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DIESE ERFINDUNG betrifft einen Druckbehälter, eine Aufblasvorrichtung und ein Airbag-Modul sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters. Insbesondere bezieht sich diese auf einen Behälter, der zum Bereitstellen von Druckgas zum Aufblasen eines Airbags verwendet werden kann.
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Es ist seit vielen Jahren bekannt, Fahrzeuge mit Airbags auszustatten, um Insassen der Fahrzeuge bei Kollisionen zu schützen. Wenn beispielsweise Fahrzeugsensoren erkennen, dass ein Fahrzeug in einen Frontalzusammenstoß verwickelt ist oder wahrscheinlich in einen solchen verwickelt wird, kann vor dem Führer des Fahrzeugs sofort ein Airbag aus dem Armaturenbrett aufgeblasen werden. Wenn der Fahrzeugführer während des Aufpralls relativ zum Fahrzeug nach vorne geschleudert wird, wird die relative Bewegung des Fahrzeugführers verglichen mit dem Fahrzeug durch den Airbag gebremst, und in der Mehrzahl der Fälle fallen Verletzungen des Fahrzeugführers aufgrund des Vorhandenseins des Airbags weniger gravierend aus.
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Es lässt sich allerdings nachvollziehen, dass Airbags dieser Art äußerst rasch aufgeblasen werden müssen, weshalb Gas für gewöhnlich mit hohem Druck in das Innere eines Airbags eingeführt werden muss.
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Es wurde vorgeschlagen, Airbag-Aufblasvorrichtungen bereitzustellen, welche eine oder zwei Flaschen oder Druckgefäße, die unter Druck stehendes Gas enthalten, umfassen. Jede Flasche kann durch eine geeignete Metallfolie verschlossen sein. Die Metallfolie wird zunächst durch ein Element gehalten, welches gegen das Äußere der Folie festgehalten wird. Wenn der Airbag aufgeblasen werden soll, wird das Halteglied von der Metallfolie wegbewegt, wodurch die Folie reißen und das Gas aus der Gasflasche austreten und in das Innere des Airbags einströmen kann, um den Airbag aufzublasen.
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Bei Aufblasvorrichtungen dieser allgemeinen Art kann eine Gasflasche einen Treibstoff in Form eines oxidierbaren Gases enthalten, und die andere Flasche kann ein Oxidiergas enthalten. Diese Gase vermischen sich, wenn sie aus den jeweiligen Gasflaschen austreten. In weiterer Folge können die Gase, wenn sie sich in dem Airbag befinden, entzündet werden, um den Airbag vollständig aufzublasen.
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Eine Aufblasvorrichtung dieser Art wird in
GB 2,417,066 offenbart. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Gasmenge, welche durch die Aufblasvorrichtung in den ersten Millisekunden nach dem Reißen der Folien zugeführt wird, sich signifikant auf den Aufblasdruck des Airbags auswirken kann. In vielen Fällen ist es erstrebenswert, den Airbag-Aufblasdruck durch Reduzieren der Aufblasvorrichtungs-Ausstoßleistung während der ersten Millisekunden nach dem Reißen der Folien zu reduzieren.
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Eine Aufblasvorrichtung ist zudem jeweils aus
DE 102 39 778 B3 und
DE 101 38 245 A1 bekannt. Bei den dort beschriebenen Aufblasvorrichtungen ist es nicht möglich, die Länge des Zeitraumes mit reduziertem Gasdurchsatz einzustellen.
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Mit der vorliegenden Erfindung sollen die oben genannten Anliegen gelöst werden. Dies wird jeweils mit den Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils dazu sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Demzufolge sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Druckbehälter vor, der ein umschlossenes Hauptinnenvolumen umfasst und eine darin ausgebildete erste Auslassöffnung aufweist, welche die Kommunikation zwischen dem Hauptinnenvolumen und dem Äußeren des Behälters ermöglicht, wobei der Behälter ferner umfasst: ein erstes Element, welches die erste Auslassöffnung zunächst verschließt; eine in dem Hauptinnenvolumen ausgebildete Umschließung, welche die erste Auslassöffnung im Wesentlichen umgibt und ein erstes Volumen um die erste Auslassöffnung umschließt; eine zweite Auslassöffnung, die durch die Umschließung hindurch ausgebildet ist; und ein zweites Element, welches die zweite Auslassöffnung zunächst versiegelt, wobei der Strömungsweg von dem Hauptinnenvolumen zu der ersten Auslassöffnung zunächst durch das zweite Element blockiert wird, so dass ein Aufreißen des zweiten Elements den Querschnitt des vorhandenen Strömungswegs von dem Hauptinnenvolumen zu der ersten Auslassöffnung vergrößert.
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Erfindungsgemäß ist in der Umschließung ein Kommunikationsdurchgang ausgebildet, der die Kommunikation zwischen dem Hauptinnenvolumen und dem ersten Volumen ermöglicht.
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Vorzugsweise ist durch das zweite Element hindurch ein Loch ausgebildet.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag vor, wobei die Aufblasvorrichtung einen Druckbehälter gemäß dem Obengesagten umfasst.
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Zweckmäßigerweise ist das erste Element ein zerreißbares Element, und zunächst ist eine Halteeinrichtung bereitgestellt, um das erste Element zu halten, wobei die Halteeinrichtung nach Auslösen der Aufblasvorrichtung entfernt wird, damit das erste Element reißen kann.
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Vorteilhafterweise ist das erste Element ein zerreißbares Element, und es ist eine Aufreißanordnung bereitgestellt, um das erste Element nach Aktivierung der Aufblasvorrichtung aufzureißen.
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Vorzugsweise ist eine Aufreißanordnung bereitgestellt, um das zweite Element als Reaktion auf ein sekundäres Auslösesignal aufzureißen.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Aufreißanordnung ein Aufreißglied, welches als Reaktion auf das sekundäre Auslösesignal das zweite Element berührt und aufreißt.
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Vorteilhafterweise umfasst das Aufreißglied einen Teil eines Solenoids, und das Aufreißglied wird durch einen elektrischen Strom, der durch eine Spule hindurchgeführt wird, welche das Aufreißglied umgibt, zu dem zweiten Element hin getrieben.
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Zweckmäßigerweise wird eine pyrotechnische Ladung bereitgestellt, um das Aufreißelement zu dem zweiten Element hin zu treiben.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Aufblasvorrichtung zwei Druckbehälter gemäß dem Obengesagten.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Airbag-Modul vor, welches eine Aufblasvorrichtung gemäß dem Obengesagten umfasst.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters vor, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Behälters, der ein Hauptinnenvolumen umschließt und eine darin ausgebildete erste Auslassöffnung umfasst, welche die Kommunikation zwischen dem Hauptinnenvolumen und dem Äußeren des Behälters ermöglicht; Verschließen der ersten Auslassöffnung mit einen ersten Element; Bereitstellen einer in dem Hauptinnenvolumen ausgebildeten Umschließung, welche die erste Auslassöffnung im Wesentlichen umgibt und ein erstes Volumen um die erste Auslassöffnung umschließt; Ausbilden einer zweiten Auslassöffnung, die durch die Umschließung hindurch ausgebildet ist; und Verschließen der zweiten Auslassöffnung durch ein zweites Element, wobei die Anordnung derart ist, dass der Strömungsweg von dem Hauptinnenvolumen zu der ersten Auslassöffnung zunächst durch das zweite Element blockiert wird, so dass das Reißen des zweiten Elements den Querschnitt des vorhandenen Strömungswegs von dem Hauptinnenvolumen zu der ersten Auslassöffnung vergrößert.
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Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Füllens des Hauptinnenvolumens mit einem Druckgas.
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Vorzugsweise wird eine Druckdifferenzschwelle, bei welcher das zweite Element reißt, derart gewählt, dass es nach dem Reißen des ersten zerreißbaren Elements zu einer Verzögerung vor dem Reißen des zweiten Elements kommt.
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Zweckmäßigerweise dauert die Verzögerung mindestens 5 Millisekunden.
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Vorteilhafterweise wird das Volumen des ersten Volumens gewählt, um die auf das Reißen des ersten zerreißbaren Elements folgende Verzögerung, nach welcher das zweite Element reißt, zu regeln.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Aufreißanordnung, um das zweite Element als Reaktion auf ein sekundäres Auslösesignal zu aufzureißen.
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Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Ausbildens eines Kommunikationsdurchgangs in der Umschließung, welcher die Kommunikation zwischen dem Hauptinnenvolumen und dem ersten Volumen ermöglicht.
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Vorzugsweise wird die Querschnittsfläche des Kommunikationsdurchgangs gewählt, um die auf das Reißen des ersten zerreißbaren Elements folgende Verzögerung, nach welcher das zweite Element reißen wird, zu regeln.
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Für ein einfacheres Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nunmehr Ausführungsformen derselben mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
- 1 und 2 Elemente eines Druckbehälters in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Ansicht von Komponenten eines Druckbehälters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 4, 5 und 6 schematische Ansichten von Druckbehältern gemäß weiteren Ausführungsformen.
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Zunächst auf 1 und 2 Bezug nehmend sind darin Schnittansichten eines Endabschnitts eines Druckbehälters 1 dargestellt, welcher die vorliegende Erfindung ausführt. Der Behälter 1 ist von im Allgemeinen zylindrischer Gestalt und umfasst eine Hauptaußenwand 2, welche aus einem robusten Material wie Stahl gebildet ist. In 1 und 2 ist nur ein Endabschnitt des Behälters 1 dargestellt. Allerdings sollte es sich verstehen, dass die Außenwand 2 ein im Wesentlichen umschlossenes Hauptinnenvolumen 3 definiert.
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Eine erste Auslassöffnung 4 ist in einer Endoberfläche 5 des Behälters 1 ausgebildet. Die erste Auslassöffnung 4 ist durch ein erstes zerreißbares Element in Form einer Metallfolie 6 überdeckt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Metallfolie 6 ausgestaltet, um zu reißen, wenn der Druckunterschied an der Folie 6 ein vorgegebenes Niveau überschreitet.
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Die erste Auslassöffnung 4 ist von einer Umschließung 7 umgeben, welche vorzugsweise eine im Allgemeinen schüsselförmige und im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist. Die Umschließung 7 ist an einer inneren Oberfläche des Abschnitts 5 der Hauptwand 2 befestigt, so dass die Umschließung 7 das erste Auslassloch 4 zur Gänze umgibt. Die Umschließung 7 steht einwärts in das Hauptinnenvolumen 3 des Behälters 1 vor und umschließt daher ein erstes Volumen 8 um die erste Auslassöffnung 4.
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In der Umschließung 7 ist eine zweite Auslassöffnung 9 ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Auslassöffnung 9 in einem mittigen Bereich der Umschließung 7 ausgebildet und daher im Wesentlichen direkt gegenüber, und in einer Linie mit, der ersten Auslassöffnung 4 angeordnet.
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Die zweite Auslassöffnung 9 wird durch ein zweites Element in Form einer zweiten zerreißbaren Folie 11 blockiert, welche sich über eine innere Oberfläche 11 der Umschließung 7 erstreckt. Die zweite Folie 11 ist ebenfalls derart ausgestaltet, dass sie reißt, wenn die Druckdifferenz an der Folie 11 einen vorgegebenen Wert überschreitet. Dieser Wert kann derselbe wie der Wert sein, bei dem die erste Folie 6 reißt, kann allerdings auch davon verschieden sein.
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Durch die Umschließung 7 hindurch ist auch ein Kommunikationsdurchgang 12 ausgebildet, wobei der Kommunikationsdurchgang 12 eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als die der zweiten Auslassöffnung 9 ist. Der Kommunikationsdurchgang 12 ist vorzugsweise an einem Seitenabschnitt der Umschließung 7 ausgebildet. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Kommunikationsdurchgang 12 nicht blockiert und lässt Gas zwischen dem ersten Volumen 8, das durch die Umschließung 7 umschlossen ist, und dem Hauptinnenvolumen 3 des Behälters 1 strömen.
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Vor der Aktivierung des dem Behälter 1 zugeordneten Airbags ist eine Halteeinrichtung (nicht dargestellt) gegen die Außenseite der ersten Folie 6 vorgesehen. Dadurch wird verhindert, dass die erste Folie 6 reißt.
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Wenn der Airbag aktiviert wird, wird die Halteeinrichtung entfernt. Die Druckdifferenz zwischen dem Gas in dem ersten Volumen 8, welches stark komprimiert ist, und dem Gas unmittelbar außerhalb der ersten Folie 6 ist größer als die Schwelle, die erforderlich ist, um diese Folie 6 zum Reißen zu bringen. Somit reißt die erste Folie 6 und lässt Gas von dem ersten Volumen 8 durch die erste Auslassöffnung 4 aus dem Behälter 1 strömen.
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Bei alternativen Ausführungsformen ist die erste Folie ausreichend robust, so dass sie nicht infolge der Druckdifferenz zwischen dem Gas in dem Behälter und der Umgebungsluft reißt. Bei derartigen Ausführungsformen kann auf eine Halteeinrichtung verzichtet werden, und die erste Folie kann „aktiv“ aufgerissen werden, beispielsweise durch eine Nadel oder ein anderes scharfes Element, was für Fachkundige nachvollziehbar sein wird.
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Wenn nun Gas aus dem ersten Volumen 8 austritt, fällt der Druck in dem ersten Volumen 8 ab. Allerdings ist wenigstens während der ersten Millisekunden die Druckdifferenz zwischen dem ersten Volumen 8 und dem Hauptinnenvolumen 3 nicht groß genug, um die zweite Folie 11, welche die zweite Auslassöffnung 9 blockiert, zum Reißen zu bringen.
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Während dieser ersten Strömungsphase kann Gas auch von dem Hauptinnenvolumen 3 durch den Kommunikationsdurchgang 12 in das erste Volumen 8 strömen und aus dem Behälter 1 durch die erste Auslassöffnung 4 austreten.
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Nachdem eine bestimmte Gasmenge aus dem ersten Volumen 8 ausgetreten ist, fällt der Druck in dem ersten Volumen 8 auf ein Niveau ab, auf dem die Druckdifferenz zwischen dem ersten Volumen 8 und dem Hauptinnenvolumen 3 des Behälters 1 ausreichend ist, um die zweite Folie 11 zum Reißen zu bringen. Die zweite Folie 11 reißt dann und lässt Gas aus dem Hauptinnenvolumen 3 direkt durch das zweite Auslassloch 9 und durch die erste Auslassöffnung 4 aus dem Behälter 1 strömen. Der „normale“ Hauptstrom von Gas aus dem Behälter 1 ist somit hergestellt.
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Es wird nachzuvollziehen sein, dass, wenn die erste Folie 6 aufgerissen ist, der Gasstrom aus dem Behälter 1 während eines ersten Zeitraums relativ gering ist. Nach dem Reißen der zweiten Folie 11 wird der Durchsatz jedoch ansteigen. Wie oben besprochen ist es oft erstrebenswert, dass der Durchsatz während der ersten Millisekunden nach der Aktivierung weniger aggressiv als der normale Gasstrom aus einem Druckbehälter dieses Typs ist, und es wird zu erkennen sein, wie es die Merkmale der oben genannten Ausführungsform ermöglichen, dies zu erreichen, ohne getrennte Auslösesignale zu benötigen, um die erste und die zweite Auslassöffnung im Behälter zu öffnen.
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Die Länge des Zeitraums, während dessen der reduzierte Durchsatz andauert, kann durch die Größe des ersten Volumens 8, den Schwellendruck, bei dem die zweite Folie 11 reißt, und auch durch den Durchmesser des Kommunikationsdurchgangs 12 bestimmt werden.
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Je größer das erste Volumen 8 ausgebildet ist, umso länger dauert der Zeitraum mit reduziertem Gasdurchsatz an.
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Außerdem dauert der Zeitraum mit reduziertem Gasdurchsatz umso länger an, je höher die Reißschwelle der zweiten Folie 11 ist.
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Schließlich gilt noch, dass der Zeitraum mit reduziertem Gasdurchsatz umso länger andauert, je größer die Querschnittsfläche des Kommunikationsdurchgangs 12 ist.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Länge des Zeitraums zwischen dem Reißen der ersten Folie 6 und dem Reißen der zweiten Folie 11 mindestens 5 Millisekunden.
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Auf 3 Bezug nehmend ist darin eine schematische Ansicht von Komponenten einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Abschnitt der Endwand 5 des Behälters 1 ist dargestellt, und auch hier umfasst der Behälter 1 eine Außenwand 2, welche ein Hauptinnenvolumen 3 im Wesentlichen umschließt. Eine erste Auslassöffnung 4 ist in der Endoberfläche 5 der Hauptwand 2 ausgebildet, wobei diese erste Auslassöffnung 4 zunächst durch eine erste zerreißbare Folie 6 überdeckt wird.
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Wie bei der ersten Ausführungsform umgibt eine Umschließung 13 die erste Auslassöffnung 4 und erstreckt sich in das Innere des Behälters 1. Die Umschließung 13 umfasst auch hier einen im Allgemeinen schüsselförmigen Abschnitt 14, der an die innere Oberfläche des Endabschnitts 5 der Wand 2 des Behälters 1 gesiegelt oder auf andere Weise daran befestigt ist, und umgibt die erste Auslassöffnung 4. Ein Kommunikationsdurchgang 15 ist durch einen Seitenbereich des schüsselförmigen Abschnitts 14 ausgebildet und ermöglicht den Strom von Gas zwischen dem Hauptinnenvolumen 3 und dem Inneren des schüsselförmigen Abschnitts 14, wobei durch den schüsselförmigen Abschnitt 14 der Umschließung 13 auch eine Strömungsöffnung 16 ausgebildet ist und vorzugsweise der ersten Auslassöffnung 4 im Allgemeinen gegenüber angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Strömungsöffnung 16 nicht durch eine Berstscheibe oder ein anderes zerreißbares Element überdeckt.
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Die Umschließung 13 umfasst auch einen Hauptkörper 17, der an dem schüsselförmigen Abschnitt 14 befestigt ist (und einstückig damit ausgebildet sein kann). Der Hauptkörper 17 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei eine Fläche des schüsselförmigen Abschnitts 14 als eine Endfläche davon dient, und erstreckt sich von dem schüsselförmigen Abschnitt 14 weg in das Innere des Behälters 1. Das Ende 18 des Hauptkörpers 17, welches am weitesten von dem schüsselförmigen Abschnitt 14 entfernt ist, weist eine durch dieses hindurch ausgebildete zweite Auslassöffnung 19 auf, wobei die zweite Auslassöffnung 19 zunächst durch eine zweite Berstscheibe in Form einer zweiten zerreißbaren Folie 20 verschlossen ist.
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Es versteht sich, dass die Volumina, welche in dem schüsselförmigen Abschnitt 14 und dem Hauptkörper 17 der Umschließung 13 umschlossen sind, gemeinsam ein erstes Volumen 21 umfassen.
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Wenn der dem Behälter 1 zugeordnete Airbag aktiviert wird, wird die erste Folie 6 aufgerissen, wie oben beschrieben wurde. Dann strömt Gas von dem ersten Volumen 21 aus der Umschließung 13 und durch die erste Auslassöffnung 4 aus dem Behälter 1. Während dies stattfindet, fällt der Druck in dem Hauptkörper 17 ab, erreicht jedoch nicht, zumindest für kurze Zeit nicht, einen Punkt, an dem die Druckdifferenz an der zweiten Folie 20 ausreichend ist, um zu bewirken, dass die zweite Folie 20 reißt.
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Nachdem eine ausreichende Gasmenge aus der Umschließung 13 entwichen ist, ist die Druckdifferenz an der zweiten Folie 20 ausreichend, um die Folie 20 zum Reißen zu bringen, und nachdem dies stattgefunden hat, kann Gas von dem Hauptinnenvolumen 3 des Behälters 1 durch die zweite Auslassöffnung 19, durch die Strömungsöffnung 16 und durch die erste Auslassöffnung 4 aus dem Behälter strömen.
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Auch hier versteht es sich, dass der Zeitraum, während dessen der reduzierte Gasdurchsatz andauert, durch Regeln der Größe des ersten Volumens 21, der Reißschwelle der zweiten Folie 20 und des Durchmessers des Kommunikationsdurchgangs 15 variiert werden kann. Die Möglichkeiten, wie die Dauer des reduzierten Durchsatzes durch Verändern dieser Parameter beeinflusst werden kann, werden oben besprochen.
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Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann ein Loch durch die zweite Folie 11, 20 ausgebildet werden. Die Auswirkung davon wäre, den Zeitraum mit reduziertem Gasdurchsatz zu verlängern, da Gas in der Lage sein wird, vor dem Reißen der zweiten Folie 11, 20 von dem Hauptinnenvolumen 3 in das erste Volumen 8, 21 zu strömen, und die Druckdifferenz zwischen dem Hauptinnenvolumen 3 und dem ersten Volumen 8, 21 somit langsamer ansteigen wird.
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Das Ausbilden eines Loches durch die zweite Folie 11, 20 kann eine Alternative zum Bereitstellen des Kommunikationsdurchgangs 12, 15 sein.
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Es sollte auch festgehalten werden, dass, unabhängig davon, ob ein Loch durch die zweite Folie 11, 20 ausgebildet wird, die Umschließung 7, 13 ohne Kommunikationsdurchgang 12, 15 ausgebildet werden kann. Der Verzicht auf einen Kommunikationsdurchgang 12, 15 kann jedoch die Dauer des reduzierten Gasdurchsatzes auf eine unerwünscht kurze Länge reduzieren. Der Kommunikationsdurchgang 12, 15 erweist sich auch als zweckmäßig beim Füllen des Behälters 1 mit Druckgas, wenn die Aufblasvorrich3tung zunächst gerüstet wird.
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Mit Bezugnahme auf 4 ist darin eine schematische Ansicht einer nicht zu der Erfindung gehörenden Ausführungsform dargestellt. Die weitere Ausführungsform hat viele Merkmale mit der ersten Ausführungsform gemein. Allerdings wird bei dieser Ausführungsform die zweite Auslassöffnung 9 nicht durch ein zweites zerreißbares Element 22 blockiert.
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Stattdessen wird ein Blockierglied 23 bereitgestellt, um die zweite Auslassöffnung 9 zu blockieren. Das Blockierglied 23 umfasst einen länglichen Körper, der bei der dargestellten Ausführungsform im Allgemeinen zylindrisch ist und der mit der zweiten Auslassöffnung 9 im Allgemeinen in einer Linie ausgerichtet innerhalb des Hauptvolumens 3 angeordnet ist. Das Blockierglied 23 weist ein Eingriffsende 24 auf, welches gerundet oder auf andere Weise ausgestaltet ist, um in der zweiten Auslassöffnung 9 satt aufgenommen zu werden. Bei Ausführungsformen kann das Eingriffsende eine Beschichtung aus Gummi oder einer anderen verformbaren Substanz aufweisen.
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Das Blockierglied 23 wird in dem Hauptvolumen 3 durch eine Haltehülse 25 festgehalten, welche das Blockierglied 23 in einer relativ genauen Passung aufnimmt und ermöglicht, dass das Blockierglied 23 in eine Richtung im Wesentlichen direkt zu der zweiten Auslassöffnung 9 hin oder von dieser weg verschoben werden kann. Die Haltehülse 25 wird durch eine oder mehrere radiale Speichen 26, welche an der Außenwand 2 befestigt sind, festgehalten. Alternativ dazu kann die Haltehülse 25 an jedweder anderen geeigneten Haltekomponente, beispielsweise an der Umschließung 7, befestigt sein.
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In seiner Ausgangsposition wird das Eingriffsende 24 des Blockierglieds in der zweiten Auslassöffnung 9 aufgenommen und verschließt die zweite Auslassöffnung 9 auf im Wesentlichen gasdichte Weise.
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Eine vorstehende Lippe 27 ist nahe dem spitz zulaufenden Ende 24 des Blockierglieds 23 vorgesehen. Eine Feder 28 ist zwischen der Lippe 27 und Abschnitten der Haltehülse 25, welche die zweite Auslassöffnung 9 umgeben, angebracht. Die Feder 28 steht unter Kompression und spannt daher das Blockierglied 23 zur Umschließung 7 hin vor.
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Bei der dargestellten Ausführungsform bildet das Blockierglied 23 einen Teil eines Solenoids und weist eine darum herumgewickelte elektrisch leitfähige Spule 29 auf. Es versteht sich daher, dass das Blockierglied 23 oder ein Teil davon aus einem Eisenwerkstoff hergestellt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 29 geführt wird, wird das Blockierglied 23 von der Umschließung 7 weg gegen die durch die Feder 28 vorgesehenen Vorspannkräfte getrieben, so dass das Eingriffsende 24 des Blockierelements 23 von der Umschließung 7 weg gezogen wird. Es versteht sich, dass dies daher ermöglicht, dass Druckgas in dem Hauptvolumen 3 durch die zweite Auslassöffnung 9 strömt und somit den Hauptgasstrom bildet.
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Es versteht sich, dass diese Ausführungsform eine bessere Kontrolle über den Gasstrom von der Aufblasvorrichtung ermöglicht, da der Öffnungszustand der zweiten Auslassöffnung 9 umkehrbar ist, d.h. die zweite Auslassöffnung 9 wiederholt je nach Bedarf blockiert und entblockiert werden kann. Diese Ausführungsform funktioniert ohne Mithilfe des Gasdrucks, um die zweite Auslassöffnung zu entblockieren, und ermöglicht somit eine bessere Kontrolle über die zeitliche Regulierung der ersten und der zweiten Gasstromphase.
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Nunmehr auf 5 Bezug nehmend ist darin eine alternative Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Auslassöffnung 9 durch ein zweites zerreißbares Element 22 verschlossen, und ein Aufreißelement 32 mit einem scharfen Eingriffsende 31 ist vorgesehen und bildet auch hier einen Teil einer Solenoidanordnung. Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Solenoidanordnung bedient werden, um das Aufreißelement 32 zu der zweiten Auslassöffnung 9 hin zu treiben, um das zweite zerreißbare Element 22 aufzureißen. Wenn diese Methode angewandt wird, kann elektrischer Strom nur einen relativ kurzen Zeitraum lang durch die Spule 29 des Solenoids fließen, damit das Aufreißglied 32 das zweite zerreißbare Element 22 aufreißt, jedoch dann durch die Vorspannkraft der Feder 28 (welche bei dieser Ausführungsform zwischen der Lippe 27 und der Umschließung 7 angeordnet ist und das Aufreißelement 32 von der zweiten Auslassöffnung 9 weg vorspannt) in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird und den nachfolgenden Gasstrom durch die zweite Auslassöffnung 9 nicht behindert.
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Andere Antriebsanordnungen, um das Aufreißglied 32 als Reaktion auf ein zweites Auslösesignal zu dem zweiten zerreißbaren Element 22 hin zu treiben, werden ebenfalls in Betracht gezogen. Beispielsweise kann eine pyrotechnische Ladung bereitgestellt werden, um das Aufreißglied 32 anzutreiben.
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Nunmehr auf 6 Bezug nehmend ist darin eine nicht zu der Erfindung gehörenden Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind viele der Komponenten den in Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen ähnlich. Allerdings wird die zweite Auslassöffnung 9 zunächst durch ein zweites Element in Form einer flexiblen Membran 30 blockiert, welche bei der dargestellten Ausführungsform an der dem Hauptvolumen 3 der Aufblasvorrichtung 1 zugewandten Oberfläche der Umschließung 7 angeordnet ist. Die Membran 30 ist an der Oberfläche der Umschließung 7 befestigt, vorzugsweise nur auf einer Seite der zweiten Auslassöffnung 9.
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Die Membran 30 ist ausreichend robust, so dass die Membran 30 während der Aktivierung der Aufblasvorrichtung 1 nicht durch Kräfte, die aus Gasdruckdifferenzen entstehen, zum Reißen gebracht wird. Allerdings kann bewirkt werden, dass sich die Membran 30 biegt und ihre Form verändert, um die zweite Auslassöffnung 9 zu öffnen. Bei bevorzugten Ausführungsformen hat die Membran 30 die Form eines Streifens, der sich verformen kann, so dass ein mittiger Abschnitt des Streifens von der zweiten Auslassöffnung 9 abgehoben wird, wodurch ermöglicht wird, dass Gas rund um die Seiten des Streifens herum und durch die zweite Auslassöffnung 9 strömt.
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Eine Möglichkeit, wie bewirkt werden kann, dass sich die Membran 30 biegt, ist durch die Wirkung eines oder mehrerer piezoelektrischer Kristalle, welche mit Stromquellen verbunden sind. Bei einer Ausführungsform werden ein oder mehrere piezoelektrische Kristalle (nicht dargestellt) in, oder als Teil, der Membran 30 bereitgestellt. Wird ein elektrischer Strom durch die Kristalle hindurchgeführt, so bewirkt dies, dass die Membran 30 verformt und gebogen wird, so dass ein mittiger Bereich davon von der zweiten Auslassöffnung 9 abgehoben wird. Fachkundige werden ohne weiteres nachvollziehen können, wie dies realisiert werden kann.
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Bei alternativen Ausführungsformen kann bewirkt werden, dass sich die Membran 30 durch die Wirkung eines oder mehrere Magnete, vorzugsweise Elektromagnete, biegt. Beispielsweise kann ein mittiger Abschnitt der Membran 30 mit einer ferromagnetischen Substanz versehen werden oder aus einer derartigen hergestellt sein. Ein oder mehrere Elektromagnete (nicht dargestellt), welche beispielsweise in oder nahe der Umschließung 7 angeordnet werden können, können aktiviert werden, um das ferromagnetische Material abzustoßen, wodurch der mittige Bereich der Membran 30 von der zweiten Auslassöffnung 9 abgehoben wird und ermöglicht wird, dass Gas von dem Hauptinnenvolumen 3 durch die zweite Auslassöffnung 9 strömt.
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Fachkundige werden ohne weiteres erkennen, wie diese beiden Methoden auf die Erfindung angewandt werden können. Die in 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen ermöglichen es, ein sekundäres Auslösesignal zu erzeugen, welches die zweite Auslassöffnung öffnet, um die zweite Gasstromphase zu beginnen, wobei die genaue Regelung der Dauer der ersten Phase des Gasstroms ermöglicht wird, und die Vorteile dessen werden naheliegend sein.
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Es wird nachzuvollziehen sein, dass die vorliegende Erfindung eine einfache und robuste Möglichkeit vorsieht, um den Gasdurchsatz aus einem Behälter 1 während eines ersten Zeitraums zu reduzieren.
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In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen bedeuten die Begriffe „umfasst“ und „umfassend“ und Variationen davon, dass die angegebenen Merkmale, Schritte oder Ganzzahlen mit eingeschlossen sind. Die Begriffe sind nicht dahingehend zu interpretieren, dass das Vorhandensein anderer Merkmale, Schritte oder Komponenten ausgeschlossen ist.
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Die in der vorhergehenden Beschreibung oder den nachstehenden Ansprüchen oder den beiliegenden Zeichnungen offenbarten Merkmale, welche je nach Bedarf in deren konkreten Ausgestaltungen oder als Mittel zum Ausführen der offenbarten Funktion oder als Verfahren bzw. Prozess zum Erreichen des offenbarten Resultats dargelegt werden, können getrennt oder in einer beliebigen Kombination derartiger Merkmale zum Durchführen der Erfindung in verschiedenen Formen derselben verwendet werden.
