DE2121389B2 - Schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel - Google Patents

Schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Es sind Absperrventile dieser Art bekannt (FR-PS 61 204), bei denen das Knickgestänge mechanisch mit einer Halteeinrichtung gekuppelt ist, die das Knickgestänge in eine nahezu gestreckte Lage drückt und die bei Freigabe zusammen mit dem Knickgestänge ausweicht.
Dies hat den Nachteil, daß zum Teil erhebliche zusätzliche Massen durch die Ventilklappe weggeschoben werden müssen, wodurch sich eine unter Umständen kritische Verzögerung ergeben kann.
■> Aufgabe der Erfindung ist es, ein Absperrventil der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß ein noch schnelleres öffnen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durnh diese
iii Maßnahmen wird erreicht, daß das Knickgestänge von den Einrichtungen, die es in der Schließstellung halten, bei Freigabe vollkommen freikommt, so daß eine geringere Masse für das schlagartige Öffnen beschleunigt werden muß.
ι > Es ist bei einem Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel bekannt, das Ventilverschlußstück mit Hilfe eines Elektromagneten aus der Schließstellung in die Offenstelliing zu ziehen (DE-PS 8 96 312).
2» Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen·
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematiseber Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
r> F i g. 1 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Absperrventils in geschlossener Stellung,
Fig.2 zeigt eine SeitenschnittansicSu des Absperrventils nach F i g. 1 in einer offenen Stellung; und
Fig.3 zeigt eine schematische Darstellung eines
i« Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, bei dem ein Absperrventil nach F i g. 1 und 2 verwendet wird.
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Absperrventil 10 besitzt ein Gehäuse U mit einem Ventilsitz 1.2 für ein Ventilverschlußstück 13, das über ein Knickgestänge 14
v< gelenkig mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Das Knickgestäiige kann mit Hilfe einer Anziehungseinrichtung 15 in die dargestellte nahezu gestreckte Lage gezogen werden, in der das Ventilverschlußstück Ί3 auf seinem Ventilsitz 12 gehalten ist. Die Anziehungseinrichtung 15 kann durch aine Leseeinrichtung 16 unwirksam gemacht werden. Das Gehäuse 11 hat einen Einlaß 17, der mit einem (nicht dargestellten) Druckgasbehälter verbunden ist. Der Ventilsitz 12 befindet sich auf dem Innenumfang des Einlasses 17. Das Ventilver-
« schlußstück 13 wird durch den im Druckgasbehälter herrschenden Druck in Offenstellung vorgespannt, so daß es durch diesen Druck in dem Arbeitsströmungsmittel von dem Ventilsitz 12 abgehoben werden kann. Das Gehäuse 11 bildet eine Kammer 18, die das Ventilver-
T) schlußstUck 13, das Knickgestänge 14, die Anüiehungseinrichtung 15 und im Bedarfsfall die Löseeinrichtung 16 aufnimmt und mit einem Auslaß 19 versehen ist, der mit der Umgebung oder einem gewöhnlich leeren Prallsack (nicht dargestellt) — entsprechend dem Anwendungsfall — in Verbindung steht.
Das Knickgestänge 14 besitzt zwei Glieder 21 und 22, von denen eines gelenkig mit dem Gehäuse 11 und das andere gelenkig mit dem Verschlußstück 13 verbunden ist und die in ihrer in Fig. I gezeigten nahezu gestreckten Lage das Ventilverschlußstück in seiner Schließstellung halten. In dieser Stellung liegen die Glieder 21 und 22 so, daß die Vorspanndruckkraft in zwei Kraftkomponenten zerlegt ist, von denen eine Querkraftkomponente etwa senkrecht zu den Gliedern
ί>5 21 und 22 und eine etwa längs der Achsen der Glieder 21 und 22 gerichtet ist. In Fig. 1 ist die unvollständige Ausrichtung dadurch erkennbar, daß die Achsen der beiden Glieder 21 und 22 einen Winkel θ bilden. Obwohl
das Knickgestänge 14 durch die Druckkraft derart vorgespannt ist, daß es von dem Ventilsitz 12 weggedrückt wird, kann das Ventilverschlußstück 13 auf seinem Sitz gehalten werden, wenn die Glieder 21 und 22 durch die Anziehungseinrichtung 15 gegen die durch die Querkraftkomponente hervorgerufene Druckkraft in der nahezu gestreckten Lage gehalten werden. Die Kraft zur Verschiebung der Glieder 21 und 22 in die nahezu gestreckte Lage ist dabei so gering, daß die durch die Aiiziehungseinrichtung 15 anzulegende Anziehungskraft auf einen niedrigen Wert voreingestellt sein kann, selbst wenn die Vorspanndruckkraft hoch ist.
Die Anziehungseinrichfung 15 ist eine elektromagnetische Einrichtung und ist in der Kammer 18 in der Nachbarschaft eines der Glieder 21 und 22 angeordnet. Dabei enthält die Anziehungseinrichtung 15 einen magnetischen Kern 23, der seitlich von dem Glied 22 in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, und eine Magnetspule 24, die um den magnetischen Kern 23 herum angeordnet ist, um diesen bei Erregung magnetisch zu machen. Die Erregung der Magnetspule 24 erfolgt durch eine Energiequelle 25. Zwischen dem Anschluß der Magnetspule 24 an die Energiequelle 25 ist als Löseeiiirichtung 16 ein Schalter 26 vorgesehen, der gewöhnlich geschlossen ist Ist es beabsichtigt, das erfindungsgemäße Absperrventil 10 zu Öffnen, wird der Schalter 26 von Hand oder automatisch bei Ermittlung bestimmter Bedingungen geöffnet, um die Magnetspule 24 abzuschalten. Damit das Glied 22 von der Anziehungseinrichtung 15 elektromagnetisch angezogen wird, ist es mit einem magnetischen Gegenpol 27 versehen, oder es besteht ein erheblicher Abschnitt dieses Glieds aus magnetischem Material.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist das Ventilverschlußstück 13 mit Hilfe eines Hebels 28 an das Gehäuse 11 über ein Gelenk 29 angelenkt. Dieses Gelenk 29 ist an einer derartigen Stelle vorgesehen, daß bei vollem Einknicken des Knickgestänges 14 das Ventilverschlußstück 13 schräg zum Ventilsitz 12 liegt. Diese schrage Lage bewirkt eine Führung des Druckgases in eine vorbesliinmte Richtung, beispielsweise in Richtung des Auslasses 19. Dabei ist ein Abschnitt 31 des Gehäuses 11 derart geformt, daß er einen Anschlag für das Knickgestänge 14 bildet, wenn dieses voll zurückgezogen ist, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Der Abschnitt 31 kann mit einem federnden Element 32 zur Aufnahme mechanischer Stöße versehen sein.
In einer anderen Ausführungsform enthält die Anziehungseinrichtung 15 einen Permanentmagnetker.i 23', dessen Lage die gleiche sein kann wie die des
ί Magnetkerns 23 in der vorhergehenden Ausführungsform. Bei Verwendung des Permanentmagnetkerns 23' zieht die Anziehungseinrichtung 15 ständig das Knickgestänge 14 an, um das Ventilverschlußstück 13 in seiner geschlossenen Stellung zu halten. Daher enthält die
ίο Löseeinrichtung 16 dieser Ausführungsform eine Magnetspule 24', die um den Permanentmagnetkern 23' herum angeordnet ist, um diesen bei Erregung zu entmagnetisieren, und einen Schalter 26', der die Magnetspule 24' mit einer Energiequelle 25 verbindet,
ti wenn das Absperrventil 10' dieser Ausführungsform geöffnet werden soll. Mit dieser Ausführungsform wird ein besser verwendbares Absperrventil geschaffen, da es nicht nötig ist, die Anziehungseinrichtung 15 ständig zu erregen, um das Absperrventil 10' geschlossen zu halten. Damit wird eine erhöhte Zuverlässigkeit geliefert, da eine geringere Möglichi^it besteht, daß das Absperrventil unbeabsichtigt geöffnet wird.
In Fig.3 ist ein Fahrzeugsicherheiissystem 40 veranschaulicht, bei dem ein Absperrventil nach Fig.!
2% und 2 verwendet wird. Das Fahrzeugsicherheitssystem 40 besitzt einen aufblasbaren und gewöhnlich leeren Prallsack 41, einen Behälter 42, der ein Druckgas unter Druck einschließt, eine Fühlereinrichtung 43 zur Ermittlung eines Stoßes aufgrund einer Kollision eines
ω Fahrzeugs (nicht dargestellt) und ein Absperrventil 10 oder 10'. Der aufblasbare Prallsack 41 und der Behälter 42 sind jeweils mit dem Auslaß 19 bzw. dem Einlaß 17 des Absperrventils 10 oder 10' hermetisch verbunden. Die Fühlereinrichtung 43 kann beliebiger Art sein,
ι. soweit sie mit der Löseeinrichtung 16 zusammenarbeiten kann.
Ermittelt die Fühlereinrichtung 43 beim Betrieb den Stoß, wird die Anziehungseinrichtung 15 unwirksam gemacht, wie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben
hi wurde, so daß sie das Knickgestänge freigibt. In diesem Augenblick wird die Querkomponente der Kraft wirksam und drückt das Knickgestänge 14 aus seiner Strecklage. Gleichzeitig wird das Ventilverschlußstück 13 plötzlich von dem Ventilsitz 12 abgehoben und dann
') schnell in eine Stellung bewegt, die es dem Druckgas erlaubt, von dem Behälter 42 in den aufblasbaren Prallsack 41 zu strömen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Schnell zu öffnendes Absperrventil für unter Druck stehende Strömungsmittel, insbesondere für Druckgasbehälter eines Aufprallschutzsystems für die Insassen eines Fahrzeuges, mit einem mit Hilfe einer Halteeinrichtung und einem Knickgestänge gegen den Strömungsmitteldruck auf einem Ventilsitz gehaltenem Ventilverschlußstück, das durch schlagartige Freigabe der Halteeinrichtung vom Ventilsitz abhebbar ist, wobei das Knickgestänge aus einer nahezu gestreckten Lage, in der es das Ventilverschlußstück in Schließstellung stützt, unter Ausknicken durch den Strömungsmitteldruck in eine das Ventilverschlußstück in die Offenstellung führende Knickstellung drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Knickgestänge (14) mit Hilfe der als elektromagnetische Anziehungseinrichtung (15) ausgebildeten Halteeinrichtung in Schließstellung gezogen ist
2. VentÖ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Knickgestänge (14) ein Kniehebelmechanismus ist, bei dem eines (22) der Glieder gelenkig mit dem Gehäuse (11) und ein anderes (21) der Glieder mit dem Ventilverschlußstück (13) gelenkig verbunden ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) eine Kammer (18) bildet, die das Knickgestänge (14), das Ventilverschlußstück (13) und die Anziehungseinrichtung (15) aufnimmt und mit einem Auslaß (19) zum Hindun Massen des Strömungsmittels beim Abheben des Ventilverschlußs'ücks (13) versehen ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ^is Veniilvcrschlußstück (13) mit Hilfe eines Hebels (28) mit dem Gehäuse (11) gelenkig verbunden ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in voll geöffneter Stellung das Ventilverschlußstück (13) schräg zum Ventilsitz (12) steht.
6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) mit einem Abschnitt (31) versehen ist, der derart geformt ist, daß er einen Anschlag für das Knickgestänge (14) bildet, wenn dieses sich in einer voll zurückgezogenen Stellung befindet.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (31) mit einem federnden Organ (32) zur Absorbierung mechanischer Stöße aufgrund des Anschlagens des Knickgestänges (14) versehen ist.
8. Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Glieder (21) des Knickgestänges (14) ein magnetischer Gegenpol (27') vorgesehen ist.
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