sein.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen pyrotechnischen Schalter mit Keramikelement und Fremdzündung in Längsschnittdarstellung,
Fig. 2 den Schalter nach Fig. 1 nach dem Auslösen in Längsschnittdarstellung,
Fig. 3 einen pyrotechnischen Schalter mit Keramikelement und axial unbeweglichen Anschlussstücken in Längsschnittdarstellung,
Fig. 4 den Schalter nach Fig. 3 nach dem Auslösen,
Fig. 5 einen pyrotechnischen Schalter mit axial unbeweglichen Anschlussstücken und Keramikelement und Überstromzündung in Längsschnittdarstellung,
Fig. 6 den Schalter nach Fig. 5 nach dem Auslösen,
Fig. 7 die Abwicklung der Innenansicht eines Keramikelements mit Überstromzündeinrichtung,
Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform eines Keramikelements mit Innen- und Außenleitern in Perspektivdarstellung,
Fig. 9 eine Abwicklung der Innenansicht eines Keramikrohrs mit langem Zündleiter,
Fig. 10 einen pyrotechnischen Schalter mit Keramikträger und pyrotechnisch abbrennendem Leiter in Längsschnittdarstellung,
Fig. 11 den Schalter nach Fig. 10 in horizontal geschnittener Darstellung in Draufsicht und
Fig. 12 einen pyrotechnischen Schalter mit einstückigem Schalterkörper und eingesetzter Zündeinrichtung auf einem Keramikkörper zur Überstromzündung in längs geschnittener Darstellung.
In Fig. 1 ist ein pyrotechnischer Schalter 1 veranschaulicht, der einen Schalterkörper 2 aufweist. Zu diesem gehören zwei vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildete Anschlussstücke 3, 4, zwischen denen ein Keramikelement 5 gehalten ist. Das Keramikelement 5 ist als Rohr ausgebildet. Es sitzt mit seinen beiden gegenüber liegenden Enden in entsprechenden Ringnuten 6, 7, die in den aufeinander zu weisenden Stirnseiten der Anschlussstücke 3, 4 konzentrisch zu einander ausgebildet sind und Sitze für das Keramikelement 5 bilden. Das Rohr umschließt einen Innenraum 8, in dem eine pyrotechnische Ladung 9 untergebracht ist. Dieser ist eine Zündeinrichtung 11 zugeordnet, die beispielsweise einen Zünddraht 12 umfasst, der an eine Zündleitung 13 angeschlossen ist. Die Zündleitung 13 kann durch eine Längsbohrung 14 z. B. des Anschlussstücks 3 geführt sein. Die Längsbohrung 14 ist beispielsweise mit Vergussmasse 15 geschlossen. Die Zündeinrichtung 11 bildet eine Fremdzündeinrichtung.
Das rohrförmige Keramikelement 5 ist bei einer ersten Ausführungsform an seiner Außenseite metallisiert, d. h. es trägt hier eine Metallschicht 16. Diese ist an den von den Ringnuten 6, 7 gebildeten Sitzen elektrisch kontaktiert und verbindet somit die Anschlussstücke 3, 4 elektrisch miteinander.
Die Anschlussstücke 3, 4 sind in einem Gehäuse 17 aus einem elektrisch nicht leitenden Material gefasst. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, können dabei an den Anschlussstücken 3, 4 Radialflansche 18, 19, 20, 21 vorgesehen sein, die nach dem Trennen des Elements 5 eine axiale Expansionsbewegung zulassen.
Der insoweit beschriebene Schalter 1 arbeitet wie folgt:
An die Anschlussstücke 3, 4 sind nicht weiter veranschaulichte Leitungen angeschlossen. Beispielsweise ist der Schalter 1 zwischen eine elektrische Quelle und eine Last geschaltet. Soll nun die Last von der Quelle getrennt werden, erhält der Zünddraht 12 über die Zündleitung 13 einen entsprechenden Spannungs- oder Stromimpuls, der zur heftigen Erhitzung des Zünddrahts 12 und somit zur Zündung der Ladung 9 führt. Die Ladung 9 reagiert daraufhin explosionsartig, so dass ein starker Druckanstieg das Bersten des rohrförmigen Keramikelements 5 herbeiführt. Entstehende Bruchstücke 23 werden dabei, wie Fig. 2 veranschaulicht, gegen die Innenseite des Gehäuses 17 geschleudert und im besten Falle dort festgehalten. Das Element 5 zersplittert dabei vollständig. Zwischen den in den Ringnuten 6, 7 gehaltenen Resten besteht keine elektrische Verbindung mehr. Außerdem können die Anschlussstücke 3, 4, wie Fig. 2 veranschaulicht, axial voneinander weg expandiert sein, so dass ein erhöhter Sicherheitsabstand zwischen den Anschlussstücken 3, 4 herrscht. Die elektrische Trennung ist vollständig. Die isolierenden Bruchstücke 23 können keine elektrische Brücke bilden.
Bei dem Schalter nach Fig. 1 kann die Metallschicht 16 abweichend von der obigen Beschreibung auch als Metallschicht 22 an der Innenseite des rohrförmigen Keramikelements angeordnet sein. Dies hat den Vorzug, dass sie nicht nur durch das Gehäuse 17, sondern zusätzlich durch die hermetische Verkapselung in dem Innenraum des rohrförmigen Elements 5 gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise Korrosion, Oxidation usw., geschützt ist. Dies ist insbesondere dann möglich und vorteilhaft, wenn bei niedrigen Temperaturen keine Reaktion zwischen der Ladung 9 und der Metallschicht 22 stattfindet, d. h. wenn diese von der Ladung 9 nicht chemisch angegriffen wird. Die Metallschicht 22 kann auch mit einem Schutzlack versehen sein. Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Ladung 9 nach dem Zünden nicht nur das Keramikelement 5 zerstört, sondern auch dazu herangezogen werden kann, die Metallschicht 22 wenigstens teilweise zu verdampfen, zu verbrennen oder anderweitig zu zerstören. Damit kann erreicht werden, dass die entstehenden Bruchstücke 23 (Fig. 2) nur noch rudimentäre Reste ihres Metallbelags tragen, was die Sicherheit gegen die Ausbildung eines Strompfads zwischen den Anschlussstücken 3, 4 nach dem Zünden der Ladung 9 noch weiter erhöht.
Die in Kontakt zu der Ladung 9 innen angebrachte Metallschicht 22 kann außerdem zum Auslösen des Schalters 1, d. h. zur Zündung der Ladung 9 herangezogen werden. Die Metallschicht ist mit den Anschlussstücken 3, 4 elektrisch verbunden, thermisch von diesen jedoch isoliert. Ein durch die Metallschicht 22 fließender Strom kann die Metallschicht 22 deshalb, wenn er seinen Maximalwert überschreitet, auf Temperaturen erwärmen, die deutlich über den Temperaturen der Anschlussstücke 3, 4 liegen, die eine wesentlich größere thermische Trägheit besitzen. Die Erwärmung der Metallschicht 22 kann somit direkt oder durch Vermittlung eines auf die Metallschicht 22 aufgebrachten Zündlacks zur Zündung der Ladung 9 führen. Auf diese Weise lassen sich sensibel ansprechende Pyrosicherungen aufbauen, die den Nennstrom sicher ertragen und bei Überschreiten eines Maximalstroms sicher ansprechen.
Der die Schaltgrenze bildende Maximalstrom kann dabei relativ dicht an dem Nennstrom liegen.
An dem Keramikelement können auch beide Metallschichten 16, 22 vorgesehen sein. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Pyrosicherung für höhere Ströme ausgelegt werden soll.
Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform des Schalters 1 bei dem die Anschlussstücke 3, 4 unbeweglich in dem Gehäuse 17 gehalten sind. Ansonsten stimmen die Ausführungsformen nach Fig. 1, 2 und Fig. 3, 4 jedoch vollständig überein. Auf die vorstehende Beschreibung wird deshalb verwiesen. Wie durch den Vergleich der Fig. 3 und 4 ersichtlich wird, ist der Abstand zwischen den Anschlussstücken 3, 4 nach dem Zünden des Schalters 1 nicht vergrößert. Durch die Ausbildung des Solltrennbereichs in Form eines mit einer Metallschicht 16 und/oder 22 versehenen rohrförmigen Keramikelements 5 ist dennoch eine sichere elektrische Trennung erreichbar. Die entstehenden Bruchstücke 23 (Fig. 4) sind elektrisch nicht leitend und können somit nach dem Auslösen keine elektrische Brücke mehr bilden.
Eine weitere Ausführungsform des Schalters 1 ist in Fig. 5 veranschaulicht. Er weist keine Zündleitung 13 auf. Die an der inneren Wandung des rohrförmigen Keramikelements 5 vorgesehene Metallschicht 22 bildet hier zugleich den elektrischen Zündleiter und den Verbindungsleiter zwischen den Anschlussstücken 3, 4. Der so gebildete Zünd- und Verbindungsleiter 24 kann sich sowohl als gleichmäßige Schicht über die gesamte innere Wandung des Keramikelements 5 erstrecken als auch, wie in Fig. 5 veranschaulicht und in Fig. 7 als Abwicklung dargestellt, in Einzelleiter 25, 26, 27 aufgeteilt sein. Diese erstrecken sich jeweils zwischen ringförmigen metallisierten Endbereichen 28, 29 in Rohrlängsrichtung. Sie können jeweils einzeln mit Zündlack 31, 32, 33 beschichtet sein. Alternativ kann das rohrförmige Keramikelement 5 an seiner Innenseite vollständig mit Zündlack beschichtet sein. Der Zünd- und Verbindungsleiter 24 bildet eine Überstromzündeinrichtung.
Übersteigt der zwischen den Anschlussstücken 3, 4 und somit durch die Einzelleiter 25, 26, 27 fließende Strom seinen Maximalwert, erwärmen sich die Einzelleiter 25, 26, 27 in Folge ihrer thermischen Trennung von den Anschlussstücken 3, 4 sehr schnell über die Zündtemperatur des Zündlacks 31, 32, 33, so dass dieser zündet und der Schalter 1, wie Fig. 6 veranschaulicht, getrennt wird.
Ein Keramikelement 5, nach Fig. 7, kann in allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Schalters 1 zur Anwendung kommen.
Außerdem kann ein Keramikelement nach Fig. 8 zur Anwendung kommen, das zusätzlich zu der Metallschicht 22 die Metallschicht 16 aufweist. Letztere kann in Einzelleiter 16a, 16b sowie weitere nicht veranschaulichte Einzelleiter unterteilt sein. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass nur ein Teil des Betriebsstroms durch die Metallschicht 22 fließt, die den Zündleiter bildet. Ein anderer Teil fließt durch die äußere Metallschicht 16 und trägt somit nicht zur Zündung bei. Diese Bauform hat den Vorzug, dass sie auf einfache Weise auf unterschiedliche Maximalströme eingestellt werden kann. Im Produktionsprozess können beispielsweise aus der Metallschicht 16 mit Laserstrahl, Sandstrahl oder mit anderen Verfahren Bereiche 34, 35 entfernt werden, die zur Erhöhung des Ohmschen Widerstands der äußeren Metallschicht 16 beitragen. Sind die Bereiche 34, 35 groß, fließt nahezu der gesamte Betriebsstrom durch die innere Metallschicht 22 - der Ansprechstrom oder Maximalstrom ist somit klein. Sind die Bereiche 34, 35 jedoch klein oder nicht vorhanden, fließt ein großer Teil des Betriebsstroms durch die äußere Metallschicht 16 und trägt somit nicht zur Zündung bei. Der Ansprech- oder Maximalstrom ist somit groß. Die Widerstände der Metallschichten 16, 22 können im Produktionsprozess an dem Keramikelement 5 separat gemessen und eingestellt werden, bevor es in die Anschlussstücke 3, 4 eingesetzt wird.
Fig. 9 veranschaulicht eine mögliche Ausführungsform der Leiterführung an der Innenwand des rohrförmigen Keramikelements 5 in Abwicklung. Zwischen den Endbereichen 28, 29 ist ein schraubenförmigen Einzelleiter 36 ausgebildet, der den Zündleiter bildet. Er kann parallel zu einer nicht weiter veranschaulichten äußeren Metallschicht 22 geschaltet sein und somit nur einen Teil des Verbindungsleiter zwischen den Anschlussstücken 3, 4 bilden. Alternativ kann auf eine äußere Metallschicht 22 verzichtet werden - der Einzelleiter 36 bildet dann den Verbindungsleiter, der den vollständigen Betriebsstrom führt.
Fig. 10 und 11 veranschaulichen eine abgewandelte Ausführungsform des Schalters 1. Zwischen den beiden Anschlussstücken 3, 4 ist hier ein nicht rohrförmiges Keramikelement 5 angeordnet. Es ist beispielsweise als plattenförmiger Träger ausgebildet. Dieser trägt einen Verbindungsleiter 37, der beispielsweise als gerade oder mäandernde Metallschicht ausgebildet ist. Auf dieser ist eine thermisch zündbare Beschichtung 38 versehen, die eine pyrotechnische Ladung im weitesten Wortsinne bildet. Sie kann beispielsweise durch eine Zündlackschicht gebildet sein, die bei ihrem Abbrennen die Beschichtung 37 zerstört. Bei einer möglichen Ausführungsform geht dies ohne Zerstörung des Keramikelements 5 einher. Zündet die Beschichtung 38, brennt der Verbindungsleiter 37 innerhalb des Gehäuses 17 ab. Während die Zündung durch die elektrische Erwärmung des Leiters 37 bewirkt wird, erfolgt der Abbrennvorgang durch das Freisetzen der chemischen Energie der Beschichtung 38. Auch mit dieser einfachen Ausführungsform sind pyrotechnische Sicherungselemente erhältlich.
Eine weitere Ausführungsform des Schalters 1 ist in Fig. 12 veranschaulicht. Bei diesem ist der Schalterkörper 2 einstückig ausgebildet. Zwischen den Anschlussstücken 3, 4 erstreckt sich ein rohrförmiger Verbindungsabschnitt 39, der wie zuvor das Keramikelement 5 eine Sollbruchstelle darstellt. In dem von dem Verbindungsabschnitt 39 umschlossenen Innenraum 8 sitzt ein beispielsweise mit ringförmigen Metallkappen 41, 42 versehenes Keramikelement 5, das z. B. rohrförmig ausgebildet sein kann, z. B. gemäß Fig. 7, 8 oder 9. Auf den Einzelleitern 25, 26 ist Zündlack 31, 32 aufgetragen, der in der Lage ist, eine pyrotechnische Ladung 9 zu zünden, die in dem Keramikelement 5 sitzt. Diese ist so bemessen, dass sie, wenn sie ausgelöst wird, sowohl das hier rohrförmige Keramikelement 5 als auch den außen umgebenden Verbindungsabschnitt 39 aufsprengt. Das Keramikelement 5 kann mitsamt der Metallkappen 41, 42 durch die Längsbohrung 14 in den Innenraum des Verbindungsabschnitts 39 eingeschoben worden sein. Die Längsbohrung 14 ist nachfolgend beispielsweise durch Vergussmasse 15 verschlossen. Die Einzelleiter 25, 26 sind dem Verbindungsabschnitt 39 elektrisch parallel geschaltet und übernehmen somit einen Teil des Betriebsstroms. Sie sind mit beiden Anschlussstücken 3, 4 elektrisch aber nicht thermisch verbunden. Sie können sich deshalb wesentlich schneller erwärmen als der Verbindungsabschnitt 39 und höhere Übertemperaturen erreichen. Auf diese Weise kann ein Schalter 1 dieser Bauform eine sensibel ansprechende Sicherung bilden. Im einfachsten Fall kann das Keramikelement 5 auch durch einen einfachen Zünddraht ersetzt werden, der sich frei durch den Innenraum des Verbindungsabschnitts 39 spannt und die Anschlussstücke 3, 4 miteinander verbindet. Auch dieser Zünddraht übernimmt einen Teil des Betriebsstroms und verbindet die Anschlussstücke 3, 4 miteinander. Er ist jedoch von diesen thermisch isoliert und kann somit, wie das Keramikelement 5, als flinke und trennscharfe Zündeinrichtung dienen.
Ein pyrotechnischer Schalter 1 weist eine Zündleitung 25 auf, die von zumindest einem Teil des Betriebsstroms durchflossen, von den Anschlussstücken 3, 4 des Schalters 1 jedoch isoliert ist. Durch die thermische Trennung zwischen den Anschlussstücken 3, 4 und dem Zünd- und Verbindungsleiter 24 wird ein sicheres und genaues Ansprechen des Schalters 1 erreicht. Es wird außerdem als vorteilhaft angesehen, den die Anschlussstücke 3, 4 miteinander verbindenden Leiter auf einem Keramiksubstrat oder einem anderweitigen leicht zersplitternden Substrat anzubringen. Damit wird nach Auslösen des Schalters 1 eine besonders sichere elektrische Trennung der Anschlussstücke 3, 4 voneinander erreicht.

Claims

1. Pyrotechnischer Schalter (1), insbesondere zur Lastabschaltung, mit einem Schalterkörper (2), der zwei voneinander beabstandete Anschlussstücke (3, 4) und einen dazwischen angeordneten Solltrennbereich (5, 39) aufweist, bei dem eine pyrotechnische Ladung (9) angeordnet ist, wobei der pyrotechnischen Ladung (9) ein elektrischer Zündleiter (12, 24) zugeordnet ist, der mit wenigstens einem der Anschlussstücke (3, 4) elektrisch verbunden ist und der von den Anschlussstücken (3, 4) thermisch isoliert ist.

2. Pyrotechnischer Schalter (1), insbesondere zur Lastabschaltung, mit einem Schalterkörper (2), der zwei voneinander beabstandete Anschlussstücke (3, 4) und einen dazwischen angeordneten Solltrennbereich (5, 39) aufweist, der einen nichtmetallischen Träger (5) enthält und bei dem eine pyrotechnische Ladung (9) angeordnet ist, wobei der pyrotechnischen Ladung (9) ein elektrischer Zündleiter (12, 24) zugeordnet ist, der von den Anschlussstücken (3, 4) thermisch isoliert ist.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündleiter (12, 24) mit beiden Anschlussstücken (3, 4) verbunden ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündleiter (12, 24) auf einem nichtmetallischen Träger (5) angeordnet ist.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (5) wenigstens abschnittsweise durch einen nichtmetallischen Träger (5) gebildet ist.

6. Schalter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) durch einen Keramikkörper gebildet ist.

7. Schalter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) durch einen Glaskörper gebildet ist.

8. Schalter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) durch einen Kunststoffkörper gebildet ist.

9. Schalter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (5) eine Metallschicht (22) als Zündleiter (24) trägt.

10. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (5, 39) einen elektrischen Leiterquerschnitt aufweist, der geringer ist, als der Leiterquerschnitt der anschließenden Anschlussstücke (3, 4).

11. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (5, 39) einen Hohlraum umschließt, in dem die pyrotechnische Ladung (9) angeordnet ist.

12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (5) durch ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt gebildet ist.

13. Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr an seiner Innenseite mit einer Metallschicht (22) versehen ist.

14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (22) mit einem Zündlack (31, 32, 33) versehen ist.

15. Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr an seiner Außenseite mit einer Metallschicht (16) versehen ist.

16. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die pyrotechnische Ladung (9) eine Fremdzündeinrichtung (11) angeschlossen ist.

17. Schalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zu die Fremdzündeinrichtung (11) ein elektrischer Zünder ist.

18. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterkörper (2) in einem Gehäuse (17) untergebracht ist.