DE19612166A1 - Vorrichtung zum Öffnen von einem Gas-Druckbehälter - Google Patents

Vorrichtung zum Öffnen von einem Gas-Druckbehälter

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen von einem mit Gas gefüllten Druckbehälter, dessen Öffnung mit einer Membrane verschlossen ist.
Die schlagartige Öffnung von mit Membranen geschlossenen Druckbehältern erfolgt bisher pyrotechnisch oder rein elektrisch über Plasmabogen. Dabei wird der Querschnitt der Öffnung mehr oder weniger versperrt, so daß das freiwerdende Druckgas nicht schnell genug entweichen kann. Dieses ist besonders kritisch bei einer Druckflasche für einen Airbag, bei dessen Öffnung es auf Millisekunden ankommt. Pyrotechnische Öffnungsvorgänge sind außerdem durch ihre Geräusch- und Rauchentwicklung umweltschädlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die schneller und sauberer das Öffnen der Membranen von mit Gas gefüllten Druckbehältern als bisher bekannte derartige Vorrichtungen vornimmt und dabei die Öffnung schlagartig freigibt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der Vorteil der Erfindung besteht in der schnellen, wirkungsvollen und umweltfreundlichen Öffnung der Membranen von Druckbehältern. Beim Auslösevorgang der Vorrichtung fließt ein hoher Entladestrom aus z. B. einer Kondensatorbatterie, worauf der Explosionsdraht verdampft und das entstehende Plasma die Membrane weit aufreißt. Dadurch kann das Druckgas schnell ungehindert ausströmen. Nach weiteren Ausbildungen der Erfindung kann der Massepunkt entweder am Rande der Membrane angeordnet sein, wobei der Explosionsdraht quer oder spiralförmig über die Membrane geführt ist. Anstelle von einem können auch zwei Zuleitungsdrähte an den Explosionsdraht herangeführt werden, wodurch beim Ausfall von einem Zuleitungsdraht der zweite den Entladestrom leiten kann. Bei einer bevorzugten Anwendung von Druckbehältern als Druckflaschen von Airbags kann durch die explosionsartige Öffnung der Membrane der Luftsack in wenigen Mikrosekunden gefüllt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist ihr einfacher Aufbau mit nur wenigen Einzelteilen sowie ihre Zuverlässigkeit bei der Anwendung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Querschnitt durch eine Druckflasche, deren Öffnung durch eine Membrane geschlossen ist;
Fig. 2 eine Ansicht gegen die Membrane nach Fig. 1 mit einem auf die Membrane aufgebrachten spiralförmigen Explosionsdraht;
Fig. 3 die Ansicht gegen die Membrane mit einem quer über die Membrane angeordneten Explosionsdraht und einem Massepunkt in der Mitte des Explosionsdrahtes und
Fig. 4 die Ansicht wie nach Fig. 3 mit dem Massepunkt am Rande der Membrane.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer Druckflasche 1, die einen Hals 2, eine Membrane 3 und einen Haltering 4 für die Membrane 3 aufweist. Die Membrane 3 dichtet die Druckflasche 1 nach außen ab und ist üblicherweise eingeschweißt, wobei sie aus Metall, wie z. B. Stahl, Nickel oder Kupfer besteht und der Haltering 4 auch wegfallen kann. Es besteht auch die Möglichkeit, die Membrane 3, besonders wenn sie durch den Haltering 4 gesichert ist, in den Flaschenhals 2 einzudrücken und sie aus nichtleitendem Material, wie Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff herzustellen. Die Fig. 1 ist eine vereinfachte Darstellung ohne einen in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Explosionsdraht 6. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Vorrichtung bei einem zylindrischen Druckbehälter ohne Hals entsprechend der strich-punktierten Linie 5 anzuwenden.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Membrane 3 mit einem spiralförmigen Explosionsdraht 6, der in einem Massepunkt 7 endet. Im Massepunkt 7 wird der Explosionsdraht 6 an die Membrane 3 gelötet oder geschweißt. Die elektrische Zuleitung zum Explosionsdraht 6 erfolgt durch einen Zuleitungsdraht 8. In Fig. 3 ist der Explosionsdraht aufgeteilt in die Teile 6a und 6b, die quer über die Membrane 3 sich im Massepunkt 7 vereinigen. Der Draht 6a hat die Zuleitung 8 und der Draht 6b eine weitere Zuleitung 9. Bei Ausfall einer der beiden Explosionsdrähte 8a oder 8b, kann die Energiezufuhr durch den jeweils anderen Zuleitungsdraht erfolgen. Eine weitere Variante ist in Fig. 4 dargestellt, bei der der Massepunkt 7 am Rand der Membrane 3 angeordnet ist und bei dem der Explosionsdraht 6 ebenfalls quer über die Membrane 3 geführt ist. Dabei ist auch nur ein Leitungsdraht 8 vorhanden. Der Explosionsdraht 6, 6a, 6b wird über eine Kondensatorentladung oder eine Batterie und einen schnellen Leistungsschalter mit Strom versorgt. Bei der Auslösung des Kondensators oder der Batterie entsteht ein hoher Entladestrom, der den Explosionsdraht 6 verdampft, und das entstehende Plasma reißt die Membrane 3 weit auf, so daß das Druckgas aus dem Druckbehälter 1 frei ausströmen kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Öffnen von einem mit Gas gefüllten Druckgasbehälter, dessen Öffnung mit einer Membrane verschlossen ist, gekennzeichnet durch mindestens einen in die Membrane (3) eingebrachten oder auf die Membrane (3) aufgebrachten Explosionsdraht (6, 6a, 6b), der in einem Massepunkt (7) mit der Membrane (3) verbunden ist und der über mindestens einen Zuleitungsdraht (8, 9) mit einem Entladestromstoß beaufschlagbar ist, wobei die auftretende Hitzewirkung den Explosionsdraht (6, 6a, 6b) verdampft und die Membrane (3) aufreißt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massepunkt (7) in der Mitte der Membrane (3) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosionsdraht (6) vom Rand der Membrane (3) spiralförmig bis zum Massepunkt (7) geführt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Massepunkt (7) zwei Explosionsdrähte (6a, 6b) quer über die Membrane (3) bis zum Rand derselben und auch zwei Zuleitungsdrähte (8, 9) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massepunkt (7) am Rand der Membrane (3) angebracht und der Explosionsdraht (6) quer über die Membrane (3) hinweggeführt ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (3) am Rand durch einen Haltering (4) gesichert ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter als Druckflasche (1) ausgeführt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungsdraht (8, 9) über eine Kondensatorentladung und einen schnellen Leistungsschalter mit Energie versorgt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungsdraht (8, 9) über eine Batterie und einen schnellen Leistungsschalter mit Energie versorgt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1346885A1 (de) * 2000-12-27 2003-09-24 Daicel Chemical Industries, Ltd. Aufblasvorrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1346885A1 (de) * 2000-12-27 2003-09-24 Daicel Chemical Industries, Ltd. Aufblasvorrichtung
EP1346885A4 (de) * 2000-12-27 2007-03-21 Daicel Chem Aufblasvorrichtung
US7290796B2 (en) 2000-12-27 2007-11-06 Daicel Chemical Industries, Ltd. Inflator

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