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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Straßenfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 037 803 A1 ist ein Straßenfahrzeug, nämlich ein Personenkraftwagen, bekannt, das mit einer mehrere pyrotechnische Einheiten umfassenden Vorrichtung zur Achslasterhöhung während eines Notbremsvorgangs ausgestattet ist.
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Ein weiteres Straßenfahrzeug mit einer pyrotechnischen Vorrichtung zur Achslasterhöhung ist aus der
DE 10 2009 059 803 A1 bekannt.
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Die bei einem Straßenfahrzeug während eines Bremsvorgangs maximal erzielbare Bremsverzögerung hängt von der Reibung zwischen den Rädern und der Fahrbahn ab, die ihrerseits durch die Kontaktfläche zwischen den Rädern und der Fahrbahn und durch die am jeweiligen Rad wirkende Radlast, also die senkrecht zur Kontaktfläche wirkende Kraft bestimmt ist. Um für einen Notbremsvorgang kurzzeitig und vorübergehend die Bremsverzögerung vergrößern zu können, ist es mit Hilfe einer mehrere pyrotechnische Einheiten umfassenden pyrotechnischen Vorrichtung möglich, die Radlast zu erhöhen. Mit Hilfe einer pyrotechnischen Einheit kann ein nach unten gerichteter Schub generiert werden, der am Fahrzeug abgestützt ist und dementsprechend die Radlast erhöht. Eine derartige pyrotechnische Einheit arbeitet dabei prinzipiell wie ein Raketentriebwerk nach dem Rückstoßprinzip. Zur Optimierung der Bremsverzögerung ist es zweckmäßig, derartige pyrotechnische Einheiten im Bereich einer Vorderachse eines Fahrzeugs anzuordnen, da die Vorderachse im allgemeinen für hohe Radlasten und Bremsmomente ausgelegt wurde und hier eine entsprechend leistungsfähige Bremsanlage vorhanden ist.
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Damit eine derartige pyrotechnische Einheit im Bedarfsfall auch ordnungsgemäß funktionieren kann, besteht der Wunsch, die jeweilige pyrotechnische Einheit vor Verunreinigungen sowie vor Missbrauch zu schützen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen verbesserten Schutz der pyrotechnischen Einheiten vor Verunreinigungen und Missbrauch auszeichnet.
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Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, der jeweiligen pyrotechnischen Einheit eine Abdeckung zuzuordnen, die im Bereich einer Schubauslassöffnung der jeweiligen pyrotechnischen Einheit zwischen einer die jeweilige Schubauslassöffnung freigebenden Offenstellung und einer die jeweilige Schubauslassöffnung abdeckenden Schließstellung verstellbar angeordnet ist. In der Schließstellung behindert bzw. verhindert die Abdeckung einen Zugriff von außen auf die jeweilige pyrotechnische Einheit, wodurch ein Missbrauch erschwert und die Gefahr einer Verschmutzung reduziert ist. In der Offenstellung ermöglicht die Abdeckung dagegen den ordnungsgemäßen Betrieb der jeweiligen pyrotechnischen Einheit, da in der Offenstellung ein Schubstrahl der jeweiligen pyrotechnischen Einheit aus deren Schubauslassöffnung ungehindert austreten kann.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher die Abdeckung am Fahrzeug verstellbar gelagert ist und einer Austrittsöffnung zugeordnet ist, die hierbei in einer Außenhaut des Fahrzeugs fluchtend zur jeweiligen Schubauslassöffnung ausgebildet ist. Durch besagte Austrittsöffnung der Außenhaut kann dann im Betrieb der jeweiligen pyrotechnischen Einheit ein Schubstrahl austreten. Bei dieser Ausführungsform verschließt die Abdeckung die jeweilige Schubauslassöffnung nicht direkt, sondern indirekt, da die Abdeckung die zur Schubauslassöffnung fluchtende Austrittsöffnung der Außenhaut direkt verschließt. Hierbei ist es insbesondere möglich, auf der jeweiligen Fahrzeugseite mehr als eine pyrotechnische Einheit im gleichen Bereich anzuordnen, die jeweils eine eigene Schubauslassöffnung besitzen, denen jedoch eine gemeinsame Austrittsöffnung in der Außenhaut zugeordnet ist, die mit einer gemeinsamen Abdeckung verschließbar bzw. freigebbar ist.
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Um eine in der Außenhaut vorhandene Austrittsöffnung für den Schubstrahl nutzen zu können, ist eine Ausführungsform zweckmäßig, bei welcher die jeweilige pyrotechnische Einheit im Wesentlichen vollständig innerhalb einer Außenhaut des Fahrzeugs angeordnet ist. Bspw. erfolgt die Anordnung der pyrotechnischen Einheiten am Fahrzeug bevorzugt im Bereich einer Vorderachse, insbesondere zwischen der Vorderachse und einer A-Säule. Die Fixierung der pyrotechnischen Einheit am Fahrzeug erfolgt zweckmäßig an der Karosserie des Fahrzeugs, zweckmäßig zwischen einem Bodenbereich des Fahrzeugs und einer Gürtellinie des Fahrzeugs. Ferner erfolgt die Anordnung der pyrotechnischen Einheit zweckmäßig an einer Innenseite eines vorderen Kotflügels, der einen Abschnitt der Außenhaut des Fahrzeugs definiert. Die zuvor genannte Austrittsöffnung für den Schubstrahl der jeweiligen pyrotechnischen Einheit kann dann zweckmäßig am besagten Kotflügel ausgebildet sein, derart, dass bei geöffneter Austrittsöffnung der Schubstrahl nach oben durch die Austrittsöffnung austreten kann.
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Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher die Abdeckung in ihrer Schließstellung bündig zur Außenhaut angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine versenkte Anordnung der Abdeckung in der Außenhaut. Eine derartige in die Außenhaut eingelassene Abdeckung integriert sich in die durch die Außenhaut definierte Außenkontur des Fahrzeugs und bildet keine Störkontur.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Abdeckung als passive Abdeckung ausgestaltet sein, die mittels einer Federeinrichtung in ihre Schließstellung angetrieben ist und die mittels des Schubstrahls in ihre Offenstellung verstellbar ist. Hierdurch kann die Abdeckung besonders preiswert realisiert werden. Eine hinreichende Funktionalität lässt sich einfach realisieren, da zum Antreiben der Abdeckung in die Schließstellung keine großen Federkräfte erforderlich sind und da der Schubstrahl sehr große Kräfte entwickelt, die ohne weiteres die Federkräfte der Abdeckung überwinden können.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann die Abdeckung als aktive Abdeckung ausgestaltet sein, die mittels eines Stellantriebs in die Offenstellung verstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist es insbesondere möglich, die Abdeckung bereits vor dem Erzeugen des Schubstrahls in die Offenstellung zu verstellen, sodass die Abdeckung dem Schubstrahl nicht voll ausgesetzt ist, was die Lebensdauer der Abdeckung verbessert. Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung kann der Stellantrieb auch dazu verwendet werden, die Abdeckung wieder in die Schließstellung zu verstellen. Zusätzlich oder alternativ kann auch hier eine Federeinrichtung vorgesehen sein, welche die Abdeckung in die Schließstellung antreibt, wobei die Federeinrichtung den Stellantrieb unterstützen kann oder selbsttätig die Rückstellung in die Schließstellung bewirkt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann eine Steuerungseinrichtung zum Auslösen der pyrotechnischen Einheit mit dem jeweiligen Stellantrieb verbunden sein und so programmiert bzw. ausgestaltet sein, dass sie den Stellantrieb zum Öffnen der Abdeckung ansteuert bevor sie die jeweilige pyrotechnische Einheit auslöst, Somit ist die Abdeckung zumindest teilweise aus dem Schubstrahlweg herausbewegt bevor der Schubstrahl auftritt.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Abdeckung an ihrer der jeweiligen Schubauslassöffnung zugewandten Seite einen thermisch isolierenden Schutzschild aufweisen, um die thermische Belastung der Abdeckung im Betrieb der jeweiligen pyrotechnischen Einheit zu reduzieren. Bspw. kann die Abdeckung entsprechend der Außenhaut des Fahrzeugs lackiert sein, um sich besser in die Außenhaut des Fahrzeugs integrieren zu können. Damit die hohen Temperaturen des Schubstrahls die Lackierung der Abdeckung nicht beeinträchtigen, führt der hier vorgestellte Schutzschild zu einer entsprechenden Reduzierung der thermischen Belastung der Abdeckung. Ein derartiger Schutzschild kann bspw. durch ein mit Abstand an der Innenseite der Abdeckung angeordnetes Blech gebildet sein. Ebenso kann die Innenseite der Abdeckung mit einer Keramikfliese versehen sein. Ebenso sind andere thermisch isolierende Materialien denkbar, die an der Innenseite der Abdeckung angeordnet sein können. Denkbar ist auch eine thermisch isolierende Beschichtung an der Innenseite der Abdeckung.
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Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, die bei abgeschaltetem Fahrzeug eine Verriegelung der Abdeckung in deren Schließstellung bewirkt. Somit ist auch bei abgestelltem Fahrzeug ein missbräuchliches Öffnen der Abdeckung erschwert, bspw. um Manipulationen an den pyrotechnischen Einheiten zu unterbinden. Bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs erfolgt automatisch eine Entriegelung, sodass die Abdeckung für den Betrieb der pyrotechnischen Einheiten in die Offenstellung überführt werden kann. Eine derartige Verriegelungseinrichtung kann bspw. mit einer Zentralverriegelung des Fahrzeugs gekoppelt sein.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine vereinfachte, teilweise transparente Seitenansicht eines Straßenfahrzeugs,
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2 eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs in einem Frontbereich einer Fahrzeugseite,
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3 stark vereinfachte, schematisierte Schnittansichten des Fahrzeugs im Bereich einer Abdeckung bei verschiedenen Zuständen a bis c.
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Entsprechend den 1 und 2 umfasst ein Straßenfahrzeug 1, bei dem es sich bevorzugt um einen Personenkraftwagen handelt, eine pyrotechnische Vorrichtung 2, die mehrere pyrotechnische Einheiten 3 umfasst und zur Achslasterhöhung während eines Notbremsvorgangs dient. Die pyrotechnische Vorrichtung 2 besitzt hierbei auf jeder Fahrzeugseite wenigstens eine pyrotechnische Einheit 3. Im gezeigten Beispiel sind auf jeder Fahrzeugseite mehrere derartige pyrotechnische Einheiten 3 angeordnet. Im Beispiel sind die pyrotechnischen Einheiten 3 einer Vorderachse 4 des Fahrzeugs zugeordnet, um für einen Notbremsvorgang an der Vorderachse 4 eine Achslasterhöhung zu bewirken. Hierzu erzeugen die pyrotechnischen Einheiten 3, wenn sie ausgelöst sind, einen nach unten gerichteten, in 1 durch einen Pfeil angedeuteten Schub 5, der an einer Kontaktfläche 6 zwischen einem Fahrzeugrad 7 und einem Untergrund 8 eine nach unten wirkende Kraft 9 erzeugt, welche die erwünschte Radlasterhöhung bewirkt. Die erhöhte Radlast kann für einen Notbremsvorgang zur Vergrößerung der Haftreibung zwischen Fahrzeugrad 7 und Untergrund 8 und somit zur Erhöhung der realisierbaren Bremskräfte und Verzögerungswerte genutzt werden.
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Bevorzugt erfolgt die Anordnung der pyrotechnischen Einheiten 3 am Fahrzeug 1 zwischen der Vorderachse 4 und einer A-Säule 10 des Fahrzeugs. Ferner sind die pyrotechnischen Einheiten 3 zweckmäßig vollständig innerhalb einer Außenhaut 11 des Fahrzeugs 1 untergebracht. Bspw. sind die pyrotechnischen Einheiten 3 an einer Innenseite eines vorderen Kotflügels 12 angeordnet, der einen Abschnitt der Außenhaut 11 definiert. Damit der jeweilige Schubstrahl der pyrotechnischen Einheiten 3 aus dem Inneren der Außenhaut 11 austreten kann, um den Schub 5 erzeugen zu können, ist in der Außenhaut 11 eine Austrittsöffnung 13 ausgebildet, die zu einer Schubauslassöffnung 14 der jeweiligen pyrotechnischen Einheit 3 fluchtend angeordnet ist. Somit kann der aus der jeweiligen Schubauslassöffnung 14 austretende Schubstrahl durch die dazu fluchtende Austrittsöffnung 13 hindurch aus dem Inneren des Kotflügels 12 durch die Außenhaut 11 austreten.
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Gemäß den 1 bis 3 ist das Fahrzeug 1 außerdem mit einer Abdeckung 15 ausgestattet, die wenigstens einer pyrotechnischen Einheit 3 zugeordnet ist und die zwischen einer in den 2 und 3c angedeuteten Offenstellung und einer in den 1, 3a und 3b angedeuteten Schließstellung verstellbar ist. Ferner ist die jeweilige Abdeckung 15 im Bereich einer Schubauslassöffnung 14 der jeweiligen pyrotechnischen Einheit 3 angeordnet. Die Abdeckung 15 deckt in ihrer Schließstellung die jeweilige Schubauslassöffnung 14 ab und gibt in ihrer Offenstellung die jeweilige Schubauslassöffnung 14 frei.
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Bei den hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsformern ist die Abdeckung 15 mittels einer Lagerung 16 am Fahrzeug 1 verstellbar gelagert und der Austrittsöffnung 13 zugeordnet. Somit öffnet und schließt die hier als Klappe ausgestaltete Abdeckung 15 die Austrittsöffnung 13. Da im Beispiel mehrere pyrotechnische Einheiten 3 derselben Austrittsöffnung 13 zugeordnet sind, ist hier auch die Abdeckung 15 mehreren pyrotechnischen Einheiten 3 zugeordnet, deren Schubauslassöffnungen 14 jeweils fluchtend zur Austrittsöffnung 13 angeordnet sind. Zweckmäßig ist die Abdeckung 15 in ihrer Schließstellung bündig in der Außenhaut 11 angeordnet, derart, dass die Abdeckung 15 in ihrer Schließstellung keine Störkontur an der Außenhaut 11 des Fahrzeugs 1 bildet.
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Grundsätzlich kann die Abdeckung 15 als passive Abdeckung ausgestaltet sein, die bspw. mittels einer Federeinrichtung in ihre Schließstellung angetrieben sein kann und die mittels des Schubstrahls der wenigstens einen pyrotechnischen Einheit 3 in ihre Offenstellung verstellbar ist. Bei der in den 3a bis 3c gezeigten Ausführungsform ist die Abdeckung 15 dagegen als aktive Abdeckung ausgestaltet, die mittels eines Stellantriebs 17 in die Offenstellung verstellbar ist. Rein exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist der Stellantrieb 17 hier als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgestaltet. Es ist klar, dass grundsätzlich auch andere Ausführungsformen von Stellantrieben 17 verwendbar sind, solange sie eine hinreichend schnelle Öffnungsbewegung für die Abdeckung 15 realisieren können. Der Stellantrieb 17 kann grundsätzlich so konzipiert sein, dass er auch ein Rückstellen der geöffneten Abdeckung 15 in deren Schließstellung ermöglicht. Im gezeigten Beispiel ist zusätzlich zum Stellantrieb 17 eine Federeinrichtung 18 dargestellt, die beim Öffnen der Abdeckung 15 gespannt wird und dementsprechend eine Rückstellung der Abdeckung 15 in die Schließstellung unterstützt bzw. selbsttätig antreibt.
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Zweckmäßig kann die pyrotechnische Vorrichtung 2 außerdem mit einer Steuerungseinrichtung 19 ausgestattet sein, die zum Auslösen der jeweiligen pyrotechnischen Einheiten 3 dient und die außerdem mit dem jeweiligen Stellantrieb 17 verbunden ist. Entsprechende Steuerleitungen zum Betätigen der pyrotechnischen Einheiten 3 sind mit 20 und Steuerleitungen zum Betätigen des jeweiligen Stellantriebs 17 sind mit 21 bezeichnet. Die Steuerungseinrichtung 19 ist zweckmäßig so programmiert, dass sie für den Fall eines Notbremsvorgangs den Stellantrieb 17 zum Öffnen der Abdeckung 15 ansteuert, bevor sie die jeweilige pyrotechnische Einheit 3 zum Auslösen ansteuert. Somit kann die Abdeckung 15 bereits weitgehend aus dem Weg eines unmittelbar danach erzeugten Schubstrahls herausbewegt sein.
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Um die Abdeckung 15 vor einer übermäßigen thermischen Belastung während des Betriebs der jeweiligen pyrotechnischen Einheit 3, insbesondere durch den Schubstrahl, zu schützen, kann die Abdeckung 15 an ihrer Innenseite 22, die in der Schließstellung der Abdeckung 15 der jeweiligen Schubauslassöffnung 14 zugewandt ist, einen thermisch isolierenden Schutzschild 23 aufweisen. Bspw. kann es sich beim Schutzschild 23 um einen Blechkörper handeln, der mit einem gewissen Abstand zur Abdeckung 15 an der Innenseite 22 befestigt ist. Ebenso kann eine Keramikfliese an der Innenseite 22 befestigt sein. Auch sind andere thermisch isolierende Materialien zur Realisierung des Schutzschilds 23 denkbar. Bspw. kann auch eine Hitzeschutzschicht in Form einer Lackierung oder Beschichtung angebracht sein.
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Gemäß den 3a bis 3c kann die Abdeckung 15 außerdem mit einer Verriegelungseinrichtung 24 ausgestattet sein, mit deren Hilfe die Abdeckung 15 in der Schließstellung verriegelt werden kann. Bspw. erfolgt bei abgestelltem Fahrzeug 1 automatisch eine Verriegelung der Abdeckung 15 in deren Schließstellung. Bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs 1 erfolgt dann zweckmäßig eine Entriegelung der Abdeckung 15 in deren Schließstellung. Bspw. kann die Verriegelungseinrichtung 24 hierzu mit einer Zentralverriegelung des Fahrzeugs 1 gekoppelt sein. Die Zentralverriegelung kann beispielsweise die Abdeckung 15 synchron zur Verriegelung eines Tankdeckels ansteuern oder so mit einer Türverriegelung koppeln, dass die Abdeckung 15 entriegelt wird, sobald nach dem Losfahren des Fahrzeugs die Türverriegelung zum Verriegeln der Fahrzeugtüren angesteuert wird. Im gezeigten Beispiel umfasst die Verriegelungseinrichtung 24 einen Stellantrieb 25 und einen Riegel 26, der vom Stellantrieb 25 verstellbar angetrieben ist. Der Riegel 26 wirkt dabei mit einer Riegelaufnahme 27 zusammen, die zu diesem Zweck an der Innenseite 22 der Abdeckung 15 angeordnet ist.
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Die hier vorgestellte Abdeckung 15 arbeitet wie folgt:
Bei dem in 3a gezeigten Zustand ist das Fahrzeug 1 abgestellt. Die Abdeckung 15 befindet sich in ihrer Schließstellung und die Verriegelungseinrichtung 24 erzeugt eine Verriegelung der Abdeckung 15, wozu der Riegel 26 mit der Riegelaufnahme 27 in Eingriff steht.
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Bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs 1 wird gemäß 3b der Riegel 26 zurückgezogen, sodass der Eingriff mit der Riegelaufnahme 27 aufgehoben ist. In der Folge ist die Abdeckung 15 nunmehr entriegelt.
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Zum Auslösen der jeweiligen pyrotechnischen Einheit 3 wird gemäß 3c der Stellantrieb 17 zum Verstellen der Abdeckung 15 in deren Offenstellung betätigt. Gleichzeitig kann hierbei die Federeinrichtung 18 gespannt werden. Bei geöffneter Austrittsöffnung 13 kann nun ein hier nicht gezeigter Schubstrahl durch die Austrittsöffnung 13 hindurch aus der jeweiligen Schubauslassöffnung 14 austreten, wobei die Gefahr einer Beschädigung einer Abdeckung 15 insbesondere durch den Schutzschild 23 reduziert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008037803 A1 [0002]
- DE 102009059803 A1 [0003]
