WO2019174680A1 - Set von mehreren typen von sicherungsvorrichtungen sowie sicherungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die pyrotechnische Sicherungsvorrichtung (2A, 2B) umfasst eine pyrotechnische Trenneinheit (4) sowie eine Stromschiene (6A, 6B). Die Stromschiene (6A, 6B) weist eine vorgesehene Trennstelle (34) auf. Beidseitig schließt sich ein Trennbereich (36) an, welche eine reduzierte Dicke (d1) gegenüber der restlichen Stromschiene (6A) aufweist. Bei einem Set von unterschiedlichen Typen an Sicherungsvorrichtungen (2A, 2B) weisen diese unterschiedliche Stromschienen (6A, 6B) auf, die sich im Hinblick auf ihre geometrischen Abmessungen unterscheiden, jedoch den identisch ausgebildeten Trennbereich (36) aufweisen. Durch diese Maßnahme können unterschiedliche Typen von Sicherungsvorrichtungen (2A, 2B) bereitgestellt werden mit einer identischen pyrotechnischen Einheit (4), ohne dass Entwicklungs- oder Validierungskosten für den zusätzlichen Typ anfallen.

Description

Beschreibung

Set von mehreren Typen von Sicherungsvorrichtungen sowie Sicherungsvorrichtung Die Erfindung betrifft ein Set von mehreren Typen von Sicherungsvorrichtungen mit jeweils einer pyrotechnischen Trenneinheit und mit einer Stromschiene sowie eine Sicherungsvorrichtung mit einer pyrotechnischen Trenneinheit und mit einer Stromschiene. Sicherungsvorrichtungen, bei denen mithilfe einer pyrotechnischen Trenneinheit ein elektrischer Leiter, speziell eine Stromschiene, bei einem Auslösefall durch- trennt wird, werden insbesondere in Bereichen eingesetzt, bei denen es auf eine zuverlässige, irreversible Trennung eines elektrischen Leiters ankommt, um bei- spielsweise eine Verbraucherseite von einer Versorgungsseite zuverlässig zu trennen. Derartige pyrotechnische Sicherungsvorrichtungen werden speziell in Kraftfahrzeugen zur zuverlässigen Abtrennung einer Energiequelle, speziell einer Fahrzeugbatterie, vom restlichen Bordnetz eingesetzt.

Bei dem verwendeten elektrischen Leiter, vorliegend auch als Stromschiene be- zeichnet, handelt es sich typischerweise um ein flaches Blechbauteil, welches mit- hilfe der pyrotechnischen Trenneinheit durchtrennt wird, sodass ein durch die Stromschiene bereitgestellter Versorgungspfad zuverlässig unterbrochen ist. Eine derartige Sicherungsvorrichtung ist dabei typischerweise ortsnah zur Batterie bei- spielsweise in einer Sicherungsbox integriert.

Die pyrotechnische Trenneinheit weist ein Gehäuse auf, in dem eine pyrotechni- sche Sprengladung angeordnet ist. Diese ist mit einem verschieblich gelagerten Trennkörper verbunden, welcher beispielsweise als ein Kolben ausgebildet ist. Endseitig weist der Trennkörper ein Trennelement auf, welches beispielsweise eine Kante zum Durchtrennen der Stromschiene aufweist.

Eine derartige Sicherungsvorrichtung ist aus der EP 2 996 133 B1 zu entnehmen.

Bei derartigen Sicherungsvorrichtungen ist die Stromschiene häufig durch die py- rotechnische Trenneinheit hindurch geführt. Gemäß der EP 2 996 133 B1 ist zu- sätzlich ein Widerlager vorgesehen, auf dem die Stromschiene aufliegt. Unterhalb einer vorgesehenen Trennstelle, die typischerweise linienförmig ist und an der das Trennelement im Auslösefall ansetzt, weist das Widerlager eine Nut auf. Das Wi- derlager ist ein separates Bauteil, welches in eine Gehäuseöffnung der pyrotech- nischen Trenneinheit eingeschoben wird. Anschließend wird in einen verbleiben- den Einführschlitz die Stromschiene von einer Seite her eingeschoben. Da der Einführschlitz bezüglich seiner Höhe und Breite bei herkömmlichen Ausgestaltun- gen an die Stromschiene angepasst ist, ist die pyrotechnische Einheit lediglich zur Aufnahme einer bestimmten Stromschiene ausgebildet. Durch die Anordnung des separaten Widerlagers kann die Dimension des Einführschlitzes durch eine An- passung der Abmessungen des Widerlagers variiert und angepasst werden. Allerdings müssen für unterschiedliche Stromschienen der Trennkörper und/oder die pyrotechnische Sprengladung angepasst werden, um ein zuverlässiges Durch- trennen der modifizierten Stromschiene zu gewährleisten. Zumindest ist eine Vali- dierung der Funktionsfähigkeit der pyrotechnischen Sicherungsvorrichtung für die unterschiedlichen Stromschienen erforderlich.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine pyrotechnische Sicherungsvorrichtung zu ermöglichen, bei der unterschiedliche Arten von Strom- schienen in einfacher Weise und ohne wesentliche Zusatzkosten eingesetzt wer- den können.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Set von mehreren Typen von Sicherungsvorrichtungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Sicherungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 0. Bevorzugte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen enthalten. Die nachfolgend im Hinblick auf die Sicherungs- Vorrichtung angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinnge- mäß auch auf das Set zu übertragen und umgekehrt.

Das Set umfasst jeweils mehrere Typen von Sicherungsvorrichtungen. Jede Si- cherungsvorrichtung weist dabei eine pyrotechnische Trenneinheit sowie eine Stromschiene auf. Die pyrotechnische Trenneinheit selbst weist dabei ein Gehäu- se mit einer Durchführung für die Stromschiene auf. Innerhalb des Gehäuses ist ein Trennkörper angeordnet, welcher entlang einer Z-Richtung innerhalb des Ge- häuses verschieblich ist. An den Trennkörper ist endseitig zur Stromschiene hin orientiert ein nach Art eines Trennstegs ausgebildetes Trennelement angeordnet. Dieses verläuft in einer Querrichtung und ist beispielsweise als eine Trennkante ausgebildet. Weiterhin ist eine pyrotechnische Sprengladung, auch Zündpille ge- nannt, vorgesehen, die typischerweise ebenfalls innerhalb des Gehäuses ange- ordnet ist.

Die Stromschiene erstreckt sich allgemein in einer Längsrichtung sowie in einer Querrichtung. In Querrichtung weist sie eine Breite auf. In Z-Richtung weist die Stromschiene eine Dicke auf. Die Stromschiene weist weiterhin eine vorgesehene, typischerweise linienförmige Trennstelle auf, an der im Auslösefall die Durchtren- nung mithilfe des Trennelements erfolgt. Die Stromschiene weist zudem zumin- dest einen ersten, variablen Teilbereich sowie einen invariablen Trennbereich auf. Der variable Teilbereich unterscheidet sich bei den unterschiedlichen Typen, wo- hingegen der invariable Trennbereich bei allen Typen identisch ist. Der Trennbe- reich schließt sich dabei in Längsrichtung beidseitig an die Trennstelle an. Die un- terschiedlichen Typen der Stromschienen unterscheiden sich im Hinblick auf ihre Geometrien im variablen Teilbereich. Insbesondere weist zumindest bei einem Typ der Trennbereich eine im Vergleich zum variablen Teilbereich reduzierte Dicke in Z-Richtung auf. Die Stromschiene weist daher im Trennbereich quasi eine Materialreduzierung oder Materialausspa- rung im Vergleich zu einer normalen Stromschiene auf. Eine herkömmliche nor- male Stromschiene zeichnet sich durch eine konstante Blechdicke aus. Die Mate- rialaussparung erstreckt sich dabei typischerweise über die gesamte Breite der Stromschiene, ist also insgesamt nach Art einer flachen Quernut ausgebildet. Die Materialaussparung ist dabei vorzugsweise lediglich an einer Seite der Strom- schiene ausgebildet und zwar an der dem Trennkörper gegenüberliegenden Seite der Stromschiene.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, unterschiedliche Typen von Sicherheitsvor- richtungen bereitzustellen, die sich im Hinblick auf die Ausgestaltung der Strom- schiene unterscheiden. Die reduzierte Dicke im Trennbereich entspricht dabei ins- besondere einer (ursprünglichen) Dicke einer Standard-Ausführung der Siche- rungsvorrichtung, für die die Funktionsfähigkeit der Sicherungsvorrichtung geprüft und validiert wurde. Durch die hier beschriebene Maßnahme besteht daher die Möglichkeit, im Hinblick auf ihre Geometrie veränderte Stromschienen, insbesondere Stromschienen mit erhöhter Dicke in randseitigen Anschlussbereichen vorzusehen und gleichzeitig die geometrischen Verhältnisse im Trennbereich identisch zu belassen. Das funk- tionelle Zusammenwirken zwischen pyrotechnischer Trenneinheit und Strom- schiene ist daher im Vergleich zu der geprüften und verifizierten Standard- Sicherungsvorrichtung unverändert. Hierdurch sind keine zusätzlichen Validie- rungs- oder Entwicklungskosten für eine eventuell erforderliche Anpassung der pyrotechnischen Einheit an die veränderte Stromschiene erforderlich. Es ist keine Neukonstruktion der pyrotechnischen Einheit und auch keine Validierung des Ge- samtsystems erforderlich. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Varian- tenvielfalt mit unterschiedlichen Stromschienen.

Bei dem Set von mehreren Typen von Sicherungsvorrichtungen sind also allge- mein zumindest zwei unterschiedliche Typen von derartigen Sicherungsvorrich- tungen vorgesehen. Sämtliche Typen des Sets weisen dabei baugleiche, identi- sche pyrotechnische Trenneinheiten auf. Die Typen unterscheiden sich durch die Ausgestaltung ihrer jeweiligen, typenspezifischen Stromschiene. Die Stromschie- nen der einzelnen Typen unterscheiden sich dabei hinsichtlich ihrer Geometrie, weisen jedoch allesamt identisch ausgebildete Trennbereiche auf. Dies bedeutet, dass die Stromschienen der unterschiedlichen Typen jeweils identisch ausgebilde- te Trennbereiche aber unterschiedlich ausgebildete weitere, variable Teilbereiche außerhalb des Trennbereichs aufweisen.

Zweckdienlicherweise unterscheiden sich die typenspezifischen Stromschienen im Hinblick auf ihre Dicke und vorzugsweise ausschließlich im Hinblick auf diese in dem zumindest ersten Teilbereich, der sich an den Trennbereich anschließt. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Trennbereich in einen mittleren Bereich der Stromschiene angeordnet, an den sich beidseitig Teilbereiche mit im Vergleich zum Trennbereich größerer Dicke anschließen. An den Trennbereich schließt sich an der einen Seite der erste Teilbereich und an der anderen Seite ein zweiter Teil- bereich an. Vorzugsweise weisen diese beiden Teilbereiche die gleiche Dicke auf.

In bevorzugter Ausgestaltung geht der Trennbereich über eine Stufe in den ersten Teilbereich und vorzugsweise ebenso in den zweiten Teilbereich über. Die Stufe dient bevorzugt zugleich nach Art eines Anschlags, um die Stromschiene ortsfest in Relation zu der pyrotechnischen Einheit zu positionieren.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist zusätzlich ein Widerlager für die Stromschiene vorgesehen, welches als separates Bauteil ausgebildet ist und wel- ches in die pyrotechnische Einheit, speziell in das Gehäuse der pyrotechnischen Einheit einsetzbar, insbesondere einschiebbar ist. Auf diesem Widerlager liegt die Stromschiene auf. Das Widerlager erstreckt sich dabei in Längsrichtung vorzugs- weise zumindest über die gesamte Länge des Trennbereichs.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist das Widerlager korrespondierend zum Trenn- bereich ausgebildet und weist eine Erhebung auf. Auf dieser Erhebung liegt der Trennbereich mit der reduzierten Dicke auf. In Längsrichtung schließt sich vor- zugsweise beidseitig jeweils eine Bodenfläche an. In bevorzugter Weiterbildung weist das Widerlager im Bereich unterhalb der Trennstelle der Stromschiene und damit typischerweise im Bereich der Erhebung eine Nut oder Kerbe auf, die sich über die gesamte Breite der Stromschiene er- streckt und nachfolgend als Quernut bezeichnet wird. Unterhalb der Trennstelle ist daher ein Hohlraum ausgebildet, sodass im Auslösefall die Stromschiene mithilfe des Trennelements leicht durchstoßen werden kann. Zudem wird dadurch ein sich an der Trennstelle ausbildendes Endteilstück der Stromschiene in die Quernut hinein gedrückt, sodass zuverlässig ein ausreichender Isolierabstand zwischen den beiden abgetrennten Endteilstücken ausgebildet ist.

Das Widerlager ist weiterhin komplementär zur Stromschiene ausgebildet und zwar derart, dass die Stromschiene - zumindest bis auf den Bereich der Trenn- stelle - vollflächig auf dem Widerlager aufliegt. Lediglich im Bereich der Quernut wird daher die Stromschiene nicht vom Widerlager unterstützt. Die Stromschiene liegt dabei mit ihrem Trennbereich auf der Erhebung und mit ihren seitlichen Teil- bereichen auf den an die Erhebung angrenzenden Bodenflächen des Widerlagers auf.

Zweckdienlicherweise bildet die Stromschiene in und entgegen der Längsrichtung mit dem Widerlager einen Formschluss aus. Hierbei greift jeweils der stufenförmi- ge Übergang zwischen dem Trennbereich und den sich daran anschließenden Teilbereichen der Stromschiene formschlüssig in entsprechende stufenförmige Übergänge der Erhebung ein. Der Trennbereich ist allgemein durch eine Ausneh- mung ausgebildet, mit der die Stromschiene auf der Erhebung aufliegt und insbe- sondere einen Formschluss in und entgegen der Längsrichtung bildet.

Ergänzend ist die Stromschiene zweckdienlicherweise auch in Querrichtung form- schlüssig gehalten. Hierzu weist das Widerlager vorzugsweise gegenüberliegende Randstege auf, die eine seitliche Führung und Begrenzung für die Stromschiene bilden. Im Trennbereich weist die Stromschiene vorzugsweise allgemein eine kon- stante Breite auf. Der Zwischenraum zwischen den beiden Randstegen ist zumin- dest im Trennbereich ebenfalls konstant und bis auf einen Toleranz-Freiraum identisch zu der Breite der Stromschiene. Insgesamt ist durch die Randstege eine sich in Längsrichtung erstreckende Längsnut gebildet, in der die Stromschiene einliegt.

Die Länge des Trennbereichs beträgt typischerweise ein Mehrfaches der Ausdeh- nung des Trennelements in Längsrichtung. Da die zuvor beschriebene Quernut im Widerlager in Längsrichtung betrachtet eine ausreichende Breite zur Aufnahme des Trennelements aufweist, ergibt sich darüber hinaus, dass die Ausdehnung des Trennbereichs in Längsrichtung auch ein Mehrfaches der Ausdehnung der Quernut in Längsrichtung beträgt. Die Ausdehnung des Trennbereichs in Längs- richtung beträgt beispielsweise das Drei- bis Zehnfache oder Zwei- bis Fünffache der Ausdehnung der Quernut und/oder des Trennelements in Längsrichtung. Wei- terhin ist die Länge des Trennbereichs kürzer als die Länge des Widerlagers. Das Widerlager steht beidseitig des Trennbereichs über diesen über. Das Widerlager ist vorzugsweise allgemein nach Art eines quaderförmigen Grundkörpers ausge- bildet, welches sich in die Durchführung des Gehäuses einschieben lässt. An sei- ner Oberseite ist dieser quaderförmige Grundkörper konturiert ausgebildet. Spezi- ell weist er eine sich in Längsrichtung erstreckende Längsnut auf, die beidseitig von den Randstegen begrenzt ist und in einem mittlerenTeilbereich die Erhebung aufweist. Die Erhebung ist in Querrichtung unterbrochen durch die zuvor erwähnte Quernut.

Die unterschiedlichen Typen der Sicherungsvorrichtungen bei dem Set unter- scheiden sich - neben den typspezifischen Stromschienen - bevorzugt auch durch typenspezifisch ausgebildete Widerlager. Diese unterscheiden sich dabei vorzugsweise ausschließlich im Hinblick auf die Ausgestaltung der Erhebung bzw. der sich in Längsrichtung an die Erhebung anschließenden Absenkungen.

Zweckdienlicherweise ist für einen Standardtyp eine - ggf. bis auf die vorhandene Quernut - ebene Auflagefläche für den Trennbereich einer Standard- Stromschiene mit konstanter Blechdicke vorgesehen. Dieser Standard-Typ für das Widerlager weist daher keine Erhebung auf. Für unterschiedliche Typen an Stromschienen, die unterschiedliche Dicken in den sich an den Trennbereich an- schließenden Teilbereichen aufweisen, unterscheiden sich die typenspezifischen Widerlager daher im Hinblick auf die Flöhe der Erhebung, also den Höhenunter- schied zwischen der Oberseite der Erhebung und dem Nutboden (Bodenfläche) der in die Oberseite des Widerlagers eingebrachten Längsnut. Die Dicke des Wi- derlagers im Bereich des Trennbereichs, wo also dieser aufliegt, speziell im Be- reich der Erhebung (sofern vorhanden), ist für alle unterschiedlichen Typen von Widerlagern vorzugsweise identisch. Die Erhebung bzw. ein entsprechender Be- reich am Nutboden der Längsnut des Widerlagers bildet daher eine Auflagefläche für den Trennbereich der Stromschiene. Die zuvor erwähnten Randstege überstehen zweckdienlicherweise diese Auflage- fläche. Der Überstand beträgt vorzugsweise die Dicke der Stromschiene im Trennbereich. Die Randstege fluchten daher zweckdienlicherweise mit der Strom- schiene. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren nä- her erläutert. Diese zeigen teilweise in vereinfachten Darstellungen:

Fig. 1 eine perspektivische, schematisierte Darstellung einer pyrotechni- schen Sicherungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung einer Sicherungsvorrichtung gemäß

Fig. 1 eines ersten Typs,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Widerlagers eines ersten

Typs mit darauf aufliegender Stromschiene eines ersten Typs der Si- cherungsvorrichtung des ersten Typs gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Stromschiene des ersten Typs, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Widerlagers des ersten Typs, Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Stromschiene eines zweiten

Typs sowie

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Widerlages eines zweiten

Typs zur Aufnahme der Stromschiene des zweiten Typs gemäß Fig. 6. Eine pyrotechnische Sicherungsvorrichtung 2A, 2B gemäß den Fig. 1 und 2 weist allgemein eine pyrotechnische Trenneinheit 4, eine Stromschiene 6A,6B sowie ein Widerlager 8A,8B auf, welches ein separates Bauelement unabhängig von der pyrotechnischen Trenneinheit 4 ist. Die pyrotechnische Trenneinheit 4 selbst weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine pyrotechnische Sprengladung 12 sowie ein Trennkörper 14 angeordnet ist, welcher an seiner Unterseite ein nach Art einer leistenförmigen Kante oder Strebe ausgebildetes Trennelement 16 aufweist. Das Gehäuse weist allgemein eine Durchführung 18 auf, durch die die Stromschie- ne 6A,6B durch die pyrotechnische Einheit 4 hindurchgeführt ist.

Die Funktionsweise der pyrotechnischen Sicherungsvorrichtung 2A,2B ist allge- mein bekannt. In einem Auslösefall wird die Sprengladung 12 gezündet, wodurch der insbesondere kolbenförmige Trennkörper 14 entgegen der Z-Richtung 24 in Richtung zur Stromschiene 6A,6B getrieben wird. Mit dem Trennelement 16 wird die Stromschiene 6A,6B durchschlagen und in zwei Teilbereiche getrennt, sodass der über die Stromschiene 6A,6B bereitgestellte Strompfad zuverlässig unterbro- chen ist.

Die Stromschiene 6A,6B erstreckt sich allgemein in einer Längsrichtung 20 sowie in einer Querrichtung 22. Die Längsrichtung 20 und die Querrichtung 22 spannen eine Ebene auf. Senkrecht zu dieser Ebene ist eine Vertikalrichtung oder Z-Rich- tung 24 orientiert. Diese drei Richtungen definieren ein kartesisches Koordinaten- system, wobei die Längsrichtung 20 die X-Richtung, die Querrichtung 22 die Y- Richtung und die Vertikalrichtung 24 die Z-Richtung ist.

Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Durchführung 18 in Längsrichtung 20. Die Durchführung 18 ist allgemein dahingehend zu verstehen, dass die Strom- schiene 6A,6B über die Durchführung 18 in das Gehäuse 10 ein und aus diesem wieder herausgeführt wird. Die ein- sowie ausgehenden Bereiche der Stromschie- ne 6A,6B können prinzipiell auch auf der gleichen Seite (beispielsweise bei einer U-förmige Stromschiene) oder auch auf zwei aneinander angrenzenden Seiten des Gehäuses (bei einer beispielsweise um 90° abgewinkelten Stromschiene) an- geordnet sein. Zur Ausbildung der Durchführung 18 weist das Gehäuse 10 jeweils schlitzförmige Öffnungen auf, über die die Stromschiene 6A,6B ein- bzw. ausge- führt ist.

Die Stromschiene 6A,6B weist typischerweise an ihren beiden Enden Vorrichtun- gen zum Anschluss an Kontaktelementen auf. Im einfachsten Fall sind diese Vor- richtungen durch jeweils ein Loch bereitgestellt, über die die Stromschiene mittels eines (Schraub-)Bolzens kontaktiert werden kann. Alternative Ausgestaltungen dieser Vorrichtungen wie beispielsweise Steckzungen, Polschuhe etc. sind eben- falls möglich.

Die in der Fig. 1 dargestellte Sicherungsvorrichtung 2A,2B ist gleichermaßen für einen ersten Typ 2A sowie für einen zweiten Typ 2B der Sicherungsvorrich- tung 2A,2B gültig. In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung des ersten Typs der Sicherungsvorrichtung 2A dargestellt. Die beiden Typen der Sicherungsvorrichtungen 2A,2B unterscheiden sich vorzugsweise ausschließlich im Hinblick auf die Ausgestaltung ihrer Strom- schiene 6A,6B sowie im Hinblick auf die Ausgestaltung des Widerlagers 8A,8B. Die pyrotechnische Trenneinheit 4 ist für beide Typen identisch.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die Sicherungsvorrichtung 2A, die Stromschiene 6A sowie das Widerlager 8A gemäß dem ersten Typ und die Fig. 6,7 zeigen die Strom- schiene 6B sowie das Widerlager 8B gemäß dem zweiten Typ, welcher ein Stan- dard-Typ ist.

Die Stromschiene 6A,6B ist typischerweise als Blechbauteil ausgebildet, welches eine Dicke in Z-Richtung 24 von 0,4 bis 1 ,5 mm sowie eine Breite in Querrich- tung 22 im Bereich von beispielsweise 1 bis 5 cm aufweist. Die Stromschiene 6A liegt vollflächig auf dem Widerlager 8A auf. Das Widerla- ger 8A ist allgemein nach Art eines quaderförmigen Grundkörpers ausgebildet, in den von der Oberseite her eine Längsnut 26 eingebracht ist, welche seitlich von zwei Randstegen 28 begrenzt ist. In einem mittleren Bereich erhebt sich ausge- hend von einem Nutboden der Längsnut 26 eine Erhebung 30. Diese ist unterbro- chen durch eine Quernut 32, die im Querschnitt betrachtet in etwa keilförmig aus- gebildet ist. Sie erstreckt sich über die gesamte Breite des Widerlagers 8A und durchbricht auch die Randstege 28. Die Erhebung 30 weist eine Oberseite auf, die eine ebene Auflagefläche ausbildet. Der Übergang vom Nutboden der Längs- nut 26 zur Erhebung 30 ist beidendseitig der Erhebung 30 stufenförmig ausgebil- det. Die Ausgestaltung des Widerlagers 8A ist am besten anhand der Fig. 4 zu erkennen. Die Stromschiene 6A weist allgemein eine vorgesehene Trennstelle 34 auf, an der die Stromschiene 6A im Auslösefall mithilfe des Trennelements 16 durchtrennt wird. Die Trennstelle 34 ist in den Fig. 2,3 durch eine gestrichelte Linie angedeu- tet. In den Ausführungsvarianten kann die Trennstelle auch durch eine Material- verjüngung, wie beispielsweise eine Kerbe, ausgebildet sein. Unmittelbar unter- halb der Trennstelle ist die Quernut 32 angeordnet. Die Stromschiene 6A weist weiterhin einen Trennbereich 36 auf, welcher sich beidseitig der Trennstelle 34 in Längsrichtung 20 erstreckt. Der Trennbereich 36 weist insgesamt eine Länge I auf, die in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Länge I entspricht dabei insbesondere einer Länge der Erhebung 30 in Längsrichtung 20.

Beidseitig zum Trennbereich 36 schließt sich ein erster Teilbereich 38 sowie ein zweiter Teilbereich 40 an. Von besonderer Bedeutung ist nunmehr, dass die Teil- bereiche 38,40 im Vergleich zum Trennbereich 36 eine größere Dicke aufweisen. Der Trennbereich 36 weist eine reduzierte Dicke d1 und die Teilbereich 38,40 eine demgegenüber größere Dicke d2 auf. Hierdurch ist im Trennbereich 36 daher eine Art Materialausnehmung ausgebildet, die nach Art einer flachen Nut ausgebildet ist.

Ähnlich wie bei der Erhebung 30 ist auch bei der Stromschiene 6A der Übergang zwischen dieser Materialausnehmung und damit vom Trennbereich 36 zu den an- grenzenden Teilbereichen 38,40 stufenförmig ausgebildet. Insgesamt ist das Wi- derlager 8A, speziell die Erhebung 30, komplementär zum Trennbereich 36 aus- gebildet, sodass dieser vollflächig auf der Erhebung - bis auf die Unterbrechung durch die Quernut 32 - aufliegt. Durch den jeweils stufenförmigen Übergang ist ein in und entgegen der Längsrichtung 20 wirksamer Formschluss ausgebildet.

Vorzugsweise ist weiterhin auch in Querrichtung 22 die Stromschiene 6A form- schlüssig gehalten. Sie liegt bis auf Toleranzen passgenau zwischen beiden Randstegen 28 ein. Die Stromschiene 6A weist allgemein eine Breite b auf, die dem Abstand oder dem Abstandsverlauf zwischen den gegenüberliegenden Randstegen 28 angepasst ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Stromschiene 6A bevorzugt ausschließlich im ersten Teilbereich 38 durch stufenartige Verbreiterungen Anschläge 42 ausbildet. Sie sind dabei an unterschiedlichen Längenpositionen angeordnet. Die - ausge- hend vom linken Ende in den Fig. 2 und 3 - ersten Anschläge 42 weisen dabei eine Breite auf, die größer ist als die Breite des Widerlagers 8A. Diese Anschläge 42 stehen daher etwas über die Durchführung 18 über und stützen sich an einer

Gehäuseaußenseite des Gehäuses 10 ab. Vorzugsweise ist in Längsrichtung 20 weiter vorne ein zusätzlicher Anschlag 42 und zwar insbesondere am Übergang zum Trennbereich 36 angeordnet. Hierzu korrespondierend ist ein Gegenanschlag 44 an einem Randsteg 28 des Widerlagers 8A ausgebildet. Zweckdienlicherweise sind weitere Formschlusselemente an Widerlager und/oder an der Stromschiene 6A vorhanden, welche für eine Auszugssicherung der Stromschiene 6A entgegen der Längsrichtung 20 mit dem Gehäuse 10 sorgen.

Bei der Montage wird zunächst die Stromschiene 6A auf das Widerlager 8A aufge- legt, sodass sich die Einheit ergibt, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Einheit wird anschließend in Längsrichtung 20 in und durch das Gehäuse 10 hindurchge- führt.

Die Länge des Widerlagers 8A ist dabei an das Gehäuse 10 angepasst, sodass also das Widerlager 8A vollständig im Gehäuse 10 einliegt und insbesondere die gleiche Ausdehnung in Längsrichtung 20 aufweist wie das Gehäuse 10. Die Höhe der Durchführung 18 in Z-Richtung entspricht - bis auf ein notwendiges Einführ- spiel - der Gesamthöhe der in der Fig. 3 dargestellten Einheit. Vorzugsweise fluchtet die Oberseite der Stromschiene 6A mit der Oberseite der Randstege 28. In diesem Fall entspricht daher die Höhe des Widerlagers 8A der Höhe der Durchführung 18.

In den Fig. 6,7 ist die Stromschiene 6B des zweiten Typs bzw. das Widerlager 8B des zweiten Typs dargestellt. Bei diesem zweiten Typ handelt es sich um einen Standard-Typ, bei dem die Stromschiene 6B eine Standard-Dicke aufweist, wel- che typischerweise der reduzierten Dicke d1 der Stromschiene 6A des ersten Typs entspricht. Bis auf die Materialaussparung im Trennbereich 36 sind die bei- den Typen der Stromschiene 6A,6B vorzugsweise identisch aufgebaut. Sie weisen also beispielsweise die gleichen Anschläge 42 und auch die gleiche Randkontur sowie die gleiche Breite b im Trennbereich 36 auf. Allgemein hervorzuheben ist, dass die Stromschiene 6B des zweiten Typs eine konstante Dicke und gerade keine Materialaussparung aufweist.

Korrespondierend hierzu ist auch das Widerlager 8B ausgebildet und weist keine Erhebung 30 auf. Abgesehen von der unterschiedlichen Ausgestaltung der Längs- nut 26, die von der Oberseite her in das Widerlager 8B eingebracht ist, sind die Widerlager 8A,8B identisch ausgebildet. Die Standardausbildung ist dabei die des Typs 2 - Widerlager 8B, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Ausgehend hiervon wird zur Ausbildung der Erhebung 30 die Längsnut 26 in den gegenüberliegenden Endbereichen quasi vertieft.

Bezugszeichenliste

2A,2B Sicherungsvorrichtung 4 pyrotechnische Trenneinheit 6A,6B Stromschiene

8A,8B Widerlager

10 Gehäuse

12 Sprengladung

14 Trennkörper

16 Trennelement

18 Durchführung

20 Längsrichtung

22 Querrichtung

24 Z-Richtung

26 Längsnut

28 Randsteg

30 Erhebung

32 Quernut

34 Trennstelle

36 Trennbereich

38 erster Teilbereich

40 zweiter Teilbereich

42 Anschlag

44 Gegenanschlag b Breite

d1 reduzierte Dicke Trennbereich d2 Dicke Teilbereiche

I Trennbereich

Claims

Ansprüche

1. Set von mehreren Typen von Sicherungsvorrichtungen (2A,2B), die jeweils eine pyrotechnische Trenneinheit (4) sowie eine Stromschiene (6A,6B) auf- weisen, wobei die pyrotechnische Trenneinheit (4) jeweils aufweist

- ein Gehäuse (10) mit einer Durchführung für die Stromschiene (6A,6B), - ein im Gehäuse (10) angeordneten Trennkörper (14) mit einem endseitigen

Trennelement (16), wobei der Trennkörper (14) im Gehäuse (10) entlang einer Z-Richtung (24) verschieblich ist und zum Durchtrennen der Strom- schiene (6A,6B) mithilfe des Trennelements (16) ausgebildet ist, und wobei die Stromschiene (6A,6B) eines jeden Typs jeweils

- sich in einer Längsrichtung (20) erstreckt und in einer Querrichtung (22) ei- ne Breite (b) und in einer Z-Richtung(24) eine Dicke (d) aufweist,

- eine vorgesehene Trennstelle (34) aufweist, an der die Durchtrennung mit- hilfe des Trennelements (16) im Auslösefall erfolgt, wobei die Stromschie- ne (6A,6B) jeweils einen Trennbereich (36) aufweist, welcher sich beidseitig an die Trennstelle (34) anschließt, und wobei

- sämtliche Typen baugleiche pyrotechnische Trenneinheiten (4) jedoch typ- spezifische Stromschienen (6A,6B) mit unterschiedlichen Geometrien je- doch mit identischen Trennbereichen (36) aufweisen.

2. Set nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die typspezifischen Stromschienen (6A, 6B) sich vorzugsweise aus- schließlich im Hinblick auf Ihre Dicken außerhalb des Trennbereichs (36) un- terscheiden.

3. Set nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein jeweiliger Typ jeweils ein typspezifisches Widerlager aufweist, wo- bei zumindest ein Typ eine Erhebung (30) sowie eine sich in Längsrichtung (20) an die Erhebung (30) anschließende Bodenfläche aufweist, wobei die Stromschiene (6A, 6B) mit ihrem Trennbereich (36) auf der Erhebung (30) aufliegt und wobei sich die typspezifischen Widerlager (8A, 8B) sich im Hin- blick auf die Erhebung (30) unterscheiden.

4. Set nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Widerlager (8A) im Bereich der Erhebung eine unterhalb der Trennstelle (34) angeordnete Quernut (32) aufweist.

5. Set nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Widerlager (8A) komplementär zur Stromschiene (6A) ausgebildet ist, derart, dass das die Stromschiene (6A) - zumindest bis auf den Bereich der Trennstelle (34) - vollflächig auf dem Widerlager (8A) aufliegt, so dass der Trennbereich (36) auf der Erhebung (30) und ein seitlich an den Trenn- bereich anschließender Teilbereich (38,40) der Stromschiene (6A) auf der

Bodenfläche des Widerlagers (8A) aufliegt.

6. Set nach einem der Ansprüche 3 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Trennbereich (36) durch eine Ausnehmung ausgebildet ist und die

Stromschiene (6A) mit der Ausnehmung auf der Erhebung (30) aufliegt.

7. Set nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausnehmung derart auf der Erhebung (30) aufliegt, dass die Strom- schiene (6A) in und entgegen der Längsrichtung (20) mit dem Widerlager (8A) einen Formschluss ausbildet.

8. Set nach einem der Ansprüche 3 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Wiederlager (8A, B) eine sich in Längsrichtung (20) erstreckende Längsnut (26) aufweist, in der die Stromschiene einliegt.

9. Set nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausdehnung des Trennbereichs (36) in Längsrichtung (20) ein Mehrfaches der Ausdehnung einer unterhalb der Trennstelle (34) ausgebilde- ten Quernut (32) in Längsrichtung (20) ist.

10. Sicherungsvorrichtung (2A,2B), insbesondere zur Verwendung in einem Set nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit einer pyrotechnischen Trenneinheit (4) sowie mit einer Stromschiene (6A,6B), wobei

die pyrotechnische Trenneinheit (4) aufweist

- ein Gehäuse (10) mit einer Durchführung (18) für die Stromschiene (6A,6B),

- einen im Gehäuse (10) angeordneten Trennkörper (14) mit einem endseiti- gen Trennelement (16), wobei der Trennkörper (14) im Gehäuse (10) ent- lang einer Z-Richtung (24) verschieblich ist und zum Durchtrennen der Stromschiene (6A,6B) mithilfe des Trennelements (16) ausgebildet ist, wo- bei

- die Stromschiene (6A,6B)

- sich in einer Längsrichtung (20) erstreckt und in einer Querrichtung (22) ei- ne Breite (b) und in einer Z-Richtung (24) eine Dicke (d) aufweist,

- eine vorgesehene Trennstelle (34) aufweist, an der die Durchtrennung mit Hilfe des Trennelements (16) im Auslösefall erfolgt,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Stromschiene (6A,6B) weiterhin zumindest einen ersten Teilbe- reich (38) sowie einen Trennbereich (36) aufweist, wobei der Trennbe- reich (36) sich in Längsrichtung (20) beidseitig an die Trennstelle (34) an- schließt und eine im Vergleich zum ersten Teilbereich (38) reduzierte Di- cke (d1 ) aufweist.

11. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Trennbereich (36) in einem mittleren Bereich der Stromschiene

(6A,6B) angeordnet ist, an den sich beidseitig Teilbereiche (38,40) mit größe- rer Dicke anschließen.

12. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Trennbereich (36) stufenförmig in den ersten Teilbereich (38) über- geht.

13. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ein zusätzliches Widerlager (8A,B) für die Stromschiene (6A,6B), welches in die pyrotechnische Einheit einsetzbar ist und auf dem die Stromschiene (6A,6B) aufliegt.

14. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Widerlager (8A) eine Erhebung (30) aufweist, auf der der Trennbe- reich (36) aufliegt sowie zumindest eine sich seitlich an die Erhebung (30) anschließende Bodenfläche.

15. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Widerlager (8A) im Bereich der Erhebung eine unterhalb der

Trennstelle (34) angeordnete Quernut (32) aufweist.

16. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der beiden vorhergehenden An- sprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Widerlager (8A) komplementär zur Stromschiene (6A) ausgebildet ist, derart, dass das die Stromschiene (6A) - zumindest bis auf den Bereich der Trennstelle (34) - vollflächig auf dem Widerlager (8A) aufliegt, so dass der Trennbereich (36) auf der Erhebung (30) und ein seitlich an den Trenn- bereich anschließender Teilbereich (38,40) der Stromschiene (6A) auf der

Bodenfläche des Widerlagers (8A) aufliegt.

17. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass der Trennbereich (36) durch eine Ausnehmung ausgebildet ist und die Stromschiene (6A) mit der Ausnehmung auf der Erhebung (30) aufliegt.

18. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausnehmung derart auf der Erhebung (30) aufliegt, dass die Strom- schiene (6A) in und entgegen der Längsrichtung (20) mit dem Widerlager (8A) einen Formschluss ausbildet.

19. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der Ansprüche . ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Wiederlager (8A,B) eine sich in Längsrichtung (20) erstreckende Längsnut (26) aufweist, in der die Stromschiene einliegt.

20. Sicherungsvorrichtung (2A,2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausdehnung des Trennbereichs (36) in Längsrichtung (20) ein Mehrfaches der Ausdehnung einer unterhalb der Trennstelle (34) ausgebilde- ten Quernut (32) in Längsrichtung (20) ist.