DE102007057551A1 - Miniaturized force element - Google Patents
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Abstract
Es wird ein miniaturisiertes Kraftelement (10) beschrieben, das ein zylindrisches Führungselement (12) aufweist, in dem ein Arbeitselement (14) vorgesehen ist. Ein Abschlusselement (26) weist eine Zündeinrichtung (32) für einen in einem Ladungsraum (40) des Arbeitselementes (14) vorgesehenen Sprengstoff (42) auf. Das Arbeitselement (14) ist kappena(24) ausgebildet und vorzugsweise von einem ziehtechnisch hergestellten Blechteil gebildet. Das Abschlusselement (26), das kappenartige Arbeitselement (14) und das zylindrische, vorzugsweise ebenfalls von einem ziehtechnisch hergestellten Blechteil gebildete Führungselement (12) sind miteinander abdichtend verbunden, vorzugsweise verschweißt. Die dünne zylindrische Seitenwandung (24) des Arbeitselementes (14) weist eine Sollbruchstelle (44) auf.A miniaturized force element (10) is described which has a cylindrical guide element (12) in which a working element (14) is provided. A closure element (26) has an ignition device (32) for an explosive (42) provided in a charge space (40) of the working element (14). The working element (14) is formed kappena (24) and preferably formed by a sheet metal part produced by drawing. The closing element (26), the cap-like working element (14) and the cylindrical guide element (12), which is preferably likewise formed by a sheet-metal part produced by a drawing technique, are sealingly connected to one another, preferably welded. The thin cylindrical side wall (24) of the working element (14) has a predetermined breaking point (44).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a force element according to the preamble of the claim 1.
Bekannte Kraftelemente funktionieren mit Hilfe eines pyrotechnischen Satzes, der gezündet wird, abbrennt und dabei Gas und andere Komponenten entwickelt, die expandieren und ein Wirk- d. h. Arbeitselement verschieben. Das Arbeitselement ist bspw. als Kolben ausgebildet.Known Force elements work with the help of a pyrotechnic phrase, which is ignited, burns, developing gas and other components that expand and one effect. H. Move work item. The work item is, for example, designed as a piston.
Die zur Anwendung gelangenden Bauteile solcher bekannter Kraftelemente sind meist komplexer Natur und üblicherweise drehtechnisch hergestellt. Die Abdichtung zwischen dem Führungselement und dem Arbeitselement ist durch Passungen und/oder durch Dichtungselemente realisiert. Passungen bedingen jedoch einen entsprechenden Herstellungsaufwand. Das wirkt sich auf die Herstellungskosten aus. Durch Dichtungselemente oder durch Ablackieren verschlossene Kraftelemente weisen den Mangel auf, dass sie hinsichtlich möglicher Umweltenflüsse bei der Lagerung nicht hermetisch dicht sind. Ein weiterer Mangel derartiger bekannter Kraftelemente ist ihr relativ großes Bauvolumen. Die verwendeten pyrotechnischen Treibsätze bekannter Kraftelemente weisen relativ große Massen auf und verbrennen unter Bildung von Schlacken und Schmauch, wodurch benachbarte mechanische Komponenten gestört werden können.The used for reaching components of such known power elements are usually complex in nature and usually made by rotation. The seal between the guide element and the working element is by fits and / or by sealing elements realized. However, fits require a corresponding production cost. This affects the manufacturing costs. By sealing elements or closed by peeling force elements have the defect that they contribute to possible environmental flows storage are not hermetically sealed. Another shortcoming of such known power elements is their relatively large volume of construction. The used pyrotechnic propellant charges known power elements have relatively large masses and burn with the formation of slag and smut, whereby adjacent mechanical components disturbed can be.
In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach und preisgünstig kleinvolumig herstellbar, d. h. miniaturisiert ist, und die oben genannten Mängel nicht aufweist.In Knowledge of these circumstances, the invention is based on the object to create a force element of the type mentioned, the simple and inexpensive small volume can be produced, d. H. miniaturized, and the above mentioned defects does not have.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelementes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Preferred embodiments or further developments of the miniaturized invention Force element are characterized in the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelement ist zweckmäßigerweise zumindest das kappenartige Arbeitselement von einem ziehtechnisch hergestellten Blechteil gebildet. Zweckmäßigerweise ist auch das Führungselement für das Arbeitselement von einem ziehtechnisch hergestellten Blechteil gebildet. Von Wichtigkeit ist insbesondere, dass das kappenartig ausgebildete Arbeitselement eine dünne zylindrische Seitenwandung aufweist, so dass das Arbeitselement gegen das zylindrische Führungselement in einfacher Weise zuverlässig abdichtet, indem die dünne Seitenwandung des Arbeitselementes durch den vom Sprengstoff im Ladungsraum generierten Druck expandiert wird und an der Innenseite des Führungselementes abdichtend eng und reibend zur Anlage kommt, so dass eigene Dichtungselemente entbehrlich sind. Durch die besagte Reibung wird in vorteilhafter Weise ein Prellen des Arbeitselementes bei Erreichen der Endposition verhindert.at the miniaturized invention Power element is expediently at least the cap-like working element of a drawing technique formed sheet metal part formed. Appropriately, is also the guide element for the Working element formed by a drawing sheet metal part. Of particular importance is that the cap-like trained Work item a thin one cylindrical side wall has, so that the working element against the cylindrical guide element reliable in a simple way seals by the thin Side wall of the working element by the explosive in the Charge space generated pressure is expanded and on the inside of the guide element sealing tight and rubbing comes to rest, so own sealing elements are dispensable. By the said friction is in an advantageous Way a bouncing of the working element when reaching the end position prevented.
Das in vorteilhafter Weise von einem dünnwandigen Blechteil gebildete kappenartige Arbeitselement und das in vorteilhafter Weise ebenfalls von einem Blechteil gebildete Führungselement ermöglichen eine kostengünstige Herstellung und kleine Abmessungen des erfindungsgemäßen Kraftelementes.The advantageously formed by a thin-walled sheet metal part cap-like working element and in an advantageous manner also formed by a sheet metal part guide element enable a cost-effective Production and small dimensions of the force element according to the invention.
Das kappenartige Arbeitselement kann zusätzlich ein weiteres, bspw. drehtechnisch hergestelltes Bauteil, wie eine Anstechnadel o. dgl. aufweisen.The cap-like work element can additionally another, for example. Drehtechnisch manufactured component, such as a piercing needle o. The like. exhibit.
Das Führungselement des erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelementes kann mit einem das Ende des Arbeitsweges des Arbeitselementes bestimmenden Bördelrand ausgebildet sein, so dass am Ende des Arbeitsweges in vorteilhafter Weise keine Teile weggeschleudert werden.The guide element of the miniaturized invention Force element can with a the end of the working path of the working element determining beaded be formed so that at the end of the work path in advantageous No parts are thrown away.
Der einen Sprengstoff enthaltende Ladungsraum des erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelementes ist im Ruhe- d. h. Lagerzustand hermetisch dicht verschlossen. Das wird dadurch erreicht, dass die Hülse des Abschlusselementes des miniaturisierten Kraftelementes, die dünne zylindrische Seitenwandung des Arbeitselementes und die Zylinderhülse des Führungselementes miteinander abdichtend verschweißt sind. Hierbei kann es sich um eine Laserschweißung handeln.Of the an explosive-containing charge space of the miniaturized invention Force element is at rest. H. Bearing condition hermetically sealed locked. This is achieved by the sleeve of the End element of the miniaturized force element, the thin cylindrical Sidewall of the working element and the cylinder sleeve of the guide element sealingly welded together. This can happen about a laser welding act.
Bei der Zündung des im Ladungsraum befindlichen Sprengstoffes reißt der im Ladungsraum erzeugte Druck die in der dünnen Seitenwandung des Arbeitselementes vorgesehene Sollbruchstelle auf, so dass das ursprünglich fixierte Arbeitselement frei wird und sich im Führungselement bis zum Ende seines Arbeitsweges bewegen kann.at the ignition of the explosive located in the cargo space ruptures in the Charge space generated pressure in the thin side wall of the working element provided predetermined breaking point, so that the originally fixed Working element is released and is in the leadership element until the end of his Arbeitsweges can move.
Der Ladungsraum kann zur Verringerung des Ladungsvolumens ein Zusatzelement aufweisen. Bei diesem Zusatzelement kann es sich bspw. um ein Inertmaterial handeln.Of the Charge space can be an additional element to reduce the charge volume exhibit. In this additional element may, for example, to an inert material act.
Bei dem erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelement besteht die Aufladung des Ladungsraumes nicht aus einem pyrotechnischen Satz sondern aus einem Primär- oder Sekundär-Sprengstoff, der bei seiner Umsetzung im Wesentlichen Gas und vernachlässigbar wenig oder keine Metallverbindungen erzeugt. Der Sprengstoff ist in vorteilhafter Weise durch Zusätze und verarbeitungstechnisch so weit phlegmatisiert, dass er unter den gegebenen Bedingungen nicht detoniert sondern lediglich abbrennt. Auf diese Weise wird eine hinreichend stoßwellenarme Beschleunigung des kappenartigen Arbeitselementes im Führungselement erreicht.In the miniaturized force element according to the invention, the charging of the charge space does not consist of a pyrotechnic charge but of a primary or secondary explosive, which generates substantially gas and negligible or no metal compounds during its conversion. The explosive is advantageously phlegmatized by additives and processing technology so far that it does not detonate under the given conditions but merely burns off. In this way, a sufficiently shock-wave acceleration of the cap-like working element is achieved in the guide element.
Die Minimierung der Aufladung erlaubt in vorteilhafter Weise außerdem eine Erhöhung der Sicherheit des erfindungsgemäßen Kraftelementes.The Minimization of charging advantageously also allows one increase the safety of the force element according to the invention.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung vergrößert dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen miniaturisierten Kraftelementes.Further Details, features and advantages will be apparent from the following Description of an embodiment shown enlarged in the drawing of the miniaturized invention Force element.
Die
Figur zeigt in einer Längsschnittdarstellung
eine Ausbildung des miniaturisierten Kraftelementes
Das
Führungselement
Das
Arbeitselement
Das
kappenartige Arbeitselement
Der
Isolierstoffkörper
Zwischen
der Innenstirnfläche
Wird
an die Anschlusselemente
Die
umlaufende Sollbruchstelle
Bei
dem erfindungsgemäßen miniaturisierten
Kraftelement
Bei
dem Sprengstoff
Die
zuletzt angegebenen Werte sollen nur die Größenverhältnisse des erfindungsgemäßen miniaturisierten
Kraftelementes
- 1010
- Miniaturisiertes Kraftelementminiaturized force member
- 1212
-
Führungselement
(von
10 für14 )Guide element (from10 For14 ) - 1414
-
Arbeitselement
(von
10 in12 )Work item (from10 in12 ) - 1616
-
Zylinderhülse (von
12 )Cylinder sleeve (from12 ) - 1818
-
Umlaufender
Flansch (von
16 )Circumferential flange (from16 ) - 2020
-
Bördelrand
(von
16 )Border edge (from16 ) - 2222
-
Stirnwand
(von
14 )Front wall (from14 ) - 2424
-
Zylindrische
Seitenwandung (von
14 )Cylindrical sidewall (from14 ) - 2626
-
Abschlusselement
(von
10 in14 )End element (from10 in14 ) - 2828
-
Isolierstoffkörper (von
26 für30 und32 )Insulating body (from26 For30 and32 ) - 3030
-
Anschlusselemente
(von
26 für32 )Connection elements (from26 For32 ) - 3232
-
Zündbrückenelement
(an
34 )Ignition bridge element (at34 ) - 3434
-
Innenstirnfläche (von
28 )Inner face (from28 ) - 3636
-
Hülse (an
28 )Sleeve (on28 ) - 3838
-
Verschweißung (zwischen
36 ,24 und16 )Welding (between36 .24 and16 ) - 4040
-
Ladungsraum
(zwischen
34 und22 für42 )Cargo space (between34 and22 For42 ) - 4242
-
Sprengstoff
(in
40 )Explosives (in40 ) - 4444
-
Sollbruchstelle
(in
24 )Breaking point (in24 )
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120225 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |