Gegenstand der Erfindung ist eine pyrotechnische Sicherung (PTS) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises.

Ein mögliches Einsatzgebiet für eine solche pyrotechnische Sicherung (PTS) sind Elektrofahrzeuge und andere Batterieanwendungen. Insbesondere im Fall eines Un- falls eines Elektrofahrzeugs kann es erforderlich sein, einen Stromkreis schnell und sicher zu trennen.

Pyrotechnische Sicherungen sind bekannt, insbesondere solche, die zur Auslösung aktiv angesteuert werden. Allerdings hat sich gezeigt, dass die bekannten pyrotechni- schen Sicherungen im gesamten Bereich der in der Elektromobilität möglicherweise auftretenden Spannungen bzw. Ströme nicht mit ausreichender Sicherheit trennen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine pyrotechnische Sicherung (PTS) zur Verfü- gung zu stellen, die bei hohen Spannungen bzw. Strömen eine Trennung mit höherer Sicherheit erreicht. Die Aufgabe wird gelöst durch eine pyrotechnische Sicherung ge- mäß Patentanspruch 1 . Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche oder nachfolgend beschrieben.

Vorzugsweise ist die pyrotechnische Sicherung durch einen elektrischen Zünder akti- vierbar. Vorzugsweise ist die Trennungkralle massiv ausgebildet, so dass sie einem Plasmabrand für die erforderliche Zeit standhält. Vorzugsweise besteht die Trennungs- kralle aus isolierendem Material. Vorzugsweise wird die Trennungskralle nach der Trennung in eine Kammer mit Löschsubstanz wie beispielsweise Löschsand einge- taucht und/oder sie wird nach der Trennung von oben mit einer Löschsubstanz über- schüttet.

Vorzugsweise wird der Restdruck der Explosion des Explosivstoffs dazu genutzt, um die Bewegung des Löschsubstanz in die Trennkammer zu beschleunigen. Vorzugsweise befindet sich unterhalb des zu trennenden Leiters ein Gegenstück zu der Trennungskralle, dessen Form zu der der Trennungkralle komplementär ist. Vor- zugsweise hat das Gegenstück die Form einer Kuppe. Besonders vorteilhafterweise sitzt auf der Sptize der Kuppe ein Zylinder, dessen horizontale Stirnfläche unterhalb des Leiters angeordnet ist.

Vorzugsweise weist das PTS einen Permanentmagneten sowie einen Magnetfeld kon- zentrator, der parallel zu dem zu trennenden Leiter angeordnet ist. Dadurch können Plasmafunken, die möglicherweise nach der Trennung entstehen gelöscht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei gegenüberliegende Seitenwände des PTS durch Platten gebildet, die im Wesentlichen aus Eisen bestehen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform werden zwei gegenüberliegende Seitenwände des PTS durch Platten gebildet, die vormagnetisiert sind, so dass Plasmafunken, die nach der Trennung möglicherweise in der PTS entstehen, mit Hilfe des von ihnen er- zeugten Magnefelds gelöscht werden können.

Vorteilhaft ist es, wenn das PTS hohen Drücken standhalten kann. Ein Überdruckventil kann durch Schwächung des Mantels realisiert werden.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 : eine erfindungsgemäße PTS

Fig. 2: eine bevorzugte Ausführungsform einer Trennungskralle

Fig. 3: eine bevorzugte Ausführungsform einer Trennungskralle

Fig. 4: eine erfindungsgemäßes PTS nach Auslösung

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße PTS in einem vertikalen Querschnitt vor der Aus- lösung. In der Ebene der Bodenfläche 3 erstreckt sich von jeder Stirnfläche 1 ,2 nach außen jeweils eine rechteckige Metallplatte 5. Beide Stirnwände 1 ,2 sind jeweils mit einem Ende eines Leiters, beispielsweise aus Kupfer, der Teil des Stromkreises ist, verbindbar.

Die Seitenwände des PTS, bei denen es sich nicht um Stirnwände 1 ,2 handelt, umfas- sen einen Isolationsmantel 7 mit geeigneten thermischen Eigenschaften.

Das PTS umfasst einen Körper 9, in dem sich eine Sprengladung befindet. Das PTS ist durch einen elektrischen Zünder aktivierbar, dessen Kontakte 10 sich an der Ober- seite der Unterbrechungsvorrichtung befinden.

Das PTS umfasst einen hohlen Zylinder 1 1 , in dem sich ein Kolben 12 befindet. Unter- halb des Kolbens befindet sich eine Trennungskralle 13. Bei Explosion der Sprengla- dung wird der Kolben 12 und damit auch die Trennungskralle 13 nach unten gedrückt.

In einer Kammer 14 außerhalb des Zylinders 1 1 befindet sich ein Vorrat an Löschsand (in der Zeichnung nicht gezeigt). Solange das PTS nicht ausgelöst ist, verschließt die Trennungskralle 13 mit ihren Außenflächen eine Öffnung in der Löschsand-Vorrats- kammer 14. Figur 4 zeigt die Unterbrechungsvorrichtung nach Auslösung des PTS. Wenn der Kolben 12 und die Trennungskralle 13 nach Auslösung des PTS nach unten gedrückt werden und ihre Endposition erreichen, wird dadurch die Löschsand-Vorrats- kammer 14 zur Trennkammer 15 hin geöffnet. Der Löschsand bewegt sich dann in die Trennkammer 15. Durch das Herunterdrücken von Kolben 12 und Trennungskralle 13 werden darüber hinaus Löcher 16 geöffnet, durch die Druck durch einen Druckumleit- kanal 17 in die Löschsand-Vorratskammer 14 entweichen kann, wodurch der Lösch- sand, der von oben abgedichtet ist, von der Löschsand-Vorratskammer 14 in die Trennkammer 15 gedrückt wird. Der Restdruck der Explosion wird also genutzt, um die Bewegung der Löschsubstanz, die einen möglicherweise entstehenden Plas- mabrand ersticken soll, in die Trennkammer 15 zu bewirken bzw. zu beschleunigen.

Das PTS weist einen Permanentmagneten 18 sowie einen Magnetfeld-Konzentrator 19 aus kalt gewälzten Eisenblechen oder Weicheisendrähten auf, der parallel zum Lei- ter 20, der durchtrennt werden soll, angeordnet ist. Dadurch sollen Plasmafunken, die nach der Trennung möglicherweise in dem PTS entstehen, gelöscht werden können. Unterhalb des von der T rennungskralle 13 zu durchtrennenden Leiters 20 befindet sich das Gegenstück 21 zu der Trennungskralle 13, dessen Form zu der der Trennungkralle komplementär ist. Das Gegenstück 21 ist ebenfalls aus isolierendem Material. Das Gegenstück hat die Form einer Kuppe auf deren Spitze ein Zylinder 22 sitzt, dessen horizontale Stirnfläche unterhalb des Leiters 20 angeordnet ist.

Wenn die Trennungskralle 13 bei Auslösung des PTS nach unten gedrückt wird, durch- trennt sie den Leiter 20 an zwei Stellen. Das auf diese Weise ausgeschnittene Stück des Leiters 20 wird durch dadurch, dass es zwischen dem Zylinder 22 an der Spitze des Gegenstücks und der Trennungskralle eingeklemmt wird, fixiert, und durch die Form des Gegenstücks 21 bzw. der Trennungskralle 13 deformiert, so dass die Isola- tionsstrecke maximal wird.

Die Figuren 2 und 3 zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Trennungskralle 13.