<Desc/Clms Page number 1>
Sicherheitseinrichtung für Fahrzeugpassagiere
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Es sind bereits Einrichtungen dieser Art bekanntgeworden, bei welchen das aus dem Hochdruckbehälter kommende Gas in eine an den Stutzen eines aufblasbaren Balges angeschlossene Kammer strömt, in welcher das Gas von einer der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Wand der Kammer gegen einen perforierten Kammerboden abgelenkt wird und durch diesen in den zum Balg führenden Stutzen strömt. Diese Einrichtung ist mit hohem Geschwindigkeitsverlust des Gases verbunden, demzufolge sie kein fur den Schutzbedarf ausreichend rasches Aufblasen des Schutzbalges zustande bringen kann.
Es ist Zweck der Erfindung, eine Sicherheitseinrichtung für Passagiere vorzusehen, welche aufblasbare Schutzbälge aufweist, die augenblicklich mit Hochdruckgas aufgeblasen werden können und so ihre schützende Stellung zwischen den Passagieren oder Gegenständen und festen Teilen des Fahrzeuges einnehmen.
Um dies zu erreichen, wird eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfmdungsgemäss im Abstand von der Austrittsöffnung des Hochdruckbehälters im Inneren des Schutzbalges eine gasundurchlässige Prallplatte vorgesehen ist, so dass der aus dem Hochdruckbehälter kommende Gasstrom vorerst an der Ebene der Prallplatte unter einem im wesentlichen rechten Winkel anstosst und dann in den Schutzbalg eintritt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfmdung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert, in welchen Fig. 1 eine Darstellung ist, die in vereinfachter Weise die wesentliche Anordnung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt ; Fig. 2 ist ein Längsschnitt, welcher ein Ausführungsbeispiel der Gaserzeugungseinheit der erfmdungsgemässen Einrichtung zeigt,
EMI2.1
3Erfindung verwendet wird, Fig. 6 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 5, Fig. 7 ist ein teilweiser Längsschnitt, welcher schematisch einen Automobil-Fahrzeugkörper zeigt, der mit der erfindungsgemässen Einrichtung versehen ist, und Fig. 8 und 9 sind teilweise Schnitte ähnlich Fig. 7 und zeigen einige der Schutzbälge in aufgeblasenem Zustand, nach einem Zusammenstoss.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen soll die Erfindung nunmehr im einzelnen beschrieben werden. In Fig. 1 bezeichnet-1-eine stossempfindliche elektrische Auslöseeinrichtung,--2-einen Gaserzeuger, der unter hohem Druck stehendes Gas durch Verdampfen eines nicht entflammbaren, gaserzeugenden Materials produziert, und-3-ist ein aufblasbarer Schutzbalg, der mit dem Hochdruckgaserzeuger-2-verbunden ist. Der Schutzbalg --3-- ist normalerweise leer und zusammengefaltet, wie mit vollen Linien gezeigt ist, und wird im Falle eines Zusammenstosses
EMI2.2
sind Leitungsdrähte, welche die zuvor bezeichneten Teile miteinander verbinden.
In Fig. 2 ist schematisch und rein beispielshalber die Ausbildung des Hochdruckgaserzeugers - -2-- dargestellt. Das Bezugszeichen --7-- weist auf ein nicht entflammbares Material hin, wie etwa Dichlor-Difluor-Methan ("Freon 12"), flüssiges Propan, festen Äthylalkohol od. dgl., welches in einem dicht verschlossenen Behälter --8-- enthalten ist. Am Boden --9-- dieses Behälters ist eine Sprengkapsel --10-- angeordnet. Diese Sprengkapsel enthält in ihrer Zündpatrone --11-- einen Initial-Sprengsatz-12--, z. B. Schwarzpulver od. dgl., und ein Paar von Elektroden-13-, zwischen welchen ein Widerstandsdraht --13'-- vorgesehen ist.
Die Elektroden --13-- sind mit den Leitungsdrähten --5 und 6-- verbunden. Schwarzpulver ist ein Explosivstoff, welcher aus pulverisiertem Kaliumnitrat KN03, Schwefel S und Holzkohle C besteht. Die Menge des verwendeten Schwarzpulvers beträgt etwa 18 g. Der dicht verschlossene Behälter --8-- ist in einen Hochdruckbehälter --14-- eingesetzt und eine stossaufnehmende Prallplatte --15-- ist oberhalb der Offnung des Behälters --14-- angeordnet zum Zwecke, gegen die Wirkung des Gases während dessen plötzlichem Freiwerden aus dem Behälter --8-- abzuschirmen. In diesem Falle ist die
EMI2.3
Enden mit der Prallplatte --15-- fest verbunden sind.
Weiters ist der aufblasbare Schutzbalg-3mittels Schrauben --16-- od. dgl. am Teil --14b-- des Hochdruckbehälters --14-- in luftdichter Weise befestigt.
Nach Explosion des Initial-Sprengsatzes-12-infolge eines Stromflusses durch den Widerstandsdraht --13'-- wird das im dicht verschlossenen Behälter --8-- enthaltene gaserzeugende Material sehr rasch verdampft, um Hochdruckgas zu produzieren, wobei durch die Kraft
<Desc/Clms Page number 3>
dieses Gases ein Diaphragma --8'-- durchbrochen wird. Das Hochdruckgas geht durch das zerstörte Diaphragma --8'-- hindruch, schlägt gegen die Prallplatte --15-- und dehnt sich sofort in den Schutzbalg --3-- aus, wie durch den Pfeil-a-verdeutlicht, und bläst diesen Schutzbalg auf. Die Reaktion des Gases auf den Hochdruckbehälter --14-- infolge des plötzlichen Austretens des Gases wird durch das Auftreffen des Gases auf die Prallplatte --15-- abgefangen.
Das Gas tritt demnach in den Schutzbalg --3-- über, um diesen aufzublasen. Das Bezugszeichen --17-- bezeichnet einen mit Gewinde versehenen Verschlussstopfen zum Verschliessen der Öffnung, durch welche das nicht entflammbare, gasproduzierende Material --7-- in den dichten Behälter --8-- eingebracht werden kann ;-18-ist eine Abdeckung.
Gemäss der Erfindung ist ein Ablass-oder Hilfsventil-33-an einer geeigneten Stelle des Schutzbalges --3-- vorgesehen, z.b. in der Mitte des Oberteiles des Balges-3-, wie in Fig. l gezeigt ist. Dieses Hilfsventil --33-- ist so ausgebildet, dass sein Abschlussteil --34-- durch den Druck des Gases aufgestossen wird, wenn der Druck des Gases im Inneren des Balges --3-- während des Aufblasens dieses Balges --3-- einen vorgegebenen Wert überschreitet, so dass der Innendruck des Balges --3-- verringert wird.
Im Falle eines Zusammenstosses eines fahrenden Automobils ist die Verzögerung des menschlichen Körpers oder von im Wagen vorhandenen Gegenständen, die hiedurch gegen den Balg --3-- drücken, üblicherweise in der Grössenordnung eines Mehrfachen von g oder, in besonderen Fällen, sogar etwas über 10 g (g-die Erdbeschleunigung), so dass wenn der menschliche Körper gegen den Schutzbalg - geschleudert wird, der Druck im Inneren dieses Balges plötzlich ansteigt und hiedurch die dämpfende Wirkung desselben herabzusetzen bestrebt ist. Durch die Anordnung des Ablassventils --33-- am Balg --3-- sinkt aber der Innendruck des Balges --3-- rapide auf den normalen atmosphärischen Druck ab.
Mit einer solchen Anordnung kann ein stossauffangendes Kissen vorgesehen werden, welches in der Praxis voll wirksam ist. Darüber hinaus kann der Balg mit Leichtigkeit zusammengefaltet werden, wobei der Vorteil des Ablassventils hinzukommt. Es ist klar, dass das Ablassventil in der Art eines Sicherheitsventils ausgebildet werden kann, welches bei einem einen vorbestimmten Wert überschreitenden Druck wirksam wird.
Beim Hantieren mit dem Initial-Sprengsatz ist die grösste Vorsicht beim Zusammensetzen des Hochdruckgaserzeugers--2--geboten. Fig. 3 zeigt schematisch eine abgeänderte Ausführung eines Hochdruckgaserzeugers-2--, wobei der Initial-Sprengsatz-12--, wie Schwarzpulver, in der Zündpatrone --11-- enthalten ist und wobei eine dünne Abschlussplatte --100-- am Boden der
EMI3.1
--11-- angeordnetDieser erste Verschluss-oder Gewindestöpsel-102-ist seinerseits in eine Öffnung grösseren Durchmessers im Hochdruckbehälter --14-- hineingeschraubt. Weiters hat dieser erste Stöpsel --102-- in seiner Mitte eine Durchbrechung --105-- und ein zentraler Fortsatz eines zweiten Verschlussstöpsels --108-- ist in den mit Gewinde versehenen Endteil --107-- der mittigen
EMI3.2
--105-- eingeschraubt. Leitungsdrähte --5Fortsatz --109-- des zweiten Stöpsels --108-- hindurch und sind durch ein Isolierstück --113-- aus Kunststoff od.dgl. isoliert; die inneren Enden dieser Drähte--5 und 6-sind an eine Sprengkapsel --106-- über einen spulenartig aufgewickelten Abschnitt --114-- hinreichender Länge angeschlossen.
Die Bezugszeichen-110 und 110'--beziehen sich auf Dichtungsringe aus entsprechendem Material. Mit --8a-- ist ein Ring zum luftdichten Niederhalten des Diaphragmas - auf dem offenen Ende des Behälters --14-- bezeichnet, Innerhalb der Sprengkapsel --106-- sind ein Heizwiderstand --111-- und ein Zündsatz --112-- vorgesehen, wobei beide Enden des Widerstandes --111-- an die Leitungsdrähte --5 und 6-- angeschlossen sind. An Stelle des Widerstandes kann auch eine Funkenstrecke mit zwei einander gegenüberliegenden Elektroden vorgesehen sein.
Die eben erwähnten Teile werden im Hochdruckgaserzeuger in der folgenden Weise angeordnet : Zuerst wird die Sprengkapsel --106-- in die zentrale Durchbrechung --105-- des ersten Gewindestöpsels --102-- eingeschoben und sodann wird der zweite Stöpsel --108-- in den ersten Stöpsel --102-- eingeschraubt. In diesem Falle ist es erwünscht, dass der aufgewickelte Teil - -114-- der Leitungsdrähte genügend lang gemacht ist, um das Anbringen des zweiten Stöpsels --108-- nicht zu behindern. Daraufhin wird die Basis--101--der Patrone--11--auf den ersten Stöpsel --102-- aufgeschraubt und nun wird dieser erste Stöpsel in das eine Ende des Hochdruckbehälters --14-- eingeschraubt.
Während dieses Montagevorganges ist die Sprengkapsel
<Desc/Clms Page number 4>
- 106-in keiner Weise einer Reibung ausgesetzt und demnach ist die Gefahr einer Explosion der Sprengkapsel--106--vermieden.
Infolge der oben beschriebenen Anordnung kann die Zündpatrone-H-, versehen mit der Initial-Ladung und der Sprengkapsel --106--, für sich gelagert werden bis zu jenem Zeitpunkt, in welchem sie mit dem Hochdruckbehälter --14-- vereinigt werden soll. Damit ist jede Gefahr einer zufälligen Explosion ausserhalb des Hochdruckbehälters vermieden.
Mit dem Fliessen eines elektrischen Stromes durch die Leitungsdrähte--5 und 6-wird der Widerstand --11-- erhitzt und die erzeugte Wärme zündet den Zündsatz-112--, der in der
EMI4.1
erzeugen.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform des Hochdruckgaserzeugers-2-vereinfacht dargestellt, wobei ein Hilfsbehälter-14'-, der ein Hochdruckgas erzeugendes Material enthält, im Hochdruckbehälter --14-- angeordnet ist. Die Verwendung eines solchen Hilfsbehälters-14'-- erleichtert die Handhabung des Hochdruckbehälters ; insbesondere ist es, statt den Hochdruckbehälter - mit einem Hochdruckgas erzeugenden Material unmittelbar von einem Gasbehälter her zu füllen, nur erforderlich, den Hilfsbehalter--14'--, welcher schon vorher mit Hochdruckgas erzeugendem Material gefüllt worden ist, im Bedarfsfalle in den Hochdruckbehälter --14-einzusetzen.
Weiters ist die zylindrische Basis--101--in die Innenwand eines Kragens --14a-- des Hochdruckbehälters --14-- eingeschraubt, um hiedurch die Zündpatrone --11-- zu halten. Der zweite Stopsel-108-, welcher den ersten Stöpsel --102-- hält, ist auf die Aussenseite des Kragens --14a-- aufgeschraubt, so dass die Sprengkapsel --106-- am Hochdruckbehälter --14-mit der Zündpatrone --11-- für sich befestigt ist.
In dieser Figur sind Teile, die solchen in Fig. 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen ; eine besondere Beschreibung dieser Teile wird zur Vermeidung von Wiederholungen nicht gegeben.
EMI4.2
leitende Masse --19-- von einer elastischen, ebenfalls leitenden Stange --20-- getragen, welche andemends an einer leitfähigen Grundplatte --21-- starr befestigt ist; ein leitfähiger Ring-22ist an der Innenseite des Gehäuses--23--, die Masse --19-- umgebend, angeordnet.
Zwischen dem
EMI4.3
Anordnung wird im Falle eines Zusammenstosses die Masse --19-- aus ihrer normalen, mittig gehaltenen Lage durch die plötzliche Krafteinwirkung infolge des Zusammenstosses herausgebracht und kommt in unmittelbare Berührung mit dem leitenden Ring-22-, wodurch sie den elektrischen Stromkreis mit den Anschlüssen --25 und 26--schliesst. Zum Verhüten einer unerwünschten Funktion der Auslöseeinrichtung --1-- infolge verhältnismässig geringer Stösse oder synchroner Schwingungen des nachgiebig gehaltenen Massensystems ist eine seichte Ausnehmung an der Oberseite eines Fortsatzes-27-der Masse-19-zur Aufnahme einer Kugel --28-- vorgesehen und diese Kugel --28-- ist mittels einer Feder in die Ausnehmung gedrückt,
um so die Bewegungen der Masse-19-zu verhindern. Die Kugel ist drehbar in einem Gehäuse --29-- gehalten, das an der Innenseite im Oberteil des Gehäuses --23-- befestigt ist. Die Kugel ist mittels einer Schraubenfeder --30-- nach unten gedrückt, u. zw. mit einer entsprechenden Kraft, um zu sichern, dass die Masse - unter normalen Umständen, wie etwa durch geringe Stösse oder infolge einer synchronen Schwingung des Systems, welches die Masse --19-- einschliesst, wie solche Schwingungen während der Fahrt des Fahrzeuges entstehen können, nicht aus der Ruhelage und in Berührung mit dem leitenden Ring --22-- gebracht werden kann.
Weiters sind die Grösse der Masse --19-- und die
EMI4.4
nur auf Stösse anspricht, die einen bestimmten Wert überschreiten und welche eine Beschleunigung (Verzögerung) von beispielsweise 10 g auf die Masse einwirken lassen, während diese Einrichtung gegenüber geringeren Stössen, wie etwa plötzlichem Bremsen bei geringeren Geschwindigkeiten, unempfindlich ist.
<Desc/Clms Page number 5>
Das soeben erläuterte Ausführungsbeispiel verwendet einen ungeteilten leitenden Ring. Es ist aber möglich, die Auslöseeinrichtung für sich getrennt auf Stösse ansprechen zu lassen, die von vorne und von hinten oder von rechts und von links kommen, u. zw. durch die Anordnung eines leitenden Ringes, der aus zwei, vier oder mehreren leitenden Segmenten besteht, deren jedes mit einem Anschluss versehen ist.
Fig. 7 zeigt ein Automobil, in welchem die erfindungsgemässe Einrichtung angeordnet ist, wobei Schutzbälge --3, 3', 3".... -- in entleertem Zustand am Armaturenbrett, an der Lehne des Vordersitzes, am Lenkrad usw. befestigt sind, während ein Gaserzeuger --2-- und eine stossempfmdliche Auslöseeinrichtung --1-- (nicht gezeigt) an passenden Stellen vorgesehen sind. Die Schutzbälge sind üblicherweise aus einem weichen, aber luftdichten Material, wie Vinylchlorid, Gummi od. dgl., hergestellt und sind normalerweise entleert und zusammengefaltet, wie in der Figur gezeigt ist.
In Fig. 8 sind die Schutzbälge-3, 3', 3"-- in aufgeblasenem Zustand gezeigt. Passagiere oder Gegenstände im Automobil sind gegen Stösse durch die dämpfende Wirkung der aufgeblasenen Bälge im Falle eines Frontalzusammenstosses geschützt.
Fig. 9 zeigt ähnliche Schutzbälge --3a und 3b--, welche Passagiere oder Gegenstände im Automobil vor Stössen schützen, die von hinten kommen, wie etwa im Falle eines Zusammenstosses von rückwärts (Auffahren eines andern Fahrzeuges). Beim Eintreten eines solchen Auffahr-Zusammenstosses werden die Bälge --3a und 3b-aufgeblasen, um ihre Schutzstellung einzunehmen und um so Verletzungen durch Anstossen zu vermeiden. Die Schutzbälge --3, 3', 3", 3a und 3b-können auch an irgendwelchen andern Stellen, wie an den Seitenfenstern, am Dach usw., angebracht werden.
Im folgenden wird eine Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung gegeben. Wenn ein fahrendes Fahrzeug, das mit dieser Einrichtung versehen ist, mit einem andern zusammenstösst, so überwindet die Wucht der Masse --19-- die von der federbelasteten Kugel ausgeübte Haltekraft, mit dem Ergebnis, dass die Masse-19-aus ihrer Lage gedrängt wird und gegen den leitenden Ring --22-- stösst, wodurch sie den zuvor beschriebenen Stromkreis schliesst.
Mit dem Fliessen eines elektrischen Stromes durch die Elektroden --13-- wird der Initial-Sprengsatz - erhitzt, um die Explosion der Sprengkapsel --106-- zu bewirken. Dies führt also zur Explosion des Initial-Sprengsatzes-12-und durch die hiebei entstandene Hitze wird das nicht entflammbare gaserzeugende Material --7-- plötzlich verdampft, womit eine grosse Menge von Hochdruckgas entsteht. Das erzeugte Hochdruckgas wird in die Schutzbälge-3, 3', 3"....-- gebracht, um diese aufzublasen, bevor noch die Passagiere oder Gegenstände gegen harte Teile des Fahrzeuges geschleudert werden, so dass Verletzungen der Passagiere oder Beschädigungen der Gegenstände wirksam vermieden werden können.
Weiters ist die Reaktion infolge des plötzlichen Freiwerdens des Hochdruckgases aus dem Hochdruckbehälter --14-- beseitigt durch die Prallplatte-15- ; der Gasstrom kann dadurch nicht unmittelbar auf den Balg auftreffen, so dass dieser durch den Hochdruckgasstrom nicht beschädigt werden kann.
Gemäss den Ergebnissen von durchgeführten Zusammenstoss-Versuchen, bei welchen Dichloridfluormethan und Schwarzpulver als Hochdruckgaserzeugungsmaterial bzw. als InitialSprengsatz verwendet wurden, waren die Bälge in 0, 008 bis 0, 017 sec nach dem Zeitpunkt des Zusammenstosses voll gefüllt. Diese Zeit ist um einiges kürzer als die eingangs erwähnte Zeitspanne von 0, 0435 sec. Damit ergibt sich, dass die Schutzbälge sicher gefüllt sind, um Schutzkissen zu bilden, bevor Passagiere oder Gegenstände durch die Wucht des Zusammenstosses gegen die Windschutzscheibe, die Sitze usw. geschleudert werden.
Wenn auch diese Erfindung in Verbindung mit einem Automobil beschrieben worden ist, so können die Wesensmerkmale der Erfindung als Sicherheitseinrichtung auch an verschiedenen andern Fahrzeugen, wie Flugzeugen, Schiffen usw., vorgesehen werden.
Es ist klar, dass verschiedene Abänderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen des Gegenstandes der Erfindung abgehen zu müssen.
Die Erfindung ist jedoch nur durch den Schutzumfang der Patentansprüche beschränkt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.