DE10209627A1 - Pyrotechnischer Schalter - Google Patents

Abstract

Ein pyrotechnischer Schalter (1) weist einen Körper (4) auf, der einen zwischen zwei Leiterbereichen (6, 7) angeordneten Solltrennbereich (8) aufweist. Letzterer umgibt einen Hohlraum (22), der eine Ladung (26) umschließt. Dieser ist eine Zündeinrichtung (27) zugeordnet. Der Körper (4) ist insbesondere an seinem Solltrennbereich mit einer Profilierung versehen, die vorzugsweise an der Wandung des Hohlraums (22) angebracht ist. Die Profilierung bewirkt, dass nach dem Auslösen der Ladung (26) ein Berstvorgang stattfindet, bei dem der Solltrennbereich (8) in so kleine Bruchstücke zerlegt wird, dass eine Wiederüberbrückung der erzeugten Unterbrechungsstelle unmöglich ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Schalter, der insbesondere zum gefahrbedingten Abschalten von elektrischen Lasten dienen kann.
• Zur Notabschaltung elektrischer Stromkreise, insbesondere zur Trennung elektrischer Energiequellen von angeschlossenen Netzen, dienen Notschalter, die im Bedarfsfalle ausgelöst werden und den Stromkreis unterbrechen. Solche Notschalter müssen sicher ansprechen und den Stromkreis auch unter Last, d. h. wenn hohe Ströme durch den betreffenden Schalter fließen, unterbrechen ohne eine unbeabsichtigte Wiederverbindung zuzulassen. Dies gilt insbesondere, wenn die betreffenden Schalter in Anlagen eingesetzt werden, die nicht nur elektrischen Belastungen sondern auch mechanischen Belastungen wie Beschleunigungen, Schlägen, Vibrationen oder dergleichen ausgesetzt sind. Dies ist typischerweise bei Kraftfahrzeugen der Fall, bei denen im Falle eines Unfalls die elektrische Energiequelle, wie beispielsweise die Kraftfahrzeugbatterie oder eine etwaige Brennstoffzelle, vom übrigen Bordnetz abgetrennt werden muss, um die Entstehung eines Brands zu verhindern. Die Abtrennung muss dabei auch unter den Bedingungen eines Unfalls, d. h. auch unter Einwirkung hoher Beschleunigungskräfte sicher erfolgen.
• Zum Trennen einer Last von einer elektrischen Energiequelle im Kurzschlussfalle oder bei Überstrom sind Schmelzsicherungen bekannt. Diese haben in vielen Fällen eine zu große Ansprechzeit und sie sind nur durch Überstrom, nicht aber durch ein anderes Auslösesignal auslösbar.
• Außerdem sind pyrotechnische Schalter bekannt, bei denen eine elektrische Verbindung durch Einwirkung einer Treibladung getrennt wird. Um zusätzliche Zerstörungen zu vermeiden, darf die Treibladung nicht zu stark sein. Andererseits muss der elektrischer Leiter so durchtrennt werden, dass eine Wiederverbindung der getrennten Leiterenden nicht möglich ist. Aus dem Leiter herausgetrennte Metallstücke dürfen zu keiner elektrischen Brücke führen.
• Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen pyrotechnischen Schalter zu schaffen, der eine sichere Lastabschaltung ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird mit dem Schalter gemäß Anspruch 1 gelöst:
  Der erfindungsgemäße pyrotechnische Schalter weist einen elektrisch leitenden Körper mit zwei voneinander beabstandeten Leiterbereichen auf, die über einen dazwischen angeordneten Solltrennbereich mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind. In dem Solltrennbereich ist ein Hohlraum angeordnet, der eine Druckquelle enthält. Der Solltrennbereich ist mit einer Profilierung versehen, die dafür sorgt, dass der Solltrennbereich beim Auslösen der Druckquelle in kleine Bruchstücke zerlegt wird, deren Abmessungen geringer sind als der Abstand zwischen den verbleibenden, dann voneinander getrennten Leiterbereichen. Die Profilierung verhindert, dass Bruchstücke entstehen, die die beiden Leiterbereiche nach Durchtrennung des Solltrennbereichs elektrisch wieder miteinander verbinden könnten. Dies auch dann nicht, wenn der ausgelöste, d. h. getrennte pyrotechnische Schalter großen Beschleunigungen ausgesetzt wird, die die aus dem Solltrennbereich erzeugten Bruchstücke zwischen den Leiterbereichen bewegen.
• Der leitende Körper kann ein Metallkörper sein, wobei sich insbesondere Legierungen auf Kupferbasis, wie beispielsweise Automatenmessing, als geeignet heraus gestellt haben. Bevorzugt werden Metalle, die von Natur aus oder durch Legierungszusätze eine geringe Dehnbarkeit haben und auch als kurzspanend bezeichnet werden.
• Der Solltrennbereich weist vorzugsweise einen Querschnitt auf, der geringer ist als der Querschnitt der anschließenden Leiterbereiche. Dadurch bildet er von Natur aus eine gewisse Schwachstelle um den Hohlraum herum, so dass ein plötzlicher, von der Druckquelle verursachter Druckanstieg zum vollständigen Durchtrennen des Solltrennbereichs führt. Der niedrigere Querschnitt des Solltrennbereichs kann zur Auslösung des pyrotechnischen Schalters durch Überstrom genutzt werden, wenn die Gestaltung so getroffen ist, dass sich der Solltrennbereich deutlich erwärmt, wenn ein zu hoher Strom fließt.
• Bevorzugterweise geht der Solltrennbereich mit einer Stufe in die Leiterbereiche über. Dies schafft eine klare Abgrenzung zwischen dem Solltrennbereich und den Leiterbereichen, wobei an der Stufe eine Konzentration der mechanischen Spannungen erfolgt, wenn die Druckquelle ausgelöst wird. Die Spannungskonzentration führt zu einem Abtrennen des Solltrennbereichs von beiden Leiterbereichen. Die Profilierung des Solltrennbereichs bewirkt dann die Zerlegung desselben in kleine Bruchstücke.
• Die Profilierung ist vorzugsweise an der Wandung des z. B. zylindrisch ausgebildeten Hohlraums angeordnet. Die Profilierung legt hier Rissanfänge fest, von denen die sich ausbildenden Trennflächen ausgehen, die sich bei Auslösung der Druckquelle bilden. Die Profilierung wird vorzugsweise durch ein oder mehrere Rillen gebildet, die sich zumindest in dem Solltrennbereich im Wesentlichen in Umfangsrichtung an der Wandung des Hohlraums entlang um diesen herum erstrecken. Diese Rillen bewirken ein Zerlegen des Solltrennbereichs in kurze Späne, wenn die Druckquelle ausgelöst wird. Im einfachsten Fall kann die Profilierung durch ein Innengewinde gebildet sein, das in die Wandung des Hohlraums geschnitten ist. Die Gewindegänge erstrecken sich um den gesamten Außenumfang des Hohlraums herum. Damit wird der Solltrennbereich beim Auslösen der Druckquelle vollständig in kleine Bruchstücke zerlegt. Das Innengewinde hat außerdem den Vorteil, dass es unabhängig von seiner genauen Positionierung immer die Stelle des stufenförmigen Übergangs zwischen dem Leiterbereich und dem Solltrennbereich und somit den idealen Punkt für einen Rissanfang trifft. Damit reißt der Solltrennbereich sicher an den beiden Schultern zu den jeweiligen Leiterbereichen ab.
• Die Profilierung kann alternativ oder zusätzlich an der Außenseite des Solltrennbereichs vorgesehen sein. Auch hier werden wiederum rillenförmige Profilierungen mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rillen bevorzugt. Diese können als Gewinde oder als Rollprofil ausgebildet sein. Die kreisförmigen Rillen oder die Gewinderillen der inneren oder äußeren Profilierung sind im Querschnitt vorzugsweise dreieckförmig, um an den Spitzen, d. h. an den tiefsten Stellen, den Beginn eines Risses zu provozieren, wenn die Druckquelle ausgelöst wird.
• Die Druckquelle ist beispielsweise durch eine thermische zündbare Ladung gebildet, die nach der Zündung einen schnellen Druckanstieg durch Gasentwicklung bewirkt. Dies kann ein Treibsatz sein, der nach der Zündung abbrennt oder sich zersetzt. Vorzugsweise werden schlagunempfindliche Ladungen verwendet, um die Zündung gezielt durch thermische Auslösung herbei zu führen. Eine entsprechende Zündeinrichtung kann z. B. eine an der Innenwandung des Hohlraums angebrachte Schicht aus Zündlack sein, der bei einer bestimmten Grenztemperatur zündet und eine Initialzündung für die eigentliche Ladung bildet. Diese Ausführungsform hat insbesondere dann Vorteile, wenn der Schalter durch Überstrom ausgelöst werden soll, wobei der Überstrom im Bereich der Solltrennstelle eine Erwärmung über die Zündtemperatur des Zündlacks herbeiführt. Zusätzlich oder alternativ kann ein elektrischer Zünder vorgesehen werden, der über wenigstens eine isolierte Zündleitung an eine äußere Zündeinrichtung, wie beispielsweise einen Bordcomputer, eine gesonderte Zündschaltung, Beschleunigungssensoren oder dergleichen angeschlossen ist. Zu der elektrischen Zündeinrichtung gehört ein Zünddraht oder ein anderes bei Stromdurchfluss zu einer lokalen Erhitzung führendes Mittel, das mit der Zündleitung verbunden ist.
• Der leitende Körper ist vorzugsweise in einem Gehäuse untergebracht, das außerdem die Leiterbereiche des Körpers fixiert. Das Gehäuse verhindert ein unkontrolliertes Wegfliegen der Bruchstücke der Solltrennstelle bei Auslösung des Schalters. Es ist vorzugsweise vollständig geschlossen und weist einen Innenraum auf, der größer ist als der Hohlraum des Körpers. Es kapselt somit die beim Trennen des Körpers entstehende Explosion ein. Sind die Leiterbereiche des Körpers in dem Gehäuse fixiert, können diese nach Trennung der Solltrennstelle nicht zusammen kommen und den Stromfluss wieder herstellen.
• Das Gehäuse ist vorzugsweise mit einer radialen Verstärkung versehen, die beispielsweise durch einen Metallmantel gebildet werden kann.
• Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der zugehörigen Beschreibung oder Unteransprüchen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
• Fig. 1 den erfindungsgemäßen Schalter in einer schematisierten längsgeschnittenen Darstellung,
• Fig. 2 einen zu dem Schalter nach Fig. 1 gehörigen leitenden Körper in schematisierter, ausschnittsweiser, längsgeschnittener Darstellung,
• Fig. 3 eine alternative Ausführungsform des leitenden Körpers für einen Schalter nach Fig. 1 in schematisierter, ausschnittsweiser, längsgeschnittener Darstellung,
• Fig. 4 eine weitere alternative Ausführungsform des Körpers für einen Schalter nach Fig. 1 in schematisierter, ausschnittsweiser längsgeschnittener Darstellung und
• Fig. 5 den Körper nach Fig. 2 mit einer Zündlackauskleidung in schematisierter, ausschnittsweiser längsgeschnittener Darstellung.
• In Fig. 1 ist ein pyrotechnischer Schalter 1 veranschaulicht, der zwei elektrische Anschlüsse 2, 3 aufweist, die untereinander elektrisch verbunden sind. Die Anschlüsse 2, 3 sind an einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten, elektrisch leitenden Körper 4 ausgebildet, der zwei Leiterbereiche 6, 7 und einen dazwischen angeordneten, diese verbindenden Solltrennbereich 8 aufweist. Dieser ist außen ebenfalls zylindrisch ausgebildet, wobei er einen geringeren Durchmesser aufweist als die sich anschließenden Leiterbereiche 6, 7. Der Solltrennbereich 8 geht in Stufen 9, 11 in die Leiterbereiche 6, 7 über, wobei die Stufen durch aufeinander zu weisende, ringförmige Planflächen gebildet sind. Alternativ können Kegelflächen vorgesehen sein, die voneinander weg divergieren.
• Der Körper 4 ist in einem Gehäuse 12 untergebracht, wobei seine Anschlüsse 2, 3 aus diesem Gehäuse 12 heraus ragen. Die Leiterbereiche 6, 7 weisen jeweils eine ringförmige Nut 14, 15 auf, in die das Gehäuse 12 mit seiner jeweiligen Stirnwand 16, 17 eingreift. Die Stirnwände 16, 17 sind dabei vorzugsweise aus Kunststoff oder einem anderen elektrisch nichtleitenden Material ausgebildet oder sie sind durch eine Isoliereinlage gegen die Leiterbereiche 6, 7 isoliert, die dann in der Nut 14, 15 sitzt. Die Stirnwände 16, 17 können miteinander über einen zylindrischen, rohrförmigen Bereich 18 verbunden sein, der den Körper 4 konzentrisch umgibt und einhaust. Insgesamt legt das Gehäuse 12 somit einen Innenraum 19 fest, in dem der Körper 4 angeordnet ist. Der Bereich 18 kann außerdem mit einem äußeren Mantel 21 versehen sein, der beispielsweise aus Metall ausgebildet ist und die Stirnwände 16, 17 etwas übergreift. Der Mantel 21 dient dazu, das Gehäuse 12 gegen Überdruck zu sichern, so dass es beim Auslösen des Schalters 1 nicht birst. Gezielt vorgesehene oder sich zwangsläufig ergebende Undichtigkeiten, z. B. zwischen den Stirnwänden 16, 17 und den Leiterbereichen 6, 7 sorgen für einen Druckabbau nach dem Bersten des Solltrennbereichs 8.
• Der Körper 4 ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Automatenmessung oder einem anderen, nicht zu zähen, eher etwas spröden Metall ausgebildet. Er weist einen zentralen Hohlraum 22 auf, der beispielsweise als Sackbohrung ausgebildet ist. Dieser Hohlraum durchsetzt somit den Anschluss 2, den Leiterbereich 6 und den Solltrennbereich 8. Bei den in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Hohlraum 22 an seiner Wandung 23 mit einer Profilierung 24 versehen, die hier durch ein Innengewinde 25 gebildet ist. Dieses erstreckt sich über die gesamte Länge des Solltrennbereichs und darüber hinaus jeweils ein kurzes Stück in die Leiterbereiche 6, 7 hinein. Damit kommt der Gewindegang sowohl an der Stufe 9 als auch an der Stufe 11 vorbei und schwächt insbesondere diese Sollbruchstellen.
• Wie Fig. 1 veranschaulicht, ist in dem Hohlraum 22 eine Ladung 26 angeordnet, die als Treibsatz, Sprengladung oder dergleichen begriffen werden kann. Die Ladung kann durch ein oder mehrere feste Körper, wie Pellets oder Tabletten, durch ein Pulver, durch eine Flüssigkeit, durch eine watteartigen Körper oder eine schwammartigen Körper gebildet sein. Sie füllt den Hohlraum 22 teilweise oder vollständig aus und ist thermisch auslösbar, d. h. zündbar. Dazu dient eine Zündeinrichtung 27, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Zünddraht 28 gebildet, der an eine Zündleitung 29 angeschlossen ist. Diese ist im Ausführungsbeispiel zweiadrig ausgeführt. Alternativ kann der Zünddraht 28 mit einem Ende an den Körper 4 und mit dem anderen Ende an eine einadrige Zündleitung angeschlossen sein. Die Zündleitung 29 ist vorzugsweise durch den Anschluss 2 etwa koaxial zu diesem nach außen geführt, wobei die Durchführung durch eine Vergussmasse 31, einen eingeschraubten Körper oder ein anderes Verschlussmittel gasdicht verschlossen ist.
• Der insoweit beschriebene Schalter 1 arbeitet wie folgt:
  Zur Veranschaulichung wird angenommen, dass der Schalter 1 in einer Leitung eines abzuschaltenden Stromkreises angeordnet ist. Der Anschluss 2 ist mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden, während der Anschluss 3 mit der abzuschaltenden Schaltung verbunden ist. Tritt nun eine Situation auf, in der die Last, d. h. der angeschlossene Stromkreis von der Spannungsquelle zu trennen ist, wird über die Zündleitung 29 ein Zündimpuls an den Zünddraht 28 gegeben. Der Zündimpuls kann ein Stromimpuls oder ein Spannungsimpuls sein, der den Zünddraht 28 abbrennen lässt oder zumindest stark erhitzt. Dies führt zur thermischen Zündung der Ladung 26, die je nach Beschaffenheit daraufhin abbrennt oder sich zersetzt und dadurch einen plötzlichen starken Druckanstieg in dem Hohlraum 22 bewirkt. Je nach Wunsch kann die Ladung 26 so beschaffen sein, dass sie schiebend abbrennt (explodiert) oder dass sie detoniert. Jedenfalls ist der Druckanstieg so schnell und steil, so dass der Berstdruck des von dem Solltrennbereich 8 umschlossenen Hohlraums 22 mit Sicherheit deutlich überschritten wird. Es bilden sich dabei ausgehend von den Spitzen 32 des Innengewindes 25 Risse, die sich schnell bis zu der Außenfläche des Solltrennbereichs fortsetzen. Insbesondere bilden sich Risse im Bereich der Schultern 9, 11, bei denen ohnehin eine Spannungskonzentration in Folge des sich tendenziell aufweitenden, rohrförmigen Solltrennbereichs 8 einstellt. Die Vielzahl der sich einstellenden Risse bedingt, dass der Solltrennbereich 8 in sehr viele, sehr kleine Splitter zerlegt wird, die von der Explosion radial nach außen getragen und letztendlich von dem Bereich 18 des Gehäuses 12 aufgefangen werden. Die Explosion kann dabei so bemessen werden, dass die Splitter an der Wandung des Bereichs 18 haften oder in diesen eindringen. Dies kann durch eine geeignete Materialwahl unterstützt werden. Beispielsweise kann der Bereich 18 mit einem Haftstoff beschichtet sein oder mit einer Auskleidung versehen sein, die Splitterfangwirkung hat. Dies sind insbesondere plastisch deformierbare Kunststoffe.
• Nach dem Auslösen der Ladung 26 sind die Leiterbereiche 6, 7 um die Länge des Solltrennbereichs 18 voneinander getrennt und der Stromfluss ist unterbrochen. Die beim Auslösen der Ladung 26 auftretende Explosion kann in Folge der entstehenden heftigen Gasturbulenz zur Funkenlöschung beitragen.
• Fig. 3 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform des Körpers 4. Soweit bauliche oder funktionelle Gleichheit mit dem Körper nach Fig. 2 besteht, wird auf die obige Beschreibung unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen verwiesen. Im Unterschied zu dem Körper 4 nach Fig. 2 weist der Körper 4 nach Fig. 3 seine Profilierung 24 nicht an der Wandung 23 des Hohlraums 22 sondern an der äußeren Mantelfläche des Solltrennbereichs 8 auf. Die Profilierung ist hier beispielsweise durch im Querschnitt dreieckförmige, voneinander axial beabstandete, ringförmige Vertiefungen gebildet, die beispielsweise in einem spanabhebenden Bearbeitungsvorgang eingestochen worden sein können oder die in einem spanlosen, Formgebungsverfahren eingebracht worden sein können. Wie schon die Gewindegänge des Innengewindes 25, weisen sie einen dreieckförmigen Querschnitt auf und verlaufen im Wesentlichen in Umfangsrichtung um den gesamten Umfang des Solltrennbereichs 8 herum. Auch die Außenprofilierung kann eine Rissbildung und Zerlegung des Solltrennbereichs in viele, lediglich sehr kleine Bruchstücke begünstigen. Die Abmessungen sind dabei insgesamt so gewählt, dass auf der Länge des Solltrennbereichs 8 mehrere ringförmige Vertiefungen untergebracht werden können. Sie beginnen bei den Schultern 9, 11, wobei sich die Folge der Vertiefungen jeweils bis zur gegenüber liegenden Schulter 11, 9 erstreckt. Anstelle von einzelnen ringförmigen Vertiefungen kann auch ein Außengewinde vorgesehen sein, das wiederum ein- oder mehrgängig sein kann und einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 tritt zu Beginn des Berstvorgangs des Solltrennbereich 8 eine Ausbauchung desselben auf, die zu einer Dehnung des Materials insbesondere in den Bereichen führt, an denen der Solltrennbereich 8 in die Leiterbereiche 6, 7 übergeht. Entsprechend beginnen Risse insbesondere an den Stellen 33, 34. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bewirkt die Ausbauchung des Solltrennbereichs 8 zu Beginn des Berstvorgangs jedoch eine Materialdehnung außen, etwa mittig zwischen den Leiterbereichen 6, 7, z. B. an einer Stelle 35. Diese Effekte nutzt die Ausführungsform nach Fig. 4, bei der der Solltrennbereich 8 sowohl innen als auch außen profiliert ist. Die innere Profilierung 24a kann, wie die äußere Profilierung 24b, eine Folge von ringförmigen Vertiefungen oder ein Gewinde sein. Der Körper 4, gemäß Fig. 4, wird wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, in ein entsprechendes Gehäuse 12 eingebaut. Wird die innere Treibladung dann gezündet, führt die doppelte Profilierung zu einer vollständigen Zerlegung des Solltrennbereichs 8 in kleinste Bruchstücke. Zu Beginn des Berstvorgangs beginnen sich Risse von innen her im Bereich der Schultern 9, 11 an den Stellen 33, 34 auszubilden, während sich von außen her Risse, z. B. an ein oder mehreren Stellen 35 ausbilden. Mit fortschreitendem Berstvorgang wird der Solltrennbereich 8 dann in kleine Bruchstücke zerlegt, deren Abmessungen etwa dem Abstand zweier Gewindegänge voneinander entspricht. Das Innengewinde hat vorzugsweise eine andere Steigung als das Außengewinde. Dadurch überkreuzt der innere Gewindegang die äußeren Rillen oder den äußeren Gewindegang. Es kann auch innen ein Rechtsgewinde und außen ein Linksgewinde vorgesehen werden - oder umgekehrt.
• Zusätzlich zu der in Fig. 1 veranschaulichten Zündeinrichtung 27 kann, wie Fig. 5 veranschaulicht, an der Innenseite des Hohlraums 22 ein Zündlack 36 vorgesehen sein, der den Hohlraum 22 zumindest im Bereich der Profilierung 24 auskleidet. Der Zündlack 36 hat, wenn der Hohlraum 22 mit Innengewinde 25 versehen ist, eine größere Kontaktfläche zu dem Solltrennbereich 8 als es bei einer glatten Wandung der Fall wäre. Deshalb kann der Zündlack 36 dazu dienen, eine Zündung der Ladung 26 durch Überstrom zu ermöglichen. Eine Wärmeentwicklung tritt insbesondere im Bereich der Solltrennstelle 8 auf, die den kleinsten Leiterquerschnitt, oder zumindest einen kleineren Leiterquerschnitt als die Leiterbereiche 6, 7 aufweist. Eine hier auftretende Erwärmung überträgt sich auf den Zündlack und kann somit die Auslösung des Schalters 1 bewirken. Damit kann der Schalter 1 nicht nur als fremdgesteuerter Schalter, der über die Zündleitung 29 auszulösen ist, sondern auch als eigengesteuerter Schalter Anwendung finden, der den Stromfluss unterbricht, sobald ein Maximalstrom überschritten ist. Der Schalter kann somit auch als Sicherung eingesetzt werden. In diesem Fall ist es auch möglich, auf die Zündeinrichtung 27, gemäß Fig. 1, zu verzichten und lediglich den Zündlack 36 als Zündeinrichtung zu nutzen.
• Anstelle des Zündlacks 36 kann der Hohlraum 22 auch mit einer Ladung 26 gefüllt sein, die selbst ausreichend Temperatur empfindlich ist und keiner Fremdzündung bedarf. Eine solche Ladung kann beispielsweise als Lack, als Vergussfüllung oder als Pulver eingebracht werden. Weiter ist es möglich, einen Schlagzünder (schlagempfindlichen Initialzünder) vorzusehen, der bei Überstrom oder durch ein Zündsignal ausgelöst wird. Der Schlagzünder kann durch einen Kraftspeicher z. B. in Form einer Feder gebildet sein, die durch ein Element aus definiert schmelzendem Material gespannt gehalten wird. Dieses Material kann z. B. durch ein bei einer exakten Temperatur schmelzendes Lot gebildet sein. Der Feder kann ein schlagempfindlicher Zünder zugeordnet sein.
• Ein pyrotechnischer Schalter 1 weist einen Körper 4 auf, der einen zwischen zwei Leiterbereichen 6, 7 angeordneten Solltrennbereich 8 aufweist. Letzterer umgibt einen Hohlraum 22, der eine Ladung 26 umschließt. Dieser ist eine Zündeinrichtung 27, 36 zugeordnet. Der Körper 4 ist insbesondere an seinem Solltrennbereich mit einer Profilierung 24 versehen, die vorzugsweise an der Wandung des Hohlraums 22 angebracht ist. Die Profilierung, durch die die Wandungsfläche von einer mathematischen Zylinderfläche abweicht, bewirkt, dass nach dem Auslösen der Ladung 26 ein Berstvorgang stattfindet, bei dem der Solltrennbereich 8 in so kleine Bruchstücke zerlegt, dass eine Wiederüberbrückung der erzeugten Unterbrechungsstelle unmöglich ist.

Claims (24)

1. Pyrotechnischer Schalter (1), insbesondere zur Lastabschaltung, mit einem elektrisch leitenden Körper (4), der zwei voneinander beabstandete Leiterbereiche (6, 7) und einen dazwischen angeordneten Solltrennbereich (8) mit einem Hohlraum (22) aufweist, in dem eine Druckquelle (26) angeordnet ist, wobei der Solltrennbereich (8) mit einer Profilierung (24) versehen ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Körper (4) ein Metallkörper ist.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (4) aus einem Material auf Kupferbasis besteht.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (8) einen Querschnitt aufweist, der geringer ist, als der Querschnitt der anschließenden Leiterbereiche (6, 7).

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (8) in einer Stufe (9, 11) in die anschließenden Leiterbereiche (6, 7) übergeht.

6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (22) durch eine Sacköffnung gebildet ist, die sich durch wenigstens einen der Leiterbereiche (6, 7) erstreckt.

7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (22) allseitig geschlossen ist.

8. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (8) einen Querschnitt mit kreisförmiger Außenkontur aufweist.

9. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (22) einen Querschnitt mit kreisförmigem Außenumriss aufweist.

10. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (24) ein oder mehrere Rillen aufweist, die sich zumindest in dem Solltrennbereich (8) im wesentlichen in Umfangsrichtung an der Wandung des Hohlraums (22) um diesen herum erstrecken.

11. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (24) durch einen Innengewinde (25) gebildet ist.

12. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (25) in dem Solltrennbereich (8) angeordnet ist.

13. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Innengewinde (25) bis über den Solltrennbereich (8) hinaus in die Leiterbereiche (6, 7) hinein erstreckt.

14. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (25) ein Dreiecksgewinde ist.

15. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (25) ein eingängiges Gewinde ist.

16. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Solltrennbereich (8) mit einer äußeren Profilierung (24b) versehen ist.

17. Schalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Profilierung (24b) ein oder mehrere Rillen aufweist, die sich im wesentlichen in Umfangsrichtung um den Solltrennbereich (8) herum erstrecken.

18. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (26) durch eine zündbare Ladung gebildet ist, die nach der Zündung durch Gasentwicklung einen schellen Druckanstieg bewirkt.

19. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (22) wenigstens eine Zündeinrichtung (27, 36) vorgesehen ist.

20. Schalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Zündeinrichtung (36) eine Schicht an der Innenwandung des Hohlraums (22) angebrachten Zündlacks gehört.

21. Schalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Zündeinrichtung (27) ein elektrischer Zünder gehört.

22. Schalter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Zünder an eine äußere Zündeinrichtung über wenigstens eine Zündleitung (29) anschließbar ist, die elektrisch isoliert in den Hohlraum (22) führt.

23. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Körper (4) in einem Gehäuse (12) untergebracht ist.

24. Schalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Körper (4) in dem Gehäuse (12) fixiert ist.