[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslöseeinrichtung für elektrische Schaltgeräte
mittels einer zündbaren Sprengladung, die das Schaltgerät zur Auslösung bringt.
[0002] Bei einer bekannten Auslöseeinrichtung der obengenannten Art (DE-AS 1 202 890) ist
in den zu unterbrechenden Stromkreis ein Widerstand eingeschaltet, der so bemessen
ist, daß er bei Überstrom schmilzt und dadurch einen Lichtbogen einleitet, dessen
Spannung einen hohen Strom über einen Zünder treibt. Mit einer derartigen Einrichtung
sind nach der Druckschrift zwar Auslösezeiten von 100 bis 120 µs zu erreichen. Die
detonierenden Sprengladungen sind jedoch für die Umwelt gefährlich und nicht genau
reproduzierbar. Bei üblichen Sprengladungen treten kurze, hohe Druckspitzen auf (explosionsartige
Umsetzung, kurze Reaktionszeit), die zur Verformung des Antriebskolbens führen und
daher dessen mehrmalige Betätigung verhindern.
[0003] Durch die Erfindung soll eine Auslöseeinrichtung der obengenannten Art dahingehend
verbessert werden, daß bei kontrollierter Sprengladung und damit erhöhter Sicherheit
ähnlich geringe Auslösezeiten bei geringem technischen Aufwand erreichbar sind. Dies
wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Sprengladung durch einen pyrotechnischen
Gasgenerator gebildet ist, der auf eine mit dem beweglichen Kontaktteil des Schaltgerätes
gekoppelte Druckkolbeneinheit einwirkt. Eine derartige Einrichtung wird im allgemeinen
stromabhängig gezündet. Es ist aber auch unter gewissen Umständen, beispielsweise
aus Sicherheitsgründen bei Kraftwerken, eine schnelle Absicherung bei hoher Erschütterung
wie beispielsweise Erdbeben, möglich.
[0004] Der Gasgenerator verwendet pyrotechnische Stoffe mit längeren Reaktionszeiten als
bei üblichen Sprengladungen (
t (pyrotechn.)/t (Sprenglad.) 10:1), so daß bei vergleichbarer Druck-Zeit-Fläche erheblich geringere
Druckspitzen auftreten und dadurch Verformungen am Druckkolben bzw. an der Schaltermechanik
vermieden werden. Hierdurch lassen sich die Druckkolben mehrmalig verwenden.
[0005] Um die Auslöseeinrichtung nur bei extrem hohen Kurzschlußströmen wirken zu lassen
und die übrige übliche Abschaltung den handelsüblichen Schaltgeräten überlassen zu
können, ist es von Vorteil, wenn der bewegliche Kontaktteil Teil eines handelsüblichen
Leistungsschalters ist. Beim Stand der Technik ist der Widerstand und auch der Zünder
nach jeder Auslösung vom Fachpersonal auszuwechseln. Um die Betriebsfähigkeit des
Schalters nicht zu beeinträchtigen, ist es von Vorteil, wenn der Gasgenerator oder
der Gasgenerator mit Druckkolben magaziniert sind. Hierbei ist es von Vorteil, wenn
ein selbsttätiger Auswurf und eine selbsttätige Nachfüllung bei der Magazinierung
nach der Auslösung vorgesehen ist. Um die beim explosionsartigen Abbrand auftretenden
Stoßkräfte nicht derart groß werden zu lassen, daß bei deren Überschreitung die Materialfestigkeit
des Kolbens bzw. des Kolbengehäuses nicht mehr ausreicht, ist es von Vorteil, wenn
der Gasgenerator und/oder der Druckkolben derart ausgebildet sind, daß nach stoßartigem
Erreichen einer vorgegebenen Kraft am Druckkolben eine vorgegebene Reduzierung der
Kraft erfolgt. Hierzu ist es von Vorteil, wenn der Druckkolben wegabhängig Druckentlastungsöffnungen
im Druckzylinder öffnet. Eine weitere einfache Art der Druckbegrenzung hat sich herausgestellt,
wenn Druckbegrenzungstaschen im Druckzylinder vorgesehen sind. Um die Druckentwicklung
der Treibladung nach deren Zündung besser festlegen zu können, ist es von Vorteil,
wenn die Treibladung des Gasgenerators als Preßkörper unterschiedlicher Körnung ausgebildet
ist. wobei im speziellen Fall der Preßkörper aus zwei Teilkörpern bestehen kann. Um
eine Langzeitlagerung unter sehr hohen Umgebungstemperaturen zu ermöglichen, ist es
von Vorteil, wenn die Wand des Druckzylinders ganz oder in Teilbereichen feinstporig
semipermiabel ausgeführt ist. Um eine Gefährdung der Funktion der Auslöseeinrichtung
durch Feuchtigkeitsschäden zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn die äußeren Wandungsteile
feuchtigkeitsundurchlässig sind. Hierzu hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen,
wenn Druckkolbenaußen- und Druckzylinderinnenwand aus korrosionsbeständigem Material,
wie einer Keramikschicht bestehen. Für die rasche Anzündung der Treibladung haben
sich mehrere Zündungsarten als vorteilhaft erwiesen. Die Jet-Initiierungszündung ist
bei zylindrischer Anordnung der Treibladung für die Zündung von der Zylinderachse
her besonders geeignet. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Jet-Initiierungszünder
aus einer zylindrischen, dünnwandigen Hülse besteht, in der Anzündpille eingebettet
ist und die am der Zündpille gegenüberliegenden Ende mit einer dünnen, als Platzmembran
ausgebildeten Blechfolie verschlossen ist. Wird das die Blechfolie aufweisende Ende
der Hülse als Strömungsdüse ausgebildet, so können die aus der Umsetzung der Anzündpille
entstehenden heißen Schwaden in einer gerichteten Hochgeschwindigkeitsströmung auf
die Treibladung strömen. Einen linienförmigen Anzünder in der Treibladung vorzusehen
bei rascher und gleichmäßiger Zündung ergibt eine preiswerte Ausführung. Der linienförmige
Anzünder kann aus einem Widerstandsdraht mit aufgebrachter dünner Schicht aus hochtemperaturfestem
Sicherheitssprengstoff bestehen. Eine Stirnflächeninitiierung, beispielsweise durch
eine mäanderförmig ausgelegte metallische Widerstandsschicht, hat sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn die Treibladung flach angeordnet ist und über die flache Seite eine
rasche und gleichzeitige Zündung erfolgen soll. Eine Mantelflächeninitiierung ist
von Vorteil für längere zylindrische Treibladungen, wobei durch gleichzeitige Zündung
von der Mantelfläche her ein rasches Durchreagieren der Treibladung gewährleistet
wird. Werden bei vorgesehener Stirnflächenzündung in Längsrichtung verlaufende achsenparallele
Hohlräume vorgesehen, so ergibt sich der Vorteil eines schnellen Durchreagierens der
Treibladung, indem die Treibladung von den Hohlräumen her weiterreagiert. Wird die
Treibladung bei vorgesehener Mantelflächenzündung mit zur Anzündseite offenen, ringförmig
umlaufenden Nuten versehen, so wird der Abbrand hinsichtlich Volumenerfassung und
Geschwindigkeit verbessert.
[0006] Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben.
[0007] Es zeigen:
- FIG 1
- den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung,
- FIG 2
- eine konstruktive Ausführungsmöglichkeit für den schnellen pyrotechnischen Schalter,
- FIG 3
- eine Diagrammdarstellung der Charakteristiken des Kraftzeitverlaufs am Kolben,
- FIG 4
- eine Schnittdarstellung für eine mögliche Ausbildung der Druckkolbeneinheit,
- FIG 5
- eine Ausführungsart der Druckkolbeneinheit zur Spitzendruckbegrenzung bei schnellem
Abbrand der Treibladung mit Taschen als Platzmembran,
- FIG 6
- eine Ausbildungsmöglichkeit des Druckzylinders zur Erreichung einer Langzeittemperaturstabilität,
- FIG 7
- ein Diagramm über den Druckverlauf im Kolbenraum bei Verwendung unterschiedlicher
Pulverkorngrößen für die Treibladung,
- FIG 8
- eine Ausführungsform mit einem Jet-Initiierungszünder
- FIG 9
- eine Ausführungsform mit Linienzünder
- FIG 10
- eine Stirnflächen- und
- FIG 11
- eine Mantelflächenzündung für die Treibladung.
- FIG 12
- zeigt eine Ausführungsform der Treibladung für Stirnflächenzündung mit durchlaufenden
Hohlräumen.
[0008] Bei der in FIG 1 dargestellten prinzipiellen Schaltung liegt das Netz mit den Klemmen
1, 2 über dem Schalter 3, im vorliegenden Fall ein Leistungsschalter, und über eine
Strom- und Spannungserfassung 4 an dem Verbraucher, im vorliegenden Fall ein Abzweig
mit einem Motor 5. Die Erfassungseinrichtung 4 kann beispielsweise je Phase aus einem
Strom- und Spannungswandler bestehen. Die hier auftretenden Netzzustände werden im
Hinblick auf Steilheit, Frequenzen, Leistung und Dauer bewertet und es wird abhängig
vom schnellen Anstieg und dem zu erwartenden Kurzschlußstrom ein Impuls auf einen
pyrotechnischen Antrieb 6 gegeben. Der pyrotechnische Antrieb wird durch eine elektronisch
betätigte Zündvorrichtung aktiviert. Die fremdspannungsabhängige Zündmethode mittels
Schmelzleiter gemäß der DE-AS 12 02 890 unterliegt dessen Streuung des I²t-Schmelzwertes
und erfordert ein bestimmtes Kurzschlußstrom-Zeitintervall zur Auslösung. Die Anpassung
eines sehr schnell reagierenden Schmelzleiters an Betriebsstrombedingungen erscheint
schwierig, zudem muß der Schmelzleiter nach jeder Ausschaltung ersetzt werden, wobei
die Kontaktierung sehr niederohmig sein muß ( 1 m ). Der pyrotechnische Antrieb 6
besteht, im Gegensatz zu üblichen Sprengladungen, aus einem Gasgenerator, der auf
eine mit dem beweglichen Kontaktteil des Schaltgerätes gekoppelte Druckkolbeneinheit
einwirkt. Der in FIG 2 dargestellte Schalter besteht aus dem beweglichen Kontaktteil
7, das mittels Federkraft 8 auf dem Gegenkontaktteil 9 aufliegt. Die Kontaktauflagen
tragen die Bezugszeichen 10, 11. Die Zuleitungen sind mit 12, 13 bezeichnet. Eine
Lichtbogenlöscheinrichtung 14 bringt den beim Öffnen des Schalters auftretenden Lichtbogen
zum Erlöschen. Im normalen Kurzschlußfall überwinden Magnetkräfte des zwischen dem
beweglichen und Gegenkontaktteil aufgebauten Magnetfeldes die durch die Feder 8 aufgebrachte
Kontaktkraft und öffnet somit den Schalter. Die übrigen Auslöseeinrichtungen dieses
Schalters sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Im kritischen Kurzschlußfall wird
eine Druckkolbeneinheit 15 mit einstellbarem Arbeitspunkt durch die Erfassungseinrichtung
4 über die Initialzündung und den Treibsatz betätigt. Der Druckkolben 16 drückt mit
hoher Kraft auf das bewegliche Kontaktteil 7 und öffnet den Kontakt mit hoher Beschleunigung.
Die Kraft wird durch den Abbrand eines pyrotechnischen Treibsatzes, der im pyrotechnischen
Gasgenerator 17 enthalten ist, aufgebracht. Die Zündung des Treibsatzes erfolgt durch
einen Zünder, der ebenfalls Teil des Gasgenerators 17 ist. Der Abbrand des Treibsatzes
muß derart erfolgen, daß in möglichst kurzer Zeit eine hohe Abbrandrate erreicht wird.
Andererseits darf der Abbrand nicht explosionsartig einsetzen, da die damit verbundenen
Stoßkräfte zur Überschreitung der Materialfestigkeit des Kolbens bzw. Kolbengehäuses
führen könnten. Der durch den zeitlichen Verlauf des Abbrandes zu realisierende günstigste
Zeitverlauf der auf den Kolben wirkenden Kraft ist in FIG 3 für einen handelsüblichen
Leistungsschalter mit Kurzschlußauslösung beispielhaft dargestellt. Dieser Kraft-Zeitverlauf
verändert sich bei Betriebstemperaturen im Schaltergehäuse 18 ca. 10°C bis ca. 150°C
nur unwesentlich. Dies wird durch geeignete Zusammensetzung der Treibladung des pyrotechnischen
Gasgenerators erreicht. Zur Realisierung werden erfindungsgemäß materialbezogene und
konstruktive Maße für das pyrotechnische Element vorgeschlagen, die im folgenden Abschnitt
detailliert beschrieben werden.
[0009] Die Ausformung des pyrotechnischen Gasgenerators 17 als patronierte Treibladung erlaubt
eine Trennung von Druckkolbeneinheit 15 und Gasgenerator 17. Dabei wird der Gasgenerator
als Ladungspatrone über ein automatisches Ladesystem mit Zündeinrichtung 19 in die
Druckkolbeneinheit eingebracht und auf dem Kolben positioniert. Dies geschieht durch
ein Verschlußstück mit Verriegelung 20. Nach Betätigung des pyrotechnischen Elements
wird über eine Ausziehkralle, die nicht dargestellt ist, die ausgebrannte Kartusche
in bekannter Weise entfernt und aus dem Magazin 21 eine neue nachgeliefert. Gleichzeitig
wird der Kolben durch eine nicht dargestellte Rückholfeder in seine Ausgangsposition
zurückgefahren. Ein elektrischer Mittenkontakt 22 stellt die Verbindung zur Initialzündung
dar.
[0010] In der FIG 3 ist links die pyrotechnische Kraft und rechts die Zeit aufgetragen.
Die Linie 23 ist als stoßartiges Einsetzen der Kraft dargestellt. Bei der Linie 24
überschreitet die erforderliche Kraft die zulässige Maximalkraft. Beide Kraftverläufe
führen zu möglichen Schäden am Schaltelement. Die Linie 25 zeigt den anzustrebenden
Kraftverlauf, der mit den nachstehenden Mitteln erreichbar ist. Die Linie für die
maximal zulässige Kraft ist mit 25a bezeichnet. Die in FIG 4 dargestellte Druckkolbeneinheit
stellt den Druckkolben 16 in Ruhestellung dar. Eine Führungshilfe 26 mit einem Sitz
für das pyrotechnische Element, Gasgenerator 17, und der Halterung für die Druckkolbeneinheit,
den Druckzylinder 27, sowie ein Feingewinde 28 zur Einstellung des Arbeitspunktes
dar. Zur Eingrenzung des Spitzendruckes und zum Druckabbau nach Beendigung der Beschleunigungsphase
des Druckkolbens 16 sind Bohrungen 29 im Druckzylinder 27 und der Führungshülse 26
vorgesehen. Diese werden nach ca. 60 bis 80 % des Kolbenhubweges freigegeben, so daß
die unter hohem Druck stehenden gasförmigen Reaktionsprodukte aus dem Druckzylinderraum
entweichen können. In der Ausführungsform nach FIG 5 sind an der Innenwand 30 des
Druckzylinderraumes 31 Druckbegrenzungstaschen 32 vorgesehen, die als Beul- oder Platzmembran
ausgebildet sein können und im Falle der Überschreitung des Sollbereichs des Binnendruckes
beim Abbrand, z.B. bei hoher Umgebungstemperatur als Folge einer gesteigerten Abbrandrate
den Gasraum vergrößern können. Dies erfolgt in zwei Stufen.
1. Stufe:
[0011] Zunächst erfolgt - bei Druckwerten, die nur wenig über dem Sollbereich liegen - ein
Ausbeulen der Membran. Durch das dadurch freigegebene zusätzliche Volumen wird die
Steigerung der Abbrandrate gebremst.
2. Stufe:
[0012] Reicht dies zur Druckbegrenzung nicht aus, dann tritt bei weiterem Druckanstieg ein
Abplatzen der Membran längs einer am Umfang angebrachten Sollbruchstelle auf.
[0013] Die Druckbegrenzung erfolgt bei ungefähr 2 kbar. Bei Langzeit-Lagerung unter sehr
hoher Umgebungstemperatur ist eine geringfügige Zersetzung der Treibladung möglich.
Dadurch werden Reaktionsgase frei, die den Druck im Innern der Ladungspatrone langsam
steigern und dadurch den Zersetzungsprozeß wiederum beschleunigen können. In der Folge
könnte dieser Rückkoppel-Einfluß zur unkontrollierten Umsetzung der Treibladung führen.
Um dieses zu vermeiden, ist die Wand des Kolbenraums ganz oder in Teilbereichen feinstporig
semipermeabel ausgelegt, siehe FIG 6, derart, daß durch die Poren die Zersetzungsgase
allmählich entweichen können und der Binnendruck auf unkritische Werte begrenzt bleibt,
und daß gleichzeitig Feuchtigkeit von außen nach innen nicht eindringen kann (Kondensation
in den Mikrohohlräumen der Poren). Die Wand des Druckzylinders 27 ist hier in zwei
Teile aufgeteilt. Der eine Teil stellt eine porige Wand 33 dar und der andere einen
feuchtigkeitsundurchlässigen Teil 34. Sowohl beim Abbrand wie bei der langsamen Zersetzung
entstehen bei den infrage kommenden Treibladungspulvern nitrose Gase (NO, NO₂, NO
x), die in feuchter Atmosphäre korrosiv wirken. Daher sollten die brennraumseitigen
Teilflächen von Kolben und Brennraumwand aus korrosionsbeständigem Material bestehen.
Hierfür kommen z.B. eine Keramikschicht oder aufgesputterte korrosionsbeständige Metalloxidschichten
infrage.
[0014] Als besonders geeignet für Langzeit-Lagerbeständigkeit unter Umgebungstemperaturen
bis 150° haben sich folgende Pulvergemische erwiesen:
B/KNO₃, TiH
x/Ba(NO₃)₂ und Zr/Ba(NO₃)₂.
[0015] Dabei weisen die beiden letztgenannten Pulver die geringsten Zersetzungsraten auf.
[0016] Die genannten Pulver sind nicht sehr reaktionsfreudig (daher die hohe Temperaturstabilität).
Die Abbrandgeschwindigkeit ist gegebenenfalls durch Zusätze noch weiter zu steigern.
[0017] Hierfür eignen sich Mengen im Prozentbereich so hochenergetischen Explosivstoffen
wie Oktogen.
[0018] Die Treibladungsmischung aus den obengenannten Pulvern, gegebenenfalls mit Zusätzen,
liegt als Granulat vor. Dieses Granulat besteht aus einer Mischung aus zwei Korngrößen
mit Schwerpunkten der Größenverteilung um die Werte ca. 10 bis 30 µm. Der Vorteil
dieser Doppelverteilung besteht darin, daß durch den Anzündvorgang die Partikelfraktion
mit der kleineren Korngröße sehr rasch abbrennt und so für einen sehr raschen Druckanstieg
im Kolbenraum sorgt. Die Pulverfraktion mit der größeren Korngröße brennt langsamer
ab und sorgt auf diese Weise für eine Aufrechterhaltung des Drucks im Kolbenraum,
während des Kolbenausstoßes in der entscheidenden Beschleunigungsphase (Kolbenhub)
bis ca. 60 % des die Kurzschlußunterbrechung bestimmenden Endhubs. Der Abbrandverlauf
ist schematisch in FIG 7 dargestellt. Der Massenanteil der kleineren Pulverkörner
bestimmt die Steilheit des Druckanstiegs im Kolbenraum, d.h. die Zeit bis zum Erreichen
des Druckmaximums. In dem Diagramm nach FIG 7 ist links der Druck im Kolbenraum und
rechts der Kolbenhub aufgetragen. Der Druckverlauf im Kolbenraum, bestimmt durch die
Doppelverteilung der Pulverkorngrößen, ist durch die Linie 35 dargestellt, wobei die
kleineren Pulverkorngrößenfraktion KGV1 und die größere Pulkorngrößenfraktion KGV2
bezeichnet ist. Gestrichelt dargestellt ist der Druckabbau über die Entlastungsöffnungen.
[0019] Die beiden Korngrößenfraktionen können in folgender Form vorliegen:
a) als homogene Pulver-Mischung (siehe FIG 8),
b) als Pulver der kleineren Körner plus poröser Preßkörper der größeren Körner (siehe
FIG 9),
c) insgesamt als poröser Preßkörper.
[0020] Der Preßkörper ist dabei von geringer mechanischer Festigkeit, derart, daß er bereits
bei geringem Druck im Kolbenraum (= Frühphase des Abbrands) in seine Feinbestandteile
(Pulverkörner, Korn-Cluster) zerfällt.
[0021] Der gepreßte Treibladungspulver-Körper kann vorteilhafterweise mit offenen Hohlräumen
ausgestattet sein, die zur Anzündseite weisen.
[0022] Ausbildungsformen solcher Körper sind in FIG 11 und FIG 12 dargestellt. Sie zeigen
ringförmig umlaufende Nuten 36 bzw. achsenparallele zylindrische Hohlräume 37, die
den Abbrand nach Volumenerfassung und Geschwindigkeit in geeigneter Weise beeinflussen.
Sie sind vorgesehen für Mantelflächen- bzw. Stirnflächenzündung.
[0023] Eine weitere Form des Treibladungskörpers, die den Abbrand in günstiger Weise beeinflußt,
ist ein großporiger bzw. mit Hohlräumen durchsetzter Preßkörper, dessen Porengröße
bzw. Hohlraumdurchmesser vom Anzündort her graduell abnimmt.
[0024] Zur Art und Einbettung des Anzünders ist auf die FIG 8 - 11 zu verweisen. Der Anzündprozeß
muß - ohne Stoßinitiierung - in kurzer Zeit eine hohe Abbrandrate erwirken. Dies ist
durch verschiedene Maßnahmen realisierbar:
Jet-Initiierungszünder (siehe FIG 8)
[0025] Ein elektrischer Zündimpuls hoher Leistung zündet eine hochtemperaturfeste Anzündpille,
die in einer zylindrischen dünnwandigen Hülse 38 eingebettet ist. Die Zündpille 39
befindet sich am oberen Ende der Hülse 38. Die Hülse ist am unteren Ende 40 mit einer
dünnen Blechfolie verschlossen, die als Platzmembran ausgebildet sein kann. Ferner
kann der untere Teil 40 der Hülse 38 als Strömungsdüse ausgelegt werden, damit die
aus der Umsetzung der Anzündpille entstehen, in einer gerichteten Hochgeschwindigkeitsströmung
auf die Treibladung strömen. Das Aufwirbeln des Pulvers durch die heißen Schwaden
bzw. das Eindringen der heißen Schwadenströmung in die Hohlräume des Treibladungspreßkörpers
begünstigt das rasche Einsetzen einer hohen Abbrandrate.
Linienförmige Anzünder (siehe FIG 9)
[0026] Bei dieser Anzündart ist ein linienförmiges reaktives Element 41, z.B. Widerstandsdraht
mit aufgebrachter dünner Schicht aus hochtemperaturfestem Sicherheitssprengstoff,
in die Treibladung eingebettet.
[0027] Die Dicke der Sprengstoffschicht liegt weit unter der Grenzdicke für detonative Umsetzung
(vgl. NONEL).
[0028] Bei Anlegen eines elektrischen Impulses hoher Leistung verdampft der Widerstandsdraht.
Dieser wiederum bewirkt eine praktisch spontane Umsetzung der Sprengstoffschicht in
heiße Schwaden, die längs der zylindrischen Kontaktfläche die Treibladung mit hoher
Abbrandrate anzünden.
Stirnflächeninitiierung
[0029] Die Treibladung kann an der Stirnseite über eine beispielsweise mäanderförmig ausgelegte
metallische Widerstandsschicht 42 mit einem elektrischen Hochleistungsimpuls großflächig
angezündet werden (siehe FIG 10). Derartige Widerstandsschichten lassen sich z.B.
durch Sputtertechnik auf einen keramischen Trägerkörper aufbringen. Dieser ist in
engem mechanischen Kontakt mit einem flächigen Anzündsatz geringer Schichtdicke, der
aus dem gleichen Material wie die Treibladung bestehen kann.
Mantelflächeninitiierung
[0030] Die zylindrische Treibladung kann ferner über die Zylindermantelfläche 42 angezündet
werden. Dies kann grundsätzlich in der für die Stirnflächeninitiierung beschriebenen
Weise geschehen. Eine modifizierte Anzündung ist wie folgt ausgelegt: der Übertragungssatz
43, der an der Innenwand der Treibladungspatrone z.B. als dünne Sprengstoffschicht
aufgebracht ist, wird elektrisch durch einen den Übertragungssatz ringförmig umlaufenden
Widerstandsdraht - FIG 11 - bzw. eine Widerstandsschicht angezündet, siehe FIG 10.
Der Widerstandsdraht kann, wie in FIG 10 dargestellt, die dünne zylindrische Übertragungsschicht
43 einfach oder (nicht dargestellt) mehrfach wendelförmig umlaufen.
1. Auslöseeinrichtung für elektrische Schaltgeräte mittels einer zündbaren Sprengladung,
die das Schaltgerät zur Auslösung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung durch einen pyrotechnischen Gasgenerator gebildet ist, der auf
eine mit dem beweglichen Kontaktteil des Schaltgerätes gekoppelte Druckkolbeneinheit
einwirkt.
2. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktteil Teil eines handelsüblichen Leistungsschalters ist.
3. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator oder der Gasgenerator mit Druckkolben magaziniert sind.
4. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbsttätiger Auswurf und eine selbsttätige Nachfüllung bei der Magazinierung
nach der Auslösung vorgesehen ist.
5. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator und/oder der Druckkolben derart ausgebildet sind, daß nach stoßartigem
Erreichen einer vorgegebenen Kraft am Druckkolben eine vorgegebene Reduzierung der
Kraft erfolgt.
6. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben wegabhängig Druckentlastungsöffnungen im Druckzylinder öffnet.
7. Auslöseeinrichtung nach Anspruch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Druckbegrenzungstaschen im Druckzylinder vorgesehen sind.
8. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung des Gasgenerators als Preßkörper unterschiedlicher Körnung ausgebildet
ist.
9. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Porengröße vom Anzündort graduell abnimmt.
10. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Druckzylinders ganz oder in Teilbereichen feinstporig semipermiabel
ausgeführt ist.
11. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Wandungsteile feuchtigkeitsundurchlässig sind.
12. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Druckkolbenaußen- und Druckzylinderinnenwand aus korrosionsbeständigem Material,
wie einer Keramikschicht bestehen.
13. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung der Treibladung ein Jet-Initiierungszünder vorgesehen ist.
14. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Jet-Initiierungszünder aus einer zylindrischen, dünnwandigen Hülse besteht,
in der die Anzündpille eingebettet ist und die am der Zündpille gegenüberliegenden
Ende mit einer dünnen, als Platzmembran ausgebildeten Blechfolie verschlossen ist.
15. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das die Blechfolie aufweisende Ende der Hülse als Strömungsdüse ausgebildet ist.
16. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außer den Ansprüchen 13
- 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein linienförmiger Anzünder in die Treibladung eingebettet ist.
17. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der linienförmige Anzünder aus einem Widerstandsdraht mit aufgebrachter dünner
Schicht aus hochtemperaturfestem Sicherheitssprengstoff besteht.
18. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außer den Ansprüchen 13
- 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnflächeninitiierung durch eine mäanderförmig ausgelegte metallische
Widerstandsschicht vorgesehen ist.
19. Auslöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außer den Ansprüchen 13
- 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mantelflächeninitiierung vorgesehen ist.
20. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung bei vorgesehener Stirnflächenzündung mit in Längsrichtung verlaufenden,
parallelen, zur Anzündseite offenen Hohlräumen versehen ist.
21. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung bei vorgesehener Mantelzündung mit zur Anzündseite offenen, ringförmig
umlaufenden Nuten versehen ist.