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Stand der Technik
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Es sind Hochdruck-Gasbehälter für Sicherheitssysteme bekannt, die in der Regel Kaltgasgenerator genannt werden. Mit solchen Kaltgasgeneratoren werden in der Automobiltechnik Luftsäcke, allgemein als „Airbag” bekannt, gefüllt. Üblicherweise sind diese Behälter mit einer Berstscheibe dicht verschlossen, die im Einsatzfall durch eine kleine Sprengladung zerstört wird, wodurch das Hochdruckgas in den Airbag entweichen kann. Diese Systeme können also nur einmal geöffnet werden, wodurch das gesamte im Hochdruckbehälter gespeicherte Gas entweicht.
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Weiter entwickelte Systeme verwenden ein Verschlusssystem, das beispielsweise elektromagnetisch geöffnet und wieder geschlossen werden kann. Hierdurch ist es möglich, den Gasstrom zu regeln und an die jeweilige Situation anzupassen. Solche Systeme werden durch die Patentschriften
DE 10 2006 012 711 A1 ,
DE 10 2007 003 321 A1 und
DE 10 2007 003 320 A1 und dazugehörige internationale Schriften beschrieben.
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Dabei beschreibt die
DE 10 2006 012 711 A1 ein System, bei dem der Hochdruck- Gasbehälter durch einen in ihm befindlichen Topf abgedichtet wird. Dieser wird durch den Gasdruck gegen einen Dichtrand des Deckels des Gasbehälters gedrückt. Zum Öffnen des Topfes wird ein Dehnelement verwendet. Die dabei zu überwindenden Kräfte sind allerdings sehr hoch und nur schwer zu überwinden.
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Die Patentschrift
DE 10 2007 003 320 A1 beschreibt Lösungen für ein Verschlusssystem, die geeignet sind, die hohen Druckkräfte zu reduzieren, um einen kostengünstigen Aktuator zu ermöglichen. Beispielsweise wird eine Vorkammer verwendet, die mit dem Hauptbehälter verbunden ist und dadurch einen Teil der Druckkräfte reduziert. Die Elemente des Verschlusssystems sind innerhalb des Behälters untergebracht. Mit einem Vorsteuerkolben kann die Vorkammer zum Airbag hin geöffnet werden, wodurch ein freier Hauptkolben durch den höheren Gasdruck innerhalb des Hauptbehälters von seinen Dichtungen abgehoben wird und das Gas des Hauptbehälters ebenfalls entweichen kann. Dieses System erfordert jedoch viele Einbauteile und einen sehr leistungsfähigen und teuren Aktuator.
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Die Patentschrift
DE 10 2007 003 321 A1 verwendet ebenfalls das Vorkammer-Prinzip. Hier ist das Verhältnis der Druckflächen von Vorkammer zu Hauptkammer ein Maß für die zu überwindenden Druckkräfte. Demzufolge kann auf einen Vorsteuerkolben verzichtet werden und der Hauptkolben direkt angesteuert werden. Auch hier befinden sich Elemente des Verschlusssystems innerhalb des Hochdruckbehälters. Bei dieser Lösung kann jedoch bei geschickter Gestaltung ein kostengünstiger Aktuator verwendet werden.
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Erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe
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Die Nachteile dieser Patentschriften sollen durch die hier beschriebene Erfindung vermieden werden. Dies geschieht im wesentlichen durch den Verzicht auf Vorkammerlösungen, Vorsteuerkolben oder Hochleistungsaktuatoren. Das Verschlusssystem wird also bei vollem Behälterdruck direkt angesteuert. Hierzu werden 2 Lösungsansätze beschrieben.
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Als Hochdruckgas wird Stickstoff verwendet, das thermodynamisch und technologisch als beste Gas für diese Anwendung ist und auf Grund der durch das große Molekül bedingten geringen Diffusionsrate einfach nach dem heutigen technischen Stand abgedichtet werden kann.
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Beide Lösungsansätze haben gemeinsam, dass sich alle Komponenten des Verschlusssystems außerhalb des Hochdruckbehälters 1 befinden. Dies eröffnet Möglichkeiten, die der technische Stand nicht bietet. So kann das Verschlusssystem ohne Auswirkung auf den Hochdruckbehälter 1 optimal auf die vorgesehene Anwendung hin optimiert werden. So ist es beispielsweise auch möglich, unterschiedlichste Antriebsvorrichtungen zu verwenden. Dies können auch Antriebsvorrichtungen von anderen externen Systemen sein, wie beispielsweise Hebelsysteme oder pneumatische Systeme. Eine weitere Gemeinsamkeit haben beide Lösungsansätze dadurch, dass die Reaktionskräfte, die aus dem Arbeitsdruck des Gases 1' resultieren, sehr klein sind und daher von der Antriebsvorrichtung leicht beherrscht werden können, weil die für die Kraft wirksamen Querschnitte im Rahmen der unvermeidlichen Toleranzen nur geringfügig abweichen. Eine weitere Gemeinsamkeit besteht darin, dass in diesen Lösungsansätzen der untere Rand 8' der verwendeten Verschlusskappe 8, unter dem das Gas ausströmt, so gestaltet ist, dass keine oder nur geringfügige strömungsdynamisch bedingte Reaktionskräfte auftreten. Für bestimmte Anwendungen, die zwar ein sehr schnelles Öffnen erfordern, jedoch kein anschließendes Schließen oder kein schnelles Schließen, kann es sinnvoll sein, diesen unteren Rand so zu gestalten, dass strömungsdynamische Druckkräfte entstehen, die das schnelle Öffnen unterstützen. Beide Lösungsansätzen benötigen nur wenige Teile und es befinden sich prinzipiell keine beweglichen Elemente innerhalb des Hochdruckbehälters 1, wodurch das Verschlusssystem sehr kostengünstig zu fertigen ist.
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Der erste Lösungsansatz wird durch die 1 und 2 dargestellt. Bei dieser Ausführung wird ein vorzugsweise aus Faserverbund-Material hergestellter Hochdruckbehälter 1 durch einen Verschlusskörper 2 verschlossen. Dieser wird durch den Faserverbund-Behälter kraftschlüssig und dicht umschlossen. Der Verschlusskörper 2 kann also unabhängig von der Gestaltung des Hochdruckbehälters 1 sehr strömungsgünstig und funktionell gestaltet werden. Radial im Verschlusskörper 2 angebrachte Bohrungen 5 ermöglichen ein Ausströmen des Gases 1'. Bei dieser Ausführung wird der Hochdruckbehälter 1 durch eine außen liegende bewegliche Verschlusskappe 8 verschlossen, die über ein Kraft ausübendes Element nach unten gegen die Sitzdichtung 6 gepresst wird. Diese bewegliche Verschlusskappe 2 verschließt die Bohrungen 5. Auf Grund der Gestaltung dieses Verschlusssystems wirkt der Druck des Gases 1' nur radial auf die bewegliche Verschlusskappe 8, also im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung. Dadurch müssen durch eine Antriebsvorrichtung zum Öffnen des Verschlusssystems prinzipiell keine Druckkräfte des Hochdruckgases 1' überwunden werden. Die Dichtkraft wird durch ein geeignetes Kraft ausübendes System aufgebracht. Bei dem beschriebenen und dargestellten System wird hierfür ein Elektromagnet 11 als Antriebsvorrichtung verwendet. Das Gehäuse desselben ist in diesem Fall mit dem Flansch 2'' des Verschlusskörpers 2 verbunden. Wird der Elektromagnet 11 aktiviert, wird die bewegliche Verschlusskappe 8 so weit angehoben, dass das Gas 1' aus dem Hochdruckbehälter entweichen kann. Damit das Gas 1' nach dem Öffnen in den Airbag entweichen kann, ist in der gezeigten Ausführung ein Ring von senkrechten Bohrungen 4 am Flansch 2'' des Verschlusskörpers 2 angebracht. Alternativ könnte ebenfalls ein Ring radialer Bohrungen am Gehäuse der Antriebsvorrichtung angebracht sein. Dieses System zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik durch wenige einfach Teile aus und ist für breite Anwendungsfelder anpassbar. Außerdem befindet sich kein bewegliches Element mehr innerhalb des Hochdruckbehälters 1.
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Der 2. Lösungsansatz ist durch die 3 und 4 dargestellt. Hier wird ein in sich geschlossener Hochdruckbehälter 1 verwendet, der aus unterschiedlichen Materialien bestehen kann. Es befindet sich also prinzipiell kein weiteres Teil innerhalb des Hochdruckbehälters 1. Dieser kann zur Aufnahme der Druckkräfte des Hochdruckgases 1 optimal gestaltet werden, was in den Figuren durch eine obere Kugelkalotte 3 gezeigt wird. Diese kann jedoch entgegen der Darstellung in den Figuren abgeflacht sein, um Material an den umgebenden Teilen zu sparen und das System kompakter zu gestalten. Unterhalb dieser Kugelkalotte 3 befindet sich ein Ring von radialen Bohrungen 5, durch die das Gas 1' entweichen kann. Die Funktion ist die gleiche, wie bei der vorher beschriebenen Ausführung. Im Unterschied zu dieser werden jedoch die Antriebsvorrichtung und die übrigen Funktionselemente durch einen zentralen Bolzen 14 gehalten. Auch bei dieser Ausführung wird der Hochdruckbehälter 1 durch eine außen liegende bewegliche Verschlusskappe 8 verschlossen, die über ein Kraft ausübendes Element nach unten gegen die Sitzdichtung 6 gepresst wird. Bei Aktivierung der Antriebsvorrichtung wird die bewegliche Verschlusskappe 8 soweit angehoben, dass das Gas 1' ohne weitere Behinderung in den Airbag entweichen kann. Bei dieser Lösung wird die Gasströmung 1'' nicht durch eine weitere Umlenkung und keinen weiteren Wechsel der Querschnitte behindert. Der Mantel 11' des Gehäuses der Antriebsvorrichtung kann hier nur als Stütze und weitere Führung der beweglichen Verschlusskappe 8 dienen. Dieser Lösungsansatz ist noch kostengünstiger, als der vorher beschriebene, da er keine Verbindung mehr vom Hochdruckbehälter 1 zu einem Verschlusskörper 2 mehr erfordert. Dafür ist je nach Anwendungsfall die Verwendung unterschiedlicher Materialien für den Hochdruckbehälter 1 vom Faserverbund bis zu exotischen Legierungen möglich.
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Bei beiden Lösungsansätzen werden Dichtungen 6 und 7 verwendet, die auf Grund der verwendeten Gestaltung auf bekannte Art durch die wirkenden Druckkräfte an ihre Dichtflächen gepresst werden und für dauerhafte Dichtigkeit sorgen. Diese Dichtungen sind bei der ersten Lösung am Verschlusskörper 2, bei der zweiten Lösung am Hochdruckbehälter 1 angebracht. Vorzugsweise werden diese auf bekannte Art direkt durch Anspritzen, Anformen oder Beschichtung angebracht, um schleichende Diffusion des Hochdruckgases 1' zu minimieren. Die Dichtkraft wird jeweils durch ein geeignetes Kraft ausübendes Element aufgebracht. Der 2. Lösungsansatz kann noch eine 3. Dichtung 13 im Bereich des zentralen Bolzens 14 aufweisen. Die Gestaltung dieser Dichtung 13 ermöglicht es, die bewegliche Verschlusskappe 8 leicht auf den gefüllten Hochdruckbehälter 1 zu schieben. Dann allerdings bewirkt der Atmosphärendruck nach dem Prinzip eines Saugnapfes als Kraft ausübendes Element eine Unterstützung der Dichtkräfte. Bei sicherer Abdichtung gegen den Atmosphärendruck kann sogar ein weiteres Kraft ausübendes Element entfallen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hochdruckbehälter
- 1'
- Hochdruckgas
- 1''
- Gasstrom
- 2
- Verschlusskörper
- 2'
- Boden des Verschlusskörpers 2
- 2''
- Flansch des Verschlusskörpers 2
- 3
- Kugelkalotte (3 und 4)
- 3'
- Ansatz der Kugelkalotte 3 (3 und 4)
- 3''
- Rand des Hochdruckbehälters 1 (3 und 4)
- 4
- senkrechte Bohrungen
- 5
- radiale Bohrungen
- 6
- Sitzdichtung
- 7
- Lippendichtung
- 8
- bewegliche Verschlusskappe
- 8'
- unterer Rand der beweglichen Verschlusskappe
- 8''
- Bereich der Lippendichtung 7 der beweglichen Verschlusskappe 8
- 8'''
- Rand der beweglichen Verschlusskappe 8
- 8''''
- Anschlagfläche der beweglichen Verschlusskappe 8
- 8a
- angehobene beweglichen Verschlusskappe 8 (2 und 4)
- 9
- Anker
- 9a
- angehobener Anker (2 und 4)
- 10
- Tellerfederpaket
- 10a
- zusammengedrücktes Tellerfederpaket
- 11
- Elektromagnet
- 11'
- unterer Rand des Elektromagneten 11
- 12
- Spule des Elektromagneten
- 13
- Lippendichtung um Bolzenbereich 14'
- 14
- zentraler Bolzen
- 14'
- glatter Bereich des zentralen Bolzens 14
- 15
- Zwischenraum (3 und 4)
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Figuren
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Die erfindungsgemäßen Lösungsansätze sind in den Figuren als leicht isometrischer Schnitt dargestellt. Wegen der besseren Erkennbarkeit wurde auf Schraffuren verzichtet. Außerdem wurde auf eine Darstellung fester Verbindungen zwischen einzelnen Komponenten verzichtet. Je nach Anwendung und Stückzahl kommen hier Schraub-, Bajonett-, Schweiß- oder Lötverbindungen in Frage. Die in den Figuren verwendeten Sitz- und Lippendichtungen entsprechen ebenfalls dem Stand der Technik, so dass auch hier auf eine detaillierte Beschreibung des verwendeten Materials oder der Formgebung verzichtet wird. Wegen der besseren Verständlichkeit wird in den Figuren als Antriebsvorrichtung ein Elektromagnet 11 mit der Spule 12 dargestellt. Auf die Darstellung oder Beschreibung weiterer innerer Komponenten des Elektromagneten wird hier verzichtet, weil dies für die Erfindungshöhe nicht maßgebend ist und auch andere Antriebsvorrichtungen, wie Piezoelemente, Schrittmotoren, Drehelemente oder externe von anderen Systemen aktivierte Komponenten in Frage kommen können.
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1 und 2 zeigen den ersten Lösungsansatz des erfindungsgemäßen Verschlusssystems. Dabei zeigt 1 die Antriebsvorrichtung im geschlossenen Zustand und 2 im geöffneten Zustand.
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Fig. 1
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Mit 1 ist der Hochdruckbehälter bezeichnet, in dem sich das Gas 1' befindet. Der Hochdruckbehälter 1 ist durch einen Verschlusskörper 2 verschlossen, der fest und dicht mit dem Hochdruckbehälter 1 verbunden ist. Der Verschlusskörper 2 ist topfförmig ausgebildet. Der Boden 2' des Topfes ist strömungsgünstig geformt, um das Ausströmen des Gases 1 zu unterstützen. Direkt unterhalb des Bodens 2' des Verschlusskörpers 2 ist ein Ring radialer Bohrungen 5 eingebracht, durch die das Gas 1' ausströmen kann. Oberhalb dieser Bohrungen 5 ist eine Lippendichtung 7 an den Verschlusskörper 2 angeformt und unterhalb der Bohrungen 5 im Flansch 2'' eine Sitzdichtung 6. Der Verschlusskörper 2 ist von der beweglichen Verschlusskappe 8 umgeben. Diese wird durch das in dieser Ausführung gezeigte Tellerfederpaket 10 als Kraft ausübendes Element mit seinem unteren inneren Rand 8' gegen die Dichtung 6 gepresst. Die Einringtiefe des Randes 8' wird durch eine Anschlagfläche 8'''' am Boden der beweglichen Verschlusskappe 8 begrenzt, die auf den Boden des Verschlusskörpers 2 trifft. Dies verhindert unzulässig hohe Dichtkräfte, die für die Dichtung 6 abträglich wären. Die Lippendichtung 7 dichtet gegen die innere Wand 8'' der Verschlusskappe 8 ab. Zwischen dem Verschlusskörper 2 und dem inneren Rand 8'' der Verschlusskappe 8 befindet sich ein schmaler nicht dargestellter Spalt, der zwischen den Dichtungen 6 und 7 einen ringförmigen Hohlraum bildet. Durch die Bohrungen 5 breitet sich das Gas 1' auch in diesen Hohlraum aus. Die Festigkeit der Verschlusskappe 8 ist so ausgelegt, dass die inneren Durchmesser im Bereich des unteren Randes 8' und demjenigen im Bereich 8'' der Lippendichtung 7 bei den üblichen Arbeitsdrücken des Verschlusssystems weitestgehend gleich sind und dadurch die durch den Gasdruck resultierenden Reaktionskräfte sehr klein sind und daher von dem Kraft ausübenden Element und der Antriebsvorrichtung oder dem hier dargestellten Elektromagnet 11 beherrscht werden können. Auf der Verschlusskappe 8 ist ein Rand 8''' angebracht, an dem in der dargestellten Ausführung ein Anker 9 befestigt ist, der von dem Elektromagneten 11 angezogen werden kann. Natürlich sind auch andere Ausführungsarten möglich, beispielsweise wenn die bewegliche Verschlusskappe 8 selbst aus magnetischem Material besteht, wodurch der Anker 9 entfallen kann. Diese bewegliche Verschlusskappe 8 wird in der dargestellten Ausführung vom Anker 9 angehoben, wenn die Spule 12 des Elektromagneten 11 bestromt wird. In der dargestellten Ausführung ist der Elektromagnet 11 über seinen unteren Gehäuserand 11' mit dem Flansch 2'' des Verschlusskörpers 2 verbunden. Im Flansch 2'' des Verschlusskörpers 2 ist bei dieser Ausführung ein Ring senkrechter Bohrungen 4 angebracht, durch die das Gas 1' axial in den Airbag strömen kann. Alternativ zur dargestellten Ausführung könnten die Bohrungen 4 auch radial im unteren Rand 11' des Gehäuses der Antriebsvorrichtung radial angeordnet sein. Als weitere Alternative kann das Verschlusssystem ähnlich 3 und 4 auch an einem zentralen Bolzen 14 gelagert sein, der am Verschlusskörper 2 angeformt ist. Dann bietet sich auch an, diesen Bolzen 14 und umgebende Komponenten vergleichbar zu den 3 und 4 zu gestalten. Mit 1'' ist ein möglicher Gasstrom gekennzeichnet, der allerdings durch die geschlossene bewegliche Verschlusskappe 8 am Ausströmen gehindert wird.
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Fig. 2
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Diese Figur zeigt das Verschlusssystem im geöffneten Zustand. Es werden nur die gegenüber 1 veränderten Komponenten und Positionen beschrieben. Der hier verwendete Elektromagnet 11 hat also den Anker 9 in die Position 9a gezogen, der die bewegliche Verschlusskappe 8 in die Position 8a mitgenommen hat. 10a bezeichnet in der dargestellten Ausführung das zusammengedrückte Tellerfederpaket. Damit hat der Rand 8' der Verschlusskappe 8 von der Dichtung 6 abgehoben. Der Gasstrom 1'' kann nun durch die Bohrungen 5 unter dem Rand 8' und nach einer Umlenkung durch den unteren Rand 11' des Gehäuses des Elektromagneten 11 durch die Bohrungen 4 im Flansch 2'' des Verschlusskörpers 2 in den Airbag abströmen. Dieser untere Rand 8' der beweglichen Verschlusskappe 8 ist so geformt, dass keine oder nur geringe strömungsdynamisch bedingte Reaktionskräfte auftreten. Wird anschließend der hier verwendete Elektromagnet 11 abgeschaltet noch während das Gas 1' ausströmt, drückt das Tellerfederpaket 10a die bewegliche Verschlusskappe 8 mit dem Anker 9 in ihre ursprüngliche Position zurück entsprechend 1. So wird der Gasstrom 1'' wieder gestoppt. Es kann also durch mehrfaches kurzzeitiges Öffnen und Schließen des Verschlusssystems der Gasstrom 1'' geregelt werden und dadurch der Situation angepasst werden.
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3 und 4 zeigen den zweiten Lösungsansatz des erfindungsgemäßen Verschlusssystems. Dabei zeigt 3 das Verschlusssystem im geschlossenen Zustand und 4 im geöffneten Zustand. Wenn möglich, wird auf die selben Bezeichnungen wie bei 1 und 2 zurückgegriffen, sofern die dazugehörigen Komponenten die selbe Funktion erfüllen.
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Fig. 3
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Im geschlossenen Hochdruckbehälter 1 aus geeignetem Material, vorzugsweise faserverstärktem Material, befindet sich das Gas 1'. Er weist in der dargestellten Ausführung am oberen Ende eine Kugelkalotte 3 auf, die mit einem Ansatz 3' versehen ist. Bei diesem Lösungsansatz entfällt also der Verschlusskörper 2 des ersten Lösungsansatzes. Um das gesamte System noch kompakter zu machen, kann statt dieser Kugelkalotte 3 auch ein deutlich abgeflachtes Ende des Hochdruckbehälters 1 verwendet werden oder auch wie der Verschlusskörper 2 des ersten Lösungsansatzes gestaltet werden. Unterhalb der dargestellten Kugelkalotte 3 befindet sich ein Ring radialer Bohrungen 5, die im geschlossenen Zustand des Verschlusssystems durch den unteren Rand der umgebenden beweglichen Verschlusskappe 8 abgedeckt sind. Oberhalb dieser Bohrungen 5 ist eine Lippendichtung 7 auf bekannte Art angeformt und unterhalb der Bohrungen 5 eine Sitzdichtung 6 im Rand 3'', der an dem Hochdruckbehälter 1 angeformt ist. Der Hochdruckbehälter 1 ist von der bewegliche Verschlusskappe 8 umgeben. Die bewegliche Verschlusskappe 8 ist an einem am Hochdruckbehälter 1 zentral angeformten Gewindebolzen 14 geführt, an dem auch der hier gezeigte Elektromagnet 11 befestigt ist. Der untere Bereich 14' des Gewindebolzens 14 ist glatt ausgeführt, so dass die in dieser Darstellung in die bewegliche Verschlusskappe 8 angeformte optionale Lippendichtung 13 dicht anliegen kann. Diese Lippendichtung 13 ist so ausgeführt, dass sie es ermöglicht, dass die bewegliche Verschlusskappe 8 nach dem Prinzip einer Luftpumpe durch das hier dargestellte Tellerfederpaket 10, die Antriebsvorrichtung oder den hier dargestellten Elektromagneten bis zum Ansatz 3' aufgeschoben werden kann. Dadurch dichtet sie den geschlossenen Zwischenraum 15 zwischen der beweglichen Verschlusskappe 8 und dem Hochdruckbehälter 1 gegen den Atmosphärendruck ab. Der Unterdruck, der sich nun nach dem Prinzip des Saugnapfes in dem vom Hochdruckbehälter 1, der beweglichen Verschlusskappe 8 und den Dichtungen 7 und 13 gebildeten Zwischenraum 15 bildet, sobald dieser Zwischenraum 15 vergrößert wird, dient in diesem Fall als Kraft ausübendes Element, das die Kraft des hier dargestellten Tellerfederpakets 10 unterstützt. Alternativ kann der Zwischenraum 15 auch durch eine einfache Absaugvorrichtung über ein nicht dargestelltes, am Rand der beweglichen Verschlusskappe 8 angebrachtes kleines Ventil evakuiert werden. In diesem Fall wirkt der auf die bewegliche Verschlusskappe 8 wirkende Atmosphärendruck allein als Kraft ausübendes Element und das Tellerfederpaket 10 kann entfallen. Die bewegliche Verschlusskappe 8 wird durch das Kraft ausübende Element mit seinem unteren inneren Rand 8' gegen die Dichtung 6 gepresst. Die Eindringtiefe des Randes 8' wird durch den Ansatz 3' begrenzt. Dies verhindert unzulässige Dichtkräfte, die für die Dichtung 6 abträglich wären. Die Lippendichtung 7 dichtet gegen die innere Wand 8'' der beweglichen Verschlusskappe 8 ab. Zwischen dem Hochdruckbehälter 1 und dem inneren Rand 8'' der beweglichen Verschlusskappe 8 befindet sich ein schmaler nicht dargestellter Spalt. Dieser bildet zwischen den Dichtungen 6 und 7 einen ringförmigen Hohlraum. Durch die Bohrungen 5 breitet sich das Gas 1' auch in diesen Hohlraum aus. Die Festigkeit der Verschlusskappe 8 ist so ausgelegt, dass die inneren Durchmesser im Bereich des unteren Randes 8' und demjenigen im Bereich 8'' der Lippendichtung 7 bei den üblichen Arbeitsdrücken des Verschlusssystems weitestgehend gleich sind und dadurch die durch den Gasdruck resultierenden Reaktionskräfte sehr klein sind und daher von dem Kraft ausübenden Element und der Antriebsvorrichtung oder dem hier dargestellten Elektromagnet 11 beherrscht werden können. Der Gehäuserand 11' des Elektromagneten 11 dient lediglich als eine mögliche Führung oder Stütze für die bewegliche Verschlusskappe 8 und kann auch entfallen, da diese durch den Bolzenteil 14' und den oberen Teil des Hochdruckbehälters 1 mit der Dichtung 7 ausreichend gut geführt ist. Mit 1'' ist ein möglicher Gasstrom gekennzeichnet, der allerdings durch die geschlossene bewegliche Verschlusskappe 8 am Ausströmen gehindert wird. Alternativ kann der Gehäuserand 11' ähnlich der 1 und 2 auch weiter nach unten geführt sein und mit dem Flansch 3'' verbunden sein, der dann vergleichbar zu diesen 1 und 2 gestaltet ist. Dann entfällt der zentrale Bolzen 14 und das damit verbundene durch den evakuierten Hohlraum 15 Kraft ausübende Element.
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Fig. 4
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Diese Figur zeigt das Verschlusssystem von 3 im geöffneten Zustand. Es werden nur die gegenüber 3 veränderten Komponenten und Positionen beschrieben. Der Elektromagnet 11 hat also den Anker 9 in die Position 9a gezogen, der die bewegliche Verschlusskappe 8 in die Position 8a mitgenommen hat. 10a bezeichnet das zusammengedrückte Federpaket. Damit hat der Rand 8' der beweglichen Verschlusskappe 8 von der Dichtung 6 abgehoben. Der Gasstrom 1'' kann nun durch die Bohrungen 5 frei unter dem Rand 8' in den Airbag abströmen. Dieser untere Rand 8' ist so geformt, dass keine oder nur geringe strömungsdynamisch bedingte Reaktionskräfte auftreten. Wird anschließend der Elektromagnet 11 abgeschaltet noch während das Gas 1' ausströmt, drückt das Federpaket 10a die beweglichen Teile des Verschlusssystems in ihre ursprüngliche Position zurück entsprechend 3. So wird der Gasstrom 1'' wieder gestoppt. Es kann also durch mehrfaches kurzzeitiges Öffnen und Schließen des Verschlusssystems der Gasstrom 1'' geregelt werden und dadurch der Situation angepasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006012711 A1 [0002, 0003]
- DE 102007003321 A1 [0002, 0005]
- DE 102007003320 A1 [0002, 0004]
