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Die Erfindung betrifft eine Gassackeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Halteteil zur Verwendung in einer solchen Gassackeinheit nach Anspruch 7.
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Gassackeinheiten, welche eine Beeinflussungseinrichtung zur Beeinflussung der geometrischen Gestalt und/oder des Ventilationszustandes des Gassackes aufweisen, sind in großer Zahl bekannt. Solche Beeinflussungseinrichtungen weisen häufig ein Zugband oder ein anderes Zugelement auf, dessen erstes Ende mit der Gassackhülle oder einer Ventilationseinrichtung verbunden ist, und dessen zweites Ende in einem Ausgangszustand über ein Halteteil mit einem fahrzeugfesten Bauteil, wie beispielsweise dem Gehäuse des Gassackmodules, verbunden ist. Die Länge des Zugbandes ist hierbei so gewählt, dass es bei vollständig expandiertem Gassack unter Zugspannung kommt, so dass die Form des Gassackes beeinflusst wird oder es eine Ventilationseinrichtung in einen vorbestimmten Zustand (meist der geschlossene Zustand) bringt oder hält. Das Halteteil weist eine pyrotechnische Ladung auf oder steht mit einer solchen in Wirkverbindung, so dass auf Zündung der pyrotechnischen Ladung hin das Halteteil zerbricht oder vom fahrzeugfesten Bauteil getrennt wird, so dass das zweite Ende des Zugbandes freigegeben wird, wodurch das Zugband seine Zugspannung verliert und sich somit die Gestalt des Gassackes bzw. der Zustand der Ventilationsöffnung ändert.
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Eine gattungsgemäße Gassackeinheit ist beispielsweise in der
WO 2012/130445 A1 beschrieben. Hierbei weist das Halteteil ein Hohlkörperelement auf, in welchem die pyrotechnische Ladung angeordnet ist. Dieses Hohlkörperelement erstreckt sich von einem ersten Ende, welches mit einem fahrzeugfesten Bauteil fest verbunden ist, zu einem zweiten Ende, welches mit dem Zugband verbunden ist. Das Hohlkörperelement hat eine Sollbruchlinie, entlang derer das Hohlkörperelement in einen ersten und einen zweiten Abschnitt zerbricht, wenn die pyrotechnische Ladung gezündet wird. Der zweite Abschnitt (welcher mit dem Zugband verbunden ist) wird somit frei und das Zugband kann keine Zugspannung mehr aufnehmen.
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Das in der gattungsbildenden Schrift beschriebene System funktioniert grundsätzlich sehr gut, hat jedoch den Nachteil, dass das Halteteil insgesamt so ausgelegt werden muss, dass die Sollbruchlinie den Kräften, welche durch das Zugelement in den Hohlkörper eingeleitet werden, sicher standhalten muss, den Kräften, welche bei Zündung der pyrotechnischen Ladung im Hohlkörperelement auftreten, jedoch sicher nicht standhält. Dies erfordert einen relativ hohen Konstruktions- bzw. Testaufwand, um für den konkreten Einsatz die richtige Abstimmung zu finden. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Auftreten von scharfkantigen Bruchkanten und von kleinen Bruchstücken nur mit großem Aufwand völlig ausgeschlossen werden kann.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Gassackeinheit dahingehend weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Gassackeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst; ein Halteteil für eine solche Gassackeinheit ist in Anspruch 7 angegeben.
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Erfindungsgemäß sind die beiden Abschnitte des Hohlkörperelements separate Bauteile, welche im Ausgangszustand miteinander verrastet sind. Diese Verrastung wird bei Zündung der pyrotechnischen Ladung aufgehoben. Dies hat den Vorteil, dass man es durch eine geschickte Auslegung der Geometrie, insbesondere durch eine „Asymmetrisierung” erreichen kann, dass selbst eine sehr hohe Zugkraft im Zugelement nicht zu einem Lösen der Verrastung führt, während bereits eine relativ geringe Kraft, welche aufgrund der Zündung der pyrotechnischen Ladung auf das Element, welches das Zugelement trägt, zu einem Lösen der Verrastung führt.
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In bevorzugten Ausführungsformen wird die oben erwähnte Asymmetrisierung dadurch erreicht, dass wenigstens zwei Rastvorrichtungen vorgesehen sind, deren wirksame Flächen und Gegenflächen nicht symmetrisch angeordnet sind. Weiterhin und insbesondere zusätzlich hierzu ist es zu bevorzugen, dass die Anordnung des Zugelements am Hohlkörperelement ebenfalls asymmetrisch ist.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 einen schematisierten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gassackeinheit in einem Ruhezustand,
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2 das in 1 Gezeigte nach Betätigung des Gasgenerators und der darauf erfolgten Expansion des Gassackes,
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3 das in 2 Gezeigte nach Betätigung einer pyrotechnischen Ladung und Teilung des Halteteils,
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4 das Detail D aus 1 in vergrößerter Darstellung,
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5 das in 4 Gezeigte, kurz nach Zündung der pyrotechnischen Ladung,
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6 das in 5 Gezeigte, zu einem späteren Zeitpunkt, im Wesentlichen entsprechend 3,
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7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 4 entsprechenden Darstellung,
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8 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 7 entsprechenden Darstellung,
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9 das in 8 Gezeigte in einem der 5 entsprechenden Zustand,
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10 das in 8 Gezeigte in einem im Wesentlichen der 6 entsprechenden Zustand und
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11 ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung in einer der 2 entsprechenden Darstellung.
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Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gassackeinheit, nämlich ein Fahrer-Gassackmodul. Dieses ist grundsätzlich wie üblich aufgebaut, es weist nämlich ein Gehäuse 20, einen in das Gehäuse 20 eingefalteten Gassack 10 und einen als Inflator dienenden Gasgenerator 25 zur Befüllung des Gassackes 10 auf. Weiterhin ist ein Deflektor-Diffusor-Bauteil 30 vorgesehen, welches mehrere Funktionen erfüllt: Zum einen hält ein sich zum Gehäuseboden 22 des Gehäuses 20 parallel erstreckender Bodenabschnitt 32 den Gassack 10 am Gehäuse 20. Weiterhin überdeckt ein Diffusorabschnitt 39 des Deflektor-Diffusor-Bauteils 30 den Gasgenerator 25 und verhindert somit einen Kontakt zwischen Gassack 10 und Gasgenerator 25. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Deflektor-Diffusor-Bauteil 30 einen Seitenwandabschnitt 38 auf, welcher insbesondere auch den Gassack vor aus dem Gasgenerator 25 austretenden heißen Gasen schützt. Gehäuse 20 und Deflektor-Diffusor-Bauteil 30 bilden eine fahrzeugfeste Baugruppe gemäß der hier getroffenen Definitionen.
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Der Gassack
10 weist eine adaptive Ventilationseinrichtung auf. Diese besteht aus einer Ventilationsöffnung
12 und einer Tülle
14, deren erstes Ende die Ventilationsöffnung
12 umläuft und mit dem Gassack
10 verbunden ist. Es ist ein Zugband
16 vorgesehen, dessen erstes Ende das zweite Ende der Tülle
16 umläuft und dessen zweites Ende mit einem Halteteil
60 verbunden ist. Eine derartige Ventilationseinrichtung ist beispielsweise aus der
US 2006/0071461 A1 bekannt, so dass diese hier im Detail nicht weiter beschrieben werden muss. Das Halteteil
60 ist in einer Aufnahme des Gehäusebodens
22 gehalten und erstreckt sich durch eine Durchbrechung im Bodenabschnitt
32 des Deflektor-Diffusor-Bauteils
30.
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Das Halteteil 60 weist ein Hohlkörperelement auf, in dessen Innerem eine pyrotechnische Ladung aufgenommen ist. Wird diese pyrotechnische Ladung gezündet, so wird das Hohlkörperelement in zwei Teile zerteilt, so dass das Teil, welches mit dem Zugband 16 verbunden ist, frei wird.
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2 zeigt den Zustand, welcher eintritt, wenn der Gassack 10 nach Zündung des Gasgenerators 25 vollständig befüllt ist, das Hohlkörperelement des Halteteils jedoch noch intakt ist. Hier steht das Zugband 16 unter Zugspannung und zieht somit die Tülle 14 zusammen, so dass sich die adaptive Ventilationseinrichtung in einem geschlossenen oder zumindest gedrosselten Zustand befindet. Wird nun die pyrotechnische Ladung gezündet, so wird das Halteteil 60 in zwei Teile zerteilt und der Teil des Hohlkörperelements (zweites Element 70), welcher das zweite Ende des Zugbandes 16 trägt, wird frei, so dass das Zugband 16 seine Zugspannung verliert, die Tülle durch die Ventilationsöffnung 12 nach außen gestülpt wird und somit der ungedrosselte Zustand der adaptiven Ventilationseinrichtung vorliegt (3).
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Die 4 zeigt das Detail D aus 1, nämlich insbesondere das Halteteil 60. Dieses Halteteil besteht im nicht aktivierten Zustand, wie er in 1 gezeigt ist, aus einem Hohlkörperelement 62 und einer pyrotechnischen Ladung 80, welche im Inneren des Hohlkörperelementes 62 aufgenommen ist. Hierbei ist der Hohlraum des Hohlkörperelementes (also das Innere) vorzugsweise von allen Seiten vollständig verschlossen.
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Das Hohlkörperelement 62 besteht aus einem ersten Element 64, welches im Wesentlichen in Form eines „Kanonenrohres” ausgebildet ist, und einem zweiten Element 70, welches in Form eines Deckels das offene Ende des ersten Elementes 64 verschließt, wozu Rasteinrichtungen vorgesehen sind, auf welche später näher eingegangen wird. Hieraus ergibt sich auch der erfindungsgemäße Unterschied zum gattungsgemäßen Halteteil, welcher nämlich darin besteht, dass der Teil des Hohlkörperelementes, welcher bei Zündung der pyrotechnischen Ladung abgetrennt wird, von vornherein als separates Element (zweites Element 70) ausgebildet ist, welches mit dem Teil (erstes Element 64), das permanent mit einem fahrzeugfesten Bauteil verbunden ist, verrastet oder verklipst ist. Durch eine entsprechende geometrische Ausgestaltung (auf ein bevorzugtes Ausgestaltung derselben wird später genauer eingegangen) ist es hierbei möglich, dass die Rast- oder Klipsverbindung zwischen den beiden Elementen hohen Zugkräften, die auf Grund der Zugkraft im Zugband 16 auftreten können, standhält, jedoch schon auf Grund von relativ geringen Kräften, welche durch Zündung der pyrotechnischen Ladung auftreten, entrastet werden.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel verjüngt sich der Hohlraum des ersten Elements 64, in welchem die pyrotechnische Ladung aufgenommen ist, in Richtung des zweiten Elementes 70. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verjüngung sprungartig entlang einer Stufe. In Fall eines sich verjüngenden ersten Elements 64 ist es produktionstechnisch zu bevorzugen, dass das erste Element 64 durch Umspritzen der pyrotechnische Ladung 80 gebildet wird.
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Das obere, dem zweiten Element zugewandte Ende des ersten Elementes 64 trägt zwei Rastnasen, nämlich die erste Rastnase 66 und die zweite Rastnase 68. Diese beiden Rastnasen erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen. Beide Rastnasen weisen jeweils eine wirksame Fläche auf, welche zum Verrasten des ersten Elementes 64 dient. Hierbei wird die wirksame Fläche der ersten Rastnase 66 als erste wirksame Fläche 66a und die wirksame Fläche der zweiten Rastnase 68 als zweite wirksame Fläche 68a bezeichnet. Die erste wirksame Fläche 66a erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung (Axialrichtung) R des ersten Elementes 64, während sich die zweite wirksame Fläche 68a derart schräg zur Längsrichtung R des ersten Elementes 64 erstreckt, dass ihre Flächennormale ein Komponente hat, welche im Wesentlichen vertikal zur Längserstreckung des ersten Elementes 64 steht, und eine Komponente, welche parallel zu dieser Längserstreckung ist. Mit anderen Worten: Die zweite wirksame Fläche 68a bildet eine schräge Rampe. Erste Rastnase und erster Rastvorsprung bilden eine erste Rasteinrichtung, zweite Rastnase und zweite Rastvorsprung bilden eine zweite Rasteinrichtung,
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Das zweite Element 70 weist einen Abdeckabschnitt 72 auf, welcher das offene Ende des ersten Elementes 64 überdeckt und dessen in Richtung des ersten Elementes 64 weisende Fläche als Beaufschlagungsfläche 72a bezeichnet wird. Wie dies im Ausführungsbeispiel auch gezeigt ist, kann sich diese Beaufschlagungsfläche 72a auch im Inneren des ersten Elementes 64 befinden.
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Weiterhin weist das zweite Element 70 einen ersten Rastvorsprung 76 auf, welcher der ersten Rastnase 66 zugeordnet ist, und einen zweiten Rastvorsprung 78, welcher der Rastnase 68 zugeordnet ist. Hierbei hat der erste Rastvorsprung 76 eine erste wirksame Gegenfläche 76a, welche sich parallel zur ersten wirksamen Fläche 76a erstreckt und an dieser anliegt; dementsprechend hat der zweite Rastvorsprung 78 eine zweite wirksame Gegenfläche 78a, welche sich parallel zur zweiten wirksamen Fläche 68a erstreckt und an dieser anliegt.
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Das zweite Element 70 weist weiterhin einen Halteabschnitt 74 auf. Dieser ist zum Abdeckabschnitt 72 derart seitlich versetzt, dass er sich seitlich neben dem ersten Rastvorsprung 76 befindet. Innerhalb dieses Halteabschnitts 74 ist das Zugband 16 mit dem zweiten Element 70 verbunden, beispielsweise dadurch, dass der Halteabschnitt 74 ein Loch aufweist, durch welches sich das Zugband 16 erstreckt. Aus dieser Geometrie folgt, dass, wenn vom Zugband 16 eine Kraft auf das zweite Element 70 ausgeübt wird, diese Kraft niemals vollständig axial in Bezug auf das erste Element 64 sein kann, sondern das zweite Element 70 immer ein Drehmoment auf das erste Element 64 ausübt.
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Auf Grund der Tatsache, dass sich der Halteabschnitt 74 neben der ersten Rastnase 66 befindet, deren erste wirksame Fläche 66a eine Stufe bildet, wird das zweite Element 70 vom ersten Element 64 nicht entrastet, wenn das Zugband 16 eine Zugkraft auf den Halteabschnitt 74 des ersten Elementes 70 ausübt. Wegen der oben beschriebenen und in 4 deutlich sichtbaren Geometrie wird in diesem Fall nämlich nur die erste wirksame Gegenfläche 76a gegen die erste wirksame Fläche 66a gedrückt und kann sich auf Grund der stufenförmigen Orientierung der beiden Flächen von dieser nicht entrasten, selbst dann nicht, wenn das zweite Element 70 eine gewisse Elastizität aufweist.
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Anders liegt der Fall, wenn, wie in 5 gezeigt, die pyrotechnische Ladung 80 gezündet wird und der daraufhin entstehende Druck eine Kraft auf die Beaufschlagungsfläche 72a ausübt. Diese Kraft wirkt (praktisch perfekt) in axialer Richtung R, d. h. dass sowohl die erste wirksame Gegenfläche 76a gegen die erste wirksame Fläche 66a als auch die zweite wirksame Gegenfläche 78a gegen die zweite wirksame Fläche 68a gedrückt wird. Auf Grund der oben beschriebenen Geometrie geschieht hierbei auf der Seite der ersten wirksame Fläche/der ersten wirksamen Gegenfläche nichts, wohingegen die zweite wirksame Gegenfläche 78a unter elastischer Deformation des zweiten Elementes 70 an der zweiten wirksamen Fläche 66a aufgleitet, wodurch das zweite Element 70 vom ersten Element 64 unter elastischer Deformation des ersten Elements 70 entrastet wird (siehe 5 und 6).
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Die 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das erste Element 64 einen konstanten Innendurchmesser aufweist, wodurch es getrennt von der pyrotechnischen Ladung hergestellt werden kann. Die Funktionsweise ist exakt wie oben in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
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8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, dessen Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel darin liegt, dass auf der Innenseite des ersten Elementes 64 eine deformierbare Kappe 85, vorzugsweise aus einem Metallblech, angeordnet und mit der Innenseite des ersten Elementes 64 verbunden ist. Im Ausgangszustand, wie er in 8 gezeigt ist, ist diese deformierbare Kappe 85 abschnittsweise nach innen gestülpt.
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Wird nun, wie dies in 9 gezeigt ist, die pyrotechnische Ladung 80 gezündet, so drückt der daraufhin entstehende Druck die deformierbare Kappe 85 in eine ausgestülpte Stellung, so dass ein Abschnitt der deformierbaren Kappe 85 gegen die Beaufschlagungsfläche 72a des Abdeckabschnittes 72 drückt und somit die benötigte Axialkraft auf das zweite Element 70 ausübt, was, wie im ersten Ausführungsbeispiel auch, zu einem Entrasten des zweiten Elementes 70 führt. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel (d. h. natürlich auch zum zweiten Ausführungsbeispiel) besteht also darin, dass bei Zündung der pyrotechnischen Ladung die Axialkraft auf die Beaufschlagungsfläche 72a nicht direkt durch den Gasdruck, sondern indirekt durch den Gasdruck, nämlich durch die vom Gasdruck angetriebene deformierbare Kappe erfolgt. Vorteil des dritten Ausführungsbeispiels ist, dass im Inneren des Gassackes keine offenen Flammen auftreten.
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Im oben beschriebenen Anwendungsbeispiel wird das Halteteil dazu eingesetzt, ein adaptives Ventil zu steuern. Dies ist natürlich nicht die einzige Einsatzmöglichkeit, insbesondere ist dieses Halteteil ebenfalls zur Steuerung der Entfaltungstiefe eines Gassacks sehr gut geeignet. Dies ist in 11 gezeigt. Insbesondere ist es hierbei auch möglich, dass die beiden Enden des Zugbandes 16 fest mit dem Gassack 10 verbunden sind und sich das Zugband 16 durch den Halteabschnitt des zweiten Elements 70 erstreckt. Es wäre jedoch auch möglich, dass ein Ende des Zugbandes mit der Gassackhülle und ein Ende des Zugbandes mit dem zweiten Element des Halteteils verbunden ist.
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Beide Elemente können aus Kunststoff bestehen; das zweite Element besteht vorzugsweise aus Kunststoff, da es in der Regel etwas elastisch deformierbar sein muss.
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Grundsätzlich wäre es auch denkbar, einen Abschnitt des Gassackes 10 direkt (also nicht über ein separates Zugelement) mit dem zweiten Element 70 zu verbinden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gassack
- 12
- Ventilationsöffnung
- 14
- Tülle
- 16
- Zugband
- 20
- Gehäuse
- 22
- Gehäuseboden
- 23
- Durchbrechung im Gehäuseboden
- 25
- Gasgenerator
- 27
- zweite Durchgangsöffnung
- 30
- Deflektor-Diffusor-Bauteil
- 32
- Bodenabschnitt
- 36
- erste Durchgangsöffnung
- 38
- Seitenwandabschnitt
- 39
- Diffusorabschnitt
- 60
- Halteteil
- 62
- Hohlkörperelement
- 64
- erstes Element (Kanonenrohr)
- 66
- erste Rastnase
- 66a
- erste wirksame Fläche
- 68
- zweite Rastnase
- 68a
- zweite wirksame Fläche
- 70
- zweites Element (Deckel)
- 72
- Abdeckabschnitt
- 72a
- Beaufschlagungsfläche
- 74
- Halteabschnitt
- 76
- erster Rastvorsprung
- 76a
- erste wirksame Gegenfläche
- 78
- zweiter Rastvorsprung
- 76a
- zweite wirksame Gegenfläche
- 80
- pyrotechnische Ladung
- 82
- Zündkabel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/130445 A1 [0003]
- US 2006/0071461 A1 [0023]
