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DE102024107935A1 - Power line cutting device for cutting a power line - Google Patents

Power line cutting device for cutting a power line

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Publication number
DE102024107935A1
DE102024107935A1 DE102024107935.5A DE102024107935A DE102024107935A1 DE 102024107935 A1 DE102024107935 A1 DE 102024107935A1 DE 102024107935 A DE102024107935 A DE 102024107935A DE 102024107935 A1 DE102024107935 A1 DE 102024107935A1
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DE
Germany
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power line
housing part
axis
contact surface
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Application number
DE102024107935.5A
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German (de)
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DE102024107935B4 (en
Inventor
Lukas Schönborn
Philipp Kempf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joyson Safety Systems Germany GmbH
Original Assignee
Joyson Safety Systems Germany GmbH
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Publication date
Application filed by Joyson Safety Systems Germany GmbH filed Critical Joyson Safety Systems Germany GmbH
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Publication of DE102024107935B4 publication Critical patent/DE102024107935B4/en
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stromleitungstrennvorrichtung zum Zertrennen einer Stromleitung, mit einem Trennelement zum Zertrennen der Stromleitung und mit einem Gehäuse, in dem das Trennelement entlang einer ersten Achse verschiebbar angeordnet ist und das ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst. Das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil weisen/weist eine sich entlang einer zweiten Achse erstreckende Aufnahme auf, die zur Aufnahme der zu durchtrennenden Stromleitung vorgesehen ist. Entlang der zweiten Achse betrachtet weist das erste Gehäuseteil diesseits und jenseits der Aufnahme jeweils eine Kontaktfläche auf und weist das zweite Gehäuseteil diesseits und jenseits der Aufnahme jeweils eine Kontaktfläche auf. Mindestens eine Kontaktfläche des ersten Gehäuseteils und mindestens eine Kontaktfläche des zweiten Gehäuseteils weisen einen nicht planen Kontaktflächenabschnitt auf. Die Kontaktflächen des ersten Gehäuseteils sind komplementär zu den Kontaktflächen des zweiten Gehäuseteils geformt, so dass die Kontaktflächen des ersten Gehäuseteils an den entsprechenden Kontaktflächen des zweiten Gehäuseteils anliegen. The invention relates to a power line cutting device for cutting a power line, comprising a cutting element for cutting the power line and a housing in which the cutting element is arranged displaceably along a first axis and which comprises a first housing part and a second housing part. The first housing part and/or the second housing part has/has a receptacle extending along a second axis, which is provided for receiving the power line to be cut. Viewed along the second axis, the first housing part has a contact surface on either side of the receptacle, and the second housing part has a contact surface on either side of the receptacle. At least one contact surface of the first housing part and at least one contact surface of the second housing part have a non-planar contact surface section. The contact surfaces of the first housing part are shaped complementarily to the contact surfaces of the second housing part, such that the contact surfaces of the first housing part bear against the corresponding contact surfaces of the second housing part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromleitungstrennvorrichtung zum Zertrennen einer Stromleitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a power line cutting device for cutting a power line according to the preamble of claim 1.

Insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen treten hohe elektrische Ströme und Spannungen auf, die für den Fahrzeuginsassen bei einem Unfall eine Gefahr darstellen. Aus diesem Grund werden Notabschaltvorrichtungen eingesetzt, mit denen sich ein elektrischer Stromkreis des Fahrzeugs in kurzer Zeit unterbrechen lässt. Beispielweise kommen als Bestandteil einer Notabschaltvorrichtung Leitungstrenner zum Einsatz, die hohe elektrische Ströme führende Stromleitungen innerhalb weniger Millisekunden durchtrennen können. Ein derartiger Leitungstrenner ist z.B. aus der DE 10 2018 125 059 A9 bekannt. Nach dem Durchtrennen der Stromleitung kann bei den vorbekannten Leitungstrennern ein Lichtbogen an der Trennstelle auftreten, was wiederum ein Verdampfen von leitfähigem Material der Stromleitung zur Folge haben kann. Das verdampfte Material (insbesondere Kupfer) kann leitfähige Schichten bilden, wodurch sich die elektrische Isolierung der nach der Durchtrennung der Stromleitung gebildeten Teilabschnitte der Stromleitung verschlechtern kann.Particularly in electrically powered vehicles, high electrical currents and voltages occur, which pose a danger to the vehicle occupants in the event of an accident. For this reason, emergency shutdown devices are used, which can interrupt the vehicle's electrical circuit in a short time. For example, line disconnectors are used as part of an emergency shutdown device, which can sever power lines carrying high electrical currents within a few milliseconds. Such a line disconnector is, for example, from the DE 10 2018 125 059 A9 After the power line is severed, an arc can occur at the point of separation with the previously known line isolators, which in turn can cause the conductive material of the power line to evaporate. The evaporated material (especially copper) can form conductive layers, which can deteriorate the electrical insulation of the sections of the power line formed after the power line is severed.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, für eine möglichst gute Isolierung der nach Durchtrennung der Stromleitung gebildeten Teilabschnitte zu sorgen.The problem underlying the invention is to ensure the best possible insulation of the sections formed after the power line has been severed.

Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Stromleitungstrennvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved by providing the power line disconnecting device with the features of claim 1.

Danach wird eine Stromleitungstrennvorrichtung bereitgestellt, die ein Trennelement zum Zertrennen der Stromleitung umfasst. Die Stromleitungstrennvorrichtung umfasst ferner ein Gehäuse, in dem das Trennelement entlang einer ersten Achse verschiebbar angeordnet ist. Generell umfasst das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil.According to this, a power line disconnection device is provided, which comprises a disconnection element for disconnecting the power line. The power line disconnection device further comprises a housing in which the disconnection element is arranged displaceably along a first axis. Generally, the housing comprises a first housing part and a second housing part.

Das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil weisen/weist eine sich entlang einer zweiten Achse erstreckende Aufnahme auf, die zur Aufnahme der zu durchtrennenden Stromleitung vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Aufnahme zur Aufnahme der zu durchtrennenden Stromleitung in einem Bereich zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil dienen.The first housing part and/or the second housing part have/have a receptacle extending along a second axis, which is provided for receiving the power line to be severed. For example, the receptacle can serve to receive the power line to be severed in an area between the first housing part and the second housing part.

Die Stromleitungstrennvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass entlang der zweiten Achse betrachtet das erste Gehäuseteil diesseits und jenseits der Aufnahme jeweils eine Kontaktfläche aufweist und das zweite Gehäuseteil diesseits und jenseits der Aufnahme ebenfalls jeweils eine Kontaktfläche aufweist. Dabei sind die Kontaktflächen des ersten Gehäuseteils komplementär zu den Kontaktflächen des zweiten Gehäuseteils geformt, so dass im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand die Kontaktflächen des ersten Gehäuseteils an den entsprechenden Kontaktflächen des zweiten Gehäuseteils anliegen. Mindestens eine Kontaktfläche des ersten Gehäuseteils und mindestens eine Kontaktfläche des zweiten Gehäuseteils weisen dabei einen nicht planen Kontaktflächenabschnitt auf.The power line disconnection device is characterized in that, viewed along the second axis, the first housing part has a contact surface on either side of the receptacle, and the second housing part also has a contact surface on either side of the receptacle. The contact surfaces of the first housing part are shaped complementarily to the contact surfaces of the second housing part, so that, in the intended state, the contact surfaces of the first housing part abut the corresponding contact surfaces of the second housing part. At least one contact surface of the first housing part and at least one contact surface of the second housing part have a non-planar contact surface section.

Durch den nicht planen Kontaktflächenabschnitt wird die Kriechstrecke für verdampftes leitfähiges Material zwischen den getrennten Abschnitten der Stromleitung verlängert. Hierdurch wird ein durchgängiger Niederschlag des verdampften leitfähigen Materials der Stromleitung auf Teilen der Stromleitungstrennvorrichtung zwischen den getrennten Abschnitten der Stromleitung und damit die Ausbildung einer leitfähigen Schicht, die eine leitfähige Verbindung zwischen den getrennten Abschnitten der Stromleitung bilden kann, erschwert oder verhindert. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stromleitungstrennvorrichtung ist daher ein hoher Isolationswiderstand zwischen den voneinander getrennten Abschnitten der Stromleitung bereits unmittelbar nach dem Zertrennen der Stromleitung realisierbar.The non-planar contact surface section lengthens the creepage distance for vaporized conductive material between the separated sections of the power line. This makes it difficult or impossible for the vaporized conductive material of the power line to deposit continuously on parts of the power line separating device between the separated sections of the power line, thus hindering or preventing the formation of a conductive layer that can form a conductive connection between the separated sections of the power line. With the help of the power line separating device according to the invention, a high insulation resistance can be achieved between the separated sections of the power line immediately after the power line is severed.

Gemäß einer Ausführungsform weist der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils bzw. des zweiten Gehäuseteils mindestens einen erstes Flächensegment auf, das sich in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 180° zur ersten Achse erstreckt, und mindestens ein zweites Flächensegment, das sich in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 180° zur zweiten Achse erstreckt. Das erste und das zweite Flächensegment können jeweils plan sein. Das erste und das zweite Flächensegment können jeweils mindestens eine geradlinig geformte Seitenkante aufweisen. Das mindestens eine erste Flächensegment und das mindestens eine zweite Flächensegment können (mit der mindestens einen geradlinig geformten Seitenkante) aneinander grenzen, so dass zwischen dem mindestens einen ersten Flächensegment und dem mindestens eine zweiten Flächensegment eine (geradlinige) Kante ausgebildet ist.According to one embodiment, the non-planar contact surface section of the first housing part or of the second housing part has at least one first surface segment that extends at an angle greater than 0° and less than 180° to the first axis, and at least one second surface segment that extends at an angle greater than 0° and less than 180° to the second axis. The first and the second surface segment can each be planar. The first and the second surface segment can each have at least one rectilinear side edge. The at least one first surface segment and the at least one second surface segment can border one another (with the at least one rectilinear side edge), so that a (reciprocal) edge is formed between the at least one first surface segment and the at least one second surface segment.

Da die erste und die zweite Achse nicht parallel sind, können das mindestens eine erste Flächensegment und das mindestens eine zweite Flächensegment ebenfalls nicht parallel zueinander ausgerichtet sein. Beispielsweise können die erste Achse und die zweite Achse einen Winkel von 90° einschließen. Denkbar ist, dass der Winkel zwischen dem mindestens einen ersten Flächensegment und der ersten Achse zwischen 30° und 150° liegt und dass der Winkel zwischen dem mindestens einen zweiten Flächensegment und der zweiten Achse zwischen 30° und 150° liegt. Das mindestens eine erste Flächensegment und das angrenzende mindestens eine zweite Flächensegment können folglich einen Winkel kleiner als 90° einschließen. Konkret kann der Winkel zwischen dem mindestens einen ersten Flächensegment und der ersten Achse 90° betragen und der Winkel zwischen dem mindestens einen zweiten Flächensegment und der zweiten Achse ebenfalls 90°. In dieser Ausgestaltung erstrecken sich das mindestens eine erste Flächensegment und das mindestens eine zweite Flächensegment senkrecht zueinander, sofern die erste Achse und die zweite Achse einen Winkel von 90° einschließen.Since the first and second axes are not parallel, the at least one first surface segment and the at least one second surface segment may also not be aligned parallel to each other. For example, the first axis and the second axis may enclose an angle of 90°. It is conceivable that the angle between the at least one first surface segment and the first axis is between 30° and 150° and that the angle between the at least one second surface segment and the second axis is between 30° and 150°. The at least one first surface segment and the adjacent at least one second surface segment can therefore enclose an angle of less than 90°. Specifically, the angle between the at least one first surface segment and the first axis can be 90° and the angle between the at least one second surface segment and the second axis can also be 90°. In this embodiment, the at least one first surface segment and the at least one second surface segment extend perpendicular to one another, provided that the first axis and the second axis enclose an angle of 90°.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils bzw. des zweiten Gehäuseteils mehrere erste Flächenabschnitte und mehrere zweite Flächenabschnitte. Diese können alternierend angeordnet sein. Insbesondere entlang der zweiten Achse betrachtet können sich erste und zweite Flächenabschnitte abwechseln. In der Folge kann der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (die Abfolge der Flächensegmente) in einer Schnittebene, die parallel zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse ist, ein Sägezahnprofil (mit Spitzen) bilden.According to one embodiment, the non-planar contact surface section of the first housing part or the second housing part comprises a plurality of first surface sections and a plurality of second surface sections. These can be arranged alternately. In particular, viewed along the second axis, first and second surface sections can alternate. Consequently, the non-planar contact surface section (the sequence of surface segments) can form a sawtooth profile (with peaks) in a sectional plane parallel to the first axis and the second axis.

Denkbar ist, dass das erste und das zweite Flächensegment jeweils nicht plan sind, so dass an dem Übergang zwischen einem ersten Flächensegment und einem angrenzenden zweiten Flächensegment beispielsweise keine scharfe Kante (und somit in der Schnittebene, die parallel zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse ist, keine Spitze) entsteht. Vielmehr entsteht ein abgerundeter Übergangsbereich zwischen einem ersten Flächensegment und einem angrenzenden zweiten Flächensegment.It is conceivable that the first and second surface segments are each not planar, so that, for example, no sharp edge (and thus no point in the sectional plane parallel to the first axis and the second axis) is created at the transition between a first surface segment and an adjacent second surface segment. Instead, a rounded transition area is created between a first surface segment and an adjacent second surface segment.

Möglich ist auch, dass der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils und der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des zweiten Gehäuseteils in einer Schnittebene, die parallel zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse ist, mindestens ein Minimum oder Maximum aufweist. Anders ausgedrückt kann der nicht plane Kontaktflächenabschnitt in dieser Schnittebene eine nicht lineare Funktion abbilden. Die nicht lineare Funktion kann bei mehreren ersten und zweiten Flächensegmenten periodisch sein, wie beispielsweise eine Sinusfunktion oder ähnlich.It is also possible for the non-planar contact surface section of the first housing part and the non-planar contact surface section of the second housing part to have at least one minimum or maximum in a sectional plane parallel to the first axis and the second axis. In other words, the non-planar contact surface section can map a non-linear function in this sectional plane. The non-linear function can be periodic for a plurality of first and second surface segments, such as a sine function or similar.

Sofern der nicht plane Kontaktflächenabschnitt mehrere erste Flächensegmente aufweist, so können sich diese in zwei oder mehr Ebenen erstrecken. Die Ebenen können dabei parallel zueinander sein. Sofern der nicht plane Kontaktflächenabschnitt mehrere zweite Flächensegmente aufweist, so können sich diese in unterschiedlichen Ebenen erstrecken. Die Ebenen können dabei parallel zueinander sein.If the non-planar contact surface section has multiple first surface segments, these can extend in two or more planes. The planes can be parallel to one another. If the non-planar contact surface section has multiple second surface segments, these can extend in different planes. The planes can be parallel to one another.

Um das verdampfte leitfähige Material effektiv abzuleiten, kann vorgesehen sein, dass der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils nahe des Ortes, an dem das verdampfte leitfähige Material anfällt, ausgebildet ist. So kann entlang der zweiten Achse betrachtet der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils beispielsweise auf Höhe des Trennelements ausgebildet ist. Denkbar ist jedoch auch, dass insbesondere bei gasdichten Ausgestaltungen des Gehäuses, in denen auf Höhe des Trennelements eine sich entlang der ersten Achse erstreckende Abschirmhülse vorgesehen ist, der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils entlang der zweiten Achse betrachtet (unmittelbar) vor bzw. nach dem Trennelement (oder der Abschirmhülse) ausgebildet istIn order to effectively dissipate the evaporated conductive material, it can be provided that the non-planar contact surface section of the first housing part and the second housing part is formed near the location where the evaporated conductive material is generated. Thus, viewed along the second axis, the non-planar contact surface section of the first housing part and the second housing part can be formed, for example, at the level of the separating element. However, it is also conceivable that, particularly in gas-tight housing designs in which a shielding sleeve extending along the first axis is provided at the level of the separating element, the non-planar contact surface section of the first housing part and the second housing part is formed (immediately) before or after the separating element (or the shielding sleeve), viewed along the second axis.

Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Gehäuseteil beispielsweise ein Gehäuseoberteil und das zweite Gehäuseteil beispielsweise ein Gehäuseunterteil. Dabei bilden das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil zusammen das Gehäuse. Denkbar ist jedoch auch, dass das Gehäuse neben dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil mindestens ein weiteres Gehäuseteil aufweist. Dabei kann beispielsweise das zweite Gehäuseteil zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem mindestens einen weiteren Gehäuseteil angeordnet sein. Das mindestens eine weitere Gehäuseteil kann die Stromleitung beispielsweise abschnittsweise umschließen. Hierzu kann die Stromleitung abschnittsweise von einem Material umspritzt sein, das das mindestens eine weitere Gehäuseteil bildet.According to one embodiment, the first housing part is, for example, an upper housing part and the second housing part is, for example, a lower housing part. The upper housing part and the lower housing part together form the housing. However, it is also conceivable for the housing to have at least one further housing part in addition to the first and second housing parts. The second housing part can, for example, be arranged between the first housing part and the at least one further housing part. The at least one further housing part can, for example, enclose the power line in sections. For this purpose, the power line can be partially overmolded with a material that forms the at least one further housing part.

Das Trennelement kann derart ausgebildet sein, dass es aus der Stromleitung ein Teilstück heraustrennt. Zu diesem Zweck kann das Trennelement in Bewegung versetzbar sein, so dass es auf die Stromleitung einwirkt und dabei aus dieser ein Teilstück heraustrennt. Beispielsweise kann das Trennelement zumindest im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein. Um das Trennelement in Bewegung zu versetzen, kann eine Bewegungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Bewegung des Trennelements entlang der ersten Achse vorgesehen sein. Das Gehäuse der Stromleitungstrennvorrichtung kann dabei die Bewegung des Trennelements entlang der ersten Achse führen.The separating element can be designed to separate a section from the power line. For this purpose, the separating element can be set in motion so that it acts on the power line and thereby separates a section from it. For example, the separating element can be at least substantially cylindrical. To set the separating element in motion, a movement-generating device can be provided for generating a movement of the separating element along the first axis. The housing of the power line separating device can guide the movement of the separating element along the first axis.

Die Erfindung betrifft auch eine Stromleitungsvorrichtung, mit einer Stromleitung sowie einer erfindungsgemäßen Stromleitungstrennvorrichtung zum Zertrennen der Stromleitung. Die Stromleitung ist dabei in der Aufnahme des Gehäuses angeordnet.The invention also relates to a power line device comprising a power line and a power line separating device according to the invention for separating the power line. The power line is arranged in the housing's receptacle.

Die Stromleitung kann als Metallplatte (Busbar), die insbesondere Kupfer umfasst, ausgebildet sein. Die Metallplatte kann eine längliche Form mit zwei Enden aufweisen. Entlang der zweiten Achse betrachtet können die Enden der Metallplatte über das Gehäuse hinausragen. An jedem Ende der Metallplatte kann mindestens eine Anschlussmöglichkeit ausgebildet sein, um mindestens eine elektrische Leitung (Kabel), die in einem Fahrzeug verbaut ist, elektrisch anzuschließen. Auch die mindestens eine Anschlussmöglichkeit kann außerhalb des Gehäuses vorgesehen sein.The power line can be designed as a metal plate (busbar), which in particular comprises copper. The metal plate can have an elongated shape with two ends. Viewed along the second axis, the ends of the metal plate can protrude beyond the housing. At least one connection option can be formed at each end of the metal plate for electrically connecting at least one electrical line (cable) installed in a vehicle. The at least one connection option can also be provided outside the housing.

Möglich ist, dass das Trennelement derart ausgebildet ist, dass es aus der Stromleitung ein Teilstück heraustrennt. Das herausgetrennte Teilstück der Stromleitung kann von dem Gehäuse und/oder dem Trennelement gehalten werden, wobei das herausgetrennte Teilstück gegenüber dem nicht planen Kontaktflächenabschnitt des ersten Gehäuseteils und dem nicht planen Kontaktflächenabschnitt des zweiten Gehäuseteils entlang der ersten Achse versetzt sein kann. Da der nicht plane Kontaktflächenabschnitt des ersten und des zweiten Gehäuseteils eine Ausdehnung entlang der ersten Achse aufweist, kann das herausgetrennte Teilstück derart gegenüber der nicht planen Kontaktfläche entlang der ersten Achse versetzt sein, dass es sich entweder vollständig außerhalb der Ausdehnung des nicht planen Kontaktflächenabschnitts befindet oder zumindest nicht mittig (in Bezug auf die erste Achse) innerhalb der Ausdehnung.It is possible for the separating element to be designed such that it separates a section from the power line. The separated section of the power line can be held by the housing and/or the separating element, wherein the separated section can be offset along the first axis with respect to the non-planar contact surface section of the first housing part and the non-planar contact surface section of the second housing part. Since the non-planar contact surface section of the first and second housing parts has an extension along the first axis, the separated section can be offset along the first axis with respect to the non-planar contact surface in such a way that it is either located completely outside the extension of the non-planar contact surface section or at least not centrally (with respect to the first axis) within the extension.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Stromleitungstrennvorrichtung.The invention also relates to a vehicle, in particular an electrically powered vehicle, with a power line disconnecting device according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Schnittdarstellung einer Stromleitungsvorrichtung vor Aktivierung;
  • 2 die Stromleitungsvorrichtung aus 1 nach Aktivierung;
  • 3 eine Schnittdarstellung einer Stromleitungstrennvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
  • 4 eine perspektivische Darstellung eines ersten Gehäuseteils der Stromleitungstrennvorrichtung aus 3; und
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Gehäuseteils der Stromleitungstrennvorrichtung aus 3.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the figures. They show:
  • 1 a sectional view of a power line device before activation;
  • 2 the power line device 1 after activation;
  • 3 a sectional view of a power line disconnecting device according to an embodiment
  • 4 a perspective view of a first housing part of the power line disconnecting device from 3 ; and
  • 5 a perspective view of a second housing part of the power line disconnecting device from 3 .

In 1 ist ein beispielhafter Aufbau einer Stromleitungsvorrichtung umfassend eine Stromleitungstrennvorrichtung 1 und eine Stromleitung 5 dargestellt.In 1 an exemplary structure of a power line device comprising a power line separating device 1 and a power line 5 is shown.

Die Stromleitungstrennvorrichtung 1 umfasst ein z.B. aus einem Kunststoff (etwa PA66) ausgebildetes Gehäuse 2 mit einem als Gehäuseoberteil ausgebildeten ersten Gehäuseteil 21 und einem als Gehäuseunterteil ausgebildetem zweiten Gehäuseteil 22. Des Weiteren weist die Stromleitungstrennvorrichtung 1 ein Trennelement 3 in Form eines Kolbens sowie eine Bewegungserzeugungseinrichtung 4 in Form einer pyrotechnischen Einheit auf. In dem in 1 gezeigten Ausgangszustand der Stromleitungstrennvorrichtung 1 (vor Zündung der pyrotechnischen Einheit 4) befindet sich der Kolben 3 in dem ersten Gehäuseteil 21 des Gehäuses 2. Die pyrotechnische Einheit 4 treibt den Kolben 3 nach Zündung entlang einer ersten Achse A1 in Richtung der als Stromschiene („Busbar“) ausgebildeten Stromleitung 5. Die Stromleitung 5 hat eine längliche Gestalt und erstreckt sich entlang einer zweiten Achse A2. Die erste Achse A1 und die zweite Achse A2 schließen einen Winkel von 90° ein. Der Kolben 3 trifft auf die Stromleitung 5 auf, wodurch ein Teilstück 51, die sogenannte Münze, aus der Stromleitung 5 herausgetrennt wird und zwei getrennte Endstücke 52a, 52b entstehen. Das Teilstück 51 bewegt sich in das zweite Gehäuseteil 22 des Gehäuses 2 hinein (2). In konventionellen Stromleitungsvorrichtungen kann der eingangs erwähnte Lichtbogen (vgl. Lichtbögen 6a, 6b) zwischen dem herausgetrennten Teilstück 51 und den nach Heraustrennen des Teilstücks 51 verbleidenden Endstücken 52a, 52b der Stromleitung 5 auftreten.The power line separating device 1 comprises a housing 2, e.g. made of a plastic (e.g. PA66), with a first housing part 21 formed as a housing upper part and a second housing part 22 formed as a housing lower part. Furthermore, the power line separating device 1 has a separating element 3 in the form of a piston and a movement generating device 4 in the form of a pyrotechnic unit. In the 1 In the initial state of the power line separating device 1 shown (before ignition of the pyrotechnic unit 4), the piston 3 is located in the first housing part 21 of the housing 2. The pyrotechnic unit 4 drives the piston 3 after ignition along a first axis A 1 in the direction of the power line 5 designed as a busbar. The power line 5 has an elongated shape and extends along a second axis A 2 . The first axis A 1 and the second axis A 2 form an angle of 90°. The piston 3 strikes the power line 5, whereby a section 51, the so-called coin, is severed from the power line 5 and two separate end pieces 52a, 52b are formed. The section 51 moves into the second housing part 22 of the housing 2 ( 2 ). In conventional power line devices, the arc mentioned above (cf. arcs 6a, 6b) can occur between the severed section 51 and the end pieces 52a, 52b of the power line 5 remaining after the section 51 has been severed.

3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Stromleitungstrennvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform, mit der das Auftreten der Lichtbögen nach dem Heraustrennen des Teilstücks 51 vermieden oder zumindest erschwert wird. Die Schnittebene wird durch die erste Achse A1 und die zweite Achse A2 aufgespannt. Die Stromleitungstrennvorrichtung 1 aus 3 kann Bestandteil einer Stromleitungsvorrichtung nach Art der 1 und 2 sein und insbesondere die dortige Stromleitungstrennvorrichtung 1 ersetzen. 3 shows a sectional view of a power line separating device 1 according to an embodiment with which the occurrence of arcs after the separation of the section 51 is avoided or at least made more difficult. The sectional plane is spanned by the first axis A 1 and the second axis A 2. The power line separating device 1 of 3 may be part of a power line device of the type 1 and 2 and in particular replace the power line disconnecting device 1 there.

Das erste Gehäuseteil 21 und das zweite Gehäuseteil 22 weisen auf einander zugewandten Seiten jeweils eine Aufnahme 211, 221 auf, die im zusammengesetzten Zustand (3) einen Hohlraum 23 zur Aufnahme der zu durchtrennenden Stromleitung 5 bilden. Die 4 und 5 zeigen die einander zuzuwendenden Seiten des ersten Gehäuseteils 21 und des zweiten Gehäuseteils 22 im getrennten Zustand. Die Aufnahme 211, 221 erstreckt sich jeweils entlang der zweiten Achse A2.The first housing part 21 and the second housing part 22 each have a receptacle 211, 221 on mutually facing sides, which in the assembled state ( 3 ) form a cavity 23 for receiving the power line 5 to be severed. 4 and 5 show the mutually facing sides of the first housing part 21 and the second housing part 22 in the separated state. The receptacles 211, 221 each extend along the second axis A 2 .

Das erste Gehäuseteil 21 und das zweite Gehäuseteil 22 weisen entlang der zweiten Achse A2 betrachtet diesseits und jenseits der Aufnahme 211, 221 jeweils eine Kontaktfläche 212, 222 auf. Die Kontaktflächen 212 des ersten Gehäuseteils 21 sind komplementär zu den Kontaktflächen 222 des zweiten Gehäuseteils 22 geformt sind, so dass die Kontaktflächen 212 des ersten Gehäuseteils 21 an den entsprechenden Kontaktflächen 222 des zweiten Gehäuseteils 22 anliegen. Jede Kontaktfläche 212, 222 weist einen nicht planen Kontaktflächenabschnitt 213, 223 auf. Die nicht planen Kontaktflächenabschnitte 213, 223 grenzen hier beispielsweise unmittelbar an die Aufnahme 211, 221. Entlang der zweiten Achse A2 betrachtet sind die nicht planen Kontaktflächenabschnitte 213, 223 mittig (auf Höhe des Trennelements 3) auf der jeweiligen Kontaktfläche 212, 222 angeordnet.The first housing part 21 and the second housing part 22 each have a contact surface 212, 222 on either side of the receptacle 211, 221, viewed along the second axis A2 . The contact surfaces 212 of the first housing part 21 are shaped complementarily to the contact surfaces 222 of the second housing part 22, so that the contact surfaces 212 of the first housing part 21 abut the corresponding contact surfaces 222 of the second housing part 22. Each contact surface 212, 222 has a non-planar contact surface section 213, 223. The non-planar contact surface sections 213, 223 here, for example, directly border the receptacle 211, 221. Viewed along the second axis A 2 , the non-planar contact surface sections 213, 223 are arranged centrally (at the level of the separating element 3) on the respective contact surface 212, 222.

Die nicht planen Kontaktflächenabschnitte 213, 223 weisen jeweils erste Flächensegmente 214, 224 auf, die sich in einem Winkel von 90° zur ersten Achse A1 erstrecken, und zweite Flächensegmente 215, 225, die sich in einem Winkel von 90° zur zweiten Achse A2 erstrecken. Die ersten Flächensegmente 214, 224 erstrecken sich dementsprechend senkrecht zu den zweiten Flächensegmenten 215, 225. Entlang der zweiten Achse A2 betrachtet wechseln sich die ersten Flächensegmente 214, 224 und die zweiten Flächensegmenten 215, 225 ab. Konkret weisen die nicht planen Kontaktflächenabschnitte 213, 223 jeweils drei erste Flächensegmente 214, 224 und vier zweite Flächensegmente 215, 225 auf. Eine andere Anzahl ist jedoch denkbar. Die ersten Flächensegmente 214, 224 erstrecken sich in zwei unterschiedlichen Ebenen, die parallel zueinander sind. Die zweiten Flächensegmente 215, 225 erstrecken sich in vier unterschiedlichen Ebenen, die parallel zueinander sind.The non-planar contact surface sections 213, 223 each have first surface segments 214, 224 that extend at an angle of 90° to the first axis A1 , and second surface segments 215, 225 that extend at an angle of 90° to the second axis A2 . The first surface segments 214, 224 accordingly extend perpendicular to the second surface segments 215, 225. Viewed along the second axis A2 , the first surface segments 214, 224 and the second surface segments 215, 225 alternate. Specifically, the non-planar contact surface sections 213, 223 each have three first surface segments 214, 224 and four second surface segments 215, 225. However, a different number is conceivable. The first surface segments 214, 224 extend in two different planes that are parallel to each other. The second surface segments 215, 225 extend in four different planes that are parallel to each other.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in 3 dargestellte Variante beschränkt. Es ist auch möglich, dass die nicht planen Kontaktflächenabschnitte 213, 223 andere Formen aufweisen.However, the invention is not limited to the 3 The variant shown is limited. It is also possible for the non-planar contact surface sections 213, 223 to have other shapes.

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Claims (14)

Stromleitungstrennvorrichtung (1) zum Zertrennen einer Stromleitung (5), mit - einem Trennelement (3) zum Zertrennen der Stromleitung (5), - einem Gehäuse (2), in dem das Trennelement (3) entlang einer ersten Achse (A1) verschiebbar angeordnet ist und das ein erstes Gehäuseteil (21) und ein zweites Gehäuseteil (22) umfasst, wobei das erste Gehäuseteil (21) und/oder das zweite Gehäuseteil (22) eine sich entlang einer zweiten Achse (A2) erstreckende Aufnahme (211, 221) aufweisen/aufweist, die zur Aufnahme der zu durchtrennenden Stromleitung (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der zweiten Achse (A2) betrachtet das erste Gehäuseteil (21) diesseits und jenseits der Aufnahme (211) jeweils eine Kontaktfläche (212) aufweist und das zweite Gehäuseteil (22) diesseits und jenseits der Aufnahme (221) jeweils eine Kontaktfläche (222) aufweist, wobei mindestens eine Kontaktfläche(212) des ersten Gehäuseteils (21) und mindestens eine Kontaktfläche (222) des zweiten Gehäuseteils (22) einen nicht planen Kontaktflächenabschnitt (213, 223) aufweisen und wobei die Kontaktflächen (212) des ersten Gehäuseteils (21) komplementär zu den Kontaktflächen (222) des zweiten Gehäuseteils (22) geformt sind, so dass die Kontaktflächen (212) des ersten Gehäuseteils (21) an den entsprechenden Kontaktflächen (222) des zweiten Gehäuseteils (22) anliegen.Power line separating device (1) for severing a power line (5), comprising - a separating element (3) for severing the power line (5), - a housing (2) in which the separating element (3) is arranged displaceably along a first axis (A 1 ) and which comprises a first housing part (21) and a second housing part (22), wherein the first housing part (21) and/or the second housing part (22) has/has a receptacle (211, 221) extending along a second axis (A 2 ) and provided for receiving the power line (5) to be severed, characterized in that , viewed along the second axis (A 2 ), the first housing part (21) has a contact surface (212) on either side of the receptacle (211) and the second housing part (22) has a contact surface (222) on either side of the receptacle (221), wherein at least one Contact surface (212) of the first housing part (21) and at least one contact surface (222) of the second housing part (22) have a non-planar contact surface section (213, 223), and wherein the contact surfaces (212) of the first housing part (21) are shaped complementarily to the contact surfaces (222) of the second housing part (22), so that the contact surfaces (212) of the first housing part (21) bear against the corresponding contact surfaces (222) of the second housing part (22). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (213, 223) des ersten Gehäuseteils (21) bzw. des zweiten Gehäuseteils (22) mindestens ein erstes Flächensegment (214, 224) aufweist, das sich in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 180° zur ersten Achse (A1) erstreckt, und mindestens ein zweites Flächensegment (215, 225), das sich in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 180° zur zweiten Achse (A2) erstreckt.Power line disconnecting device (1) according to Claim 1 , characterized in that the non-planar contact surface section (213, 223) of the first housing part (21) or of the second housing part (22) has at least one first surface segment (214, 224) which extends at an angle greater than 0° and less than 180° to the first axis (A 1 ), and at least one second surface segment (215, 225) which extends at an angle greater than 0° and less than 180° to the second axis (A 2 ). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem mindestens einen ersten Flächensegment (214, 224) und der ersten Achse (A1) zwischen 30° und 150° liegt, insbesondere 90° beträgt, und der Winkel zwischen dem mindestens einen zweiten Flächensegment (215, 225) und der zweiten Achse (A2) zwischen 30° und 150° liegt, insbesondere 90° beträgt.Power line disconnecting device (1) according to Claim 2 , characterized in that the angle between the at least one first surface segment (214, 224) and the first axis (A 1 ) is between 30° and 150°, in particular 90°, and the angle between the at least one second surface segment (215, 225) and the second axis (A 2 ) is between 30° and 150°, in particular 90°. Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (A1) und die zweite Achse (A2) einen Winkel von 90° einschließen.Power line separating device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the first axis (A 1 ) and the second axis (A 2 ) enclose an angle of 90°. Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (213, 223) des ersten Gehäuseteils (21) bzw. des zweiten Gehäuseteils (22) mehrere erste Flächensegmente (214, 224) und mehrere zweite Flächensegmente (215, 225) aufweist und dass entlang der zweiten Achse (A2) betrachtet sich erste und zweite Flächensegmente (214, 215, 224, 225) abwechseln.Power line separating device (1) according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the non-planar contact surface section (213, 223) of the first housing part (21) or of the second housing part (22) has a plurality of first surface segments (214, 224) and a plurality of second surface segments (215, 225) and that, viewed along the second axis (A 2 ), first and second surface segments (214, 215, 224, 225) alternate. Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten Flächensegmente (214, 224) in mindestens zwei Ebenen erstrecken, die parallel zueinander sind.Power line disconnecting device (1) according to Claim 5 , characterized in that the first surface segments (214, 224) extend in at least two planes which are parallel to one another. Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (213) des ersten Gehäuseteils (21) und der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (223) des zweiten Gehäuseteils (22) in einer Schnittebene, die parallel zu der ersten Achse (A1) und zu der zweiten Achse (A2) ist, mindestens ein Minimum oder Maximum aufweist.Power line separating device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the non-planar contact surface section (213) of the first housing part (21) and the non-planar contact surface section (223) of the second housing part (22) have at least one minimum or maximum in a sectional plane which is parallel to the first axis (A 1 ) and to the second axis (A 2 ). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der zweiten Achse (A2) betrachtet der nicht plane Kontaktflächenabschnitt (213, 223) des ersten Gehäuseteils (21) und des zweiten Gehäuseteils (22) auf Höhe des Trennelements (3) ausgebildet ist.Power line disconnecting device (1) according to Claim 7 , characterized in that , viewed along the second axis (A 2 ), the non-planar contact surface section (213, 223) of the first housing part (21) and of the second housing part (22) is formed at the level of the separating element (3). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (3) zumindest im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist.Power line separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element (3) is at least substantially cylindrical. Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (3) ausgebildet ist, aus der Stromleitung (5) ein Teilstück (51) herauszutrennen.Power line separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element (3) is designed to separate a section (51) from the power line (5). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bewegungserzeugungseinrichtung (4) zum Erzeugen einer Bewegung des Trennelements (3) entlang der ersten Achse (A1).Power line separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a movement generating device (4) for generating a movement of the separating element (3) along the first axis (A 1 ). Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) die Bewegung des Trennelements (3) entlang der ersten Achse (A1) führt.Power line separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (2) guides the movement of the separating element (3) along the first axis (A 1 ). Stromleitungsvorrichtung, mit - einer Stromleitung (5); sowie - einer Stromleitungstrennvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Zertrennen der Stromleitung (5), wobei die Stromleitung (5) in der Aufnahme (211, 221) angeordnet ist.Power line device, with - a power line (5); and - a power line separating device (1) according to one of the preceding claims for severing the power line (5), wherein the power line (5) is arranged in the receptacle (211, 221). Stromleitungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das herausgetrennte Teilstück (51) der Stromleitung (5) von dem Gehäuse (2) und/oder dem Trennelement (3) gehalten wird, wobei das herausgetrennte Teilstück (51) gegenüber dem nicht planen Kontaktflächenabschnitt (213) des ersten Gehäuseteils (21) und dem nicht planen Kontaktflächenabschnitt (223) des zweiten Gehäuseteils (22) entlang der ersten Achse (A1) versetzt ist.Power line device according to Claim 13 , characterized in that the severed section (51) of the power line (5) is held by the housing (2) and/or the separating element (3), wherein the severed section (51) is offset along the first axis (A 1 ) with respect to the non-planar contact surface section (213) of the first housing part (21) and the non-planar contact surface section (223) of the second housing part (22).
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US20230317393A1 (en) * 2020-08-27 2023-10-05 Dexerials Corporation Protective element

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