DE60210475T2 - Autonomer gasangetriebener zylinder - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26Locking mechanisms
    • F15B15/261Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen autonomen, gasbetriebenen Zylinder, welcher ein von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus bewegliches oder verschiebbares Stellglied aufweist, wobei die Bewegung oder Verschiebung des Stellglieds von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus durch Detonation einer innerhalb des Zylinders angeordneten explosiven Ladung verursacht wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In vielen mechanischen Systemen ist es oftmals erforderlich, ein Stellglied vorzusehen, welches zum Antrieb eines bestimmten Bauteils oder zur Aktivierung von Funktionen verwendet werden kann, wenn ein Notfall auftritt. Ein spezifisches Beispiel ist es, einen Fahrstuhl zum Anhalten zu bringen. Gegenwärtig zur Verfügung stehende Technologien erfüllen diese Aufgabe, indem sie elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebene Quellen einsetzen. Dieser Ansatz ist aufgrund der in härenten Komplexität der diese Arten von Antriebsquellen nutzenden Systeme, welche die Zuverlässigkeit der Systeme verringert, nicht zufriedenstellend.
  • US-Patent 4,091,621 offenbart ein Stellglied, welches durch Detonation einer explosiven Ladung zum Schleudern oder Vordrücken eines Kolbens angetrieben wird. Das Stellglied weist einen Spaltring auf, welcher auf dem Kolben befestigt ist und die Innenwand des Stellgliedzylinders ausgedehnt umgibt sowie am Ende des Kolbenhubs dehnbar ist, so dass er mit dem Ende des Stellgliedzylinders in Eingriff gelangt und auf diese Weise den Kolben in seiner Schleuderposition hält.
  • Es besteht ein Bedarf in der Industrie an der Bereitstellung einer neuen Vorrichtung, die zur Lieferung oder Ausführung einer Notfallfunktion verwendet werden kann und die einfach und zuverlässiger als Systeme des Standes der Technik sind.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wie hier ausgeführt und breit beschrieben wird, hat die Erfindung zum Ziel, einen autonomen, gasbetriebenen Zylinder zu schaffen, welcher Folgendes aufweist: (a) einen Hauptkörper mit einen Innenhohlraum; (b) einen ersten Kolben, der in der Lage ist, sich in dem Innenhohlraum zu bewegen, wobei der erste Kolben eine Detonationskammer aufweist; (c) ein Stellglied, das im Innenhohlraum angebracht ist, wobei das Stellglied im Innenhohlraum von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus bewegbar ist, wobei das Stellglied im ersten Betriebsmodus eine erste Position relativ zu dem Hauptkörper einnimmt, im zweiten Betriebsmodus eine zweite Position relativ zu dem Hauptkörper einnimmt und sich die erste Position von der zweiten Position unterscheidet; und (d) eine explosive Ladung, die im Inneren der Detonationskammer angeordnet ist, wobei die explosive Ladung derart ausgelegt ist, dass sie ansprechend auf einen elektrischen Impuls detoniert, wobei eine Detonation der Ladung die Bewegung des Stellglieds zu seinem zweiten Betriebsmodus bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass (i) der Zylinder einen zweiten Kolben umfasst, der zumindest teilweise in dem ersten Kolben montiert oder befestigt ist, und wobei das Stellglied mit dem ersten Kolben verbunden ist, wodurch die Bewegung des ersten Kolbens im Innenhohlraum die Verschiebung des Stellglieds zwischen den Betriebsmodi verursacht; (ii) dass der Innenhohlraum eine Gasausdehnungskammer aufweist, die mit der Detonationskammer in Kommunikation steht, sobald sich das Stellglied zu seinem zweiten Betriebsmodus bewegt; und (iii) dass der zweite Kolben eine Sperre umfasst, um das Stellglied an der Bewegung in den ersten Betriebsmodus zu hindern, sobald die explosive Ladung detoniert ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt nachfolgend mit Bezug auf die nachstehenden Zeichnungen, welche zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines autonomen, gasbetriebenen Zylinders, welcher gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist und ein mit einem Kolben verbundenes Stellglied aufweist;
  • 2 eine Querschnittsansicht des autonomen, gasbetriebenen Zylinders von 1, wobei das Stellglied während seiner Bewegung zu einem zweiten Betriebsmodus dargestellt ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht des autonomen, gasbetriebenen Zylinders von 1, wobei das Stellglied im zweiten Betriebsmodus dargestellt ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht eines autonomen, gasbetriebenen Zylinders, welcher gemäß einer zweiten Ausführungsform konstruiert ist;
  • 5 eine Querschnittsansicht des autonomen, gasbetriebenen Zylinders von 4, wobei das Stellglied im zweiten Betriebsmodus dargestellt ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht des autonomen, gasbetriebenen Zylinders, wobei das Stellglied gemäß einer dritten Ausführungsform konstruiert ist; und
  • 7 eine Querschnittsansicht des autonomen, gasbetriebenen Zylinders von 6, wobei das Stellglied im zweiten Betriebsmodus dargestellt ist.
  • In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Hilfe von Beispielen beschrieben. Es versteht sich ausdrücklich, dass die Beschreibung und die Zeichnungen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und des leichteren Verständnis dienen. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie eine Definition der Grenzen der Erfindung sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf die 1 bis 3 ist ein autonomer, gasbetriebener Zylinder, welcher gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
  • Der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 kann in jedes beliebige Bauelement eingebaut werden, wie z.B. einem Fahrstuhl, einem Kran, einem Lift, einer Tür, einem Tor, Rädern, Getrieben oder Bremsvorrichtungen zum Stoppen der Bewegung eines Bauelements nach Erfassung eines Betriebsversagens, eines Feuers oder eines gefährlichen Betriebszustands.
  • Beispielsweise kann der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 die Bewegung eines Fahrstuhls, eines Tors oder eines Lifts nach Erfassung eines Kabelbruchs unterbrechen oder anhalten, er kann eine Tür eines Gebäudes in deren geöffneter Position nach Erfassung eines Feuers blockieren, um eine Evakuierung der sich in dem Gebäude befindlichen Personen durch diese Tür zu ermöglichen, er kann eine Bewegung eines Sitzes nach Erfassung eines Fahrzeugzusammenstoßes stoppen, er kann die Bewegung eines Fahrzeugs nach Erfassung eines Versagens des Bremssystems stoppen oder er kann eine Tür eines Gebäudes oder eines Panzerwagens in deren geschlossenen Zustand nach Erfassung der Anwesenheit eines Diebes darin blockieren.
  • Der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 weist einen Hauptkörper 12 mit einem Innenhohlraum 14 auf. Der Hauptkörper 12 kann aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sein und kann eine Vielzahl unterschiedlicher Formen aufweisen. Der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 weist zudem einen ersten und zweiten Endabschnitt 16 und 18 auf, welche den Hauptkörper 12 an seinen Enden verschließen. Der erste Endabschnitt 16 weist eine Kammer 20 mit einer Grenzwand 22 und einem Widerlager 24 auf. Der zweite Endabschnitt 18 weist einen Durchgang 26 auf, der mit dem Außenraum des Hauptkörpers 12 kommuniziert. Der Zylinder 10 kann auch Fluid-Wegöffnungen 28 und 30 aufweisen, um druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid in den Hauptkörper 12 einzulassen.
  • Der Zylinder 10 weist weiter ein Stellglied 38 auf, das mit einem Kolben 40 verbunden ist. Das Stellglied 38 ist mit dem Kolben 40 über einen Ring 42 verbunden, welcher das Stellglied 38 vom Kolben 40 elektrisch isoliert. Der Kolben 40 ist daher nicht in der Lage, jegliche Elektrizität, die im Stellglied 38 vorhanden sein kann, zu leiten.
  • Der Kolben 40 umfasst eine Innenwand, die eine Detonationskammer 44 umgibt, welche eine Öffnung 46 an einem Endabschnitt 48 aufweist. Der Kolben 40 kann auch ein elektrisch leitendes Bauteil 50 und Abdichtringe 52 aufweisen, die um den Kolben 40 befestigt sind. Das Bauteil 50 ist aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt, der in der Lage ist, einen Schwachstrom (beispielsweise +/–25 mV) zu leiten. Die Abdichtringe 52 sind aus einem synthetischen Material hergestellt, damit ein abdichtender Eingriff mit der Grenzwand des Innenhohlraums 14 beibehalten wird.
  • Der autonome, gasbetriebene Kolben 10 weist zudem eine Detonationsvorrichtung 54 und eine mit der Detonationsvorrichtung 54 verbundene explosive Ladung 56 auf. Die explosive Ladung 56 ist innerhalb der Detonationskammer 44 angeordnet. Die Detonationsvorrichtung 54 ist chemisch empfindlich und/oder elektroempfindlich, um die explosive Ladung 56 bei Erfassung einer chemischen Reaktion oder eines elektrischen Stroms zu zünden oder detonieren. Der Zylinder 10 weist darüber hinaus eine elektrische Impulsstrecke auf, der von der explosiven Ladung nach außerhalb des Hauptkörpers 12 führt. Außerdem versteht sich, dass die Detonationsvorrichtung 54 die explosive Ladung 56 nach Erfassung einer physikalischen Veränderung, wie z.B. eine Druckabweichung, zünden kann. Unterschiedliche geeignete Detonationsvorrichtungen sind dem Fachmann in der Technik gut bekannt und es bedarf keiner weiteren Beschreibung bezüglich unterschiedlicher Möglichkeiten zur Zündung der explosiven Ladung 56.
  • Nach Detonation der explosiven Ladung 56, verursacht eine Bewegung des Kolbens 40 eine Verschiebung des Stellglieds 38 von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus. Im ersten Betriebsmodus weist das Stellglied 38 eine erste Position relativ zu einem Hauptkörper 12 auf, während im zweiten Betriebsmodus das Stellglied 38 eine zweite Position relativ zu dem Hauptkörper 12 aufweist. Die erste Position des Stellglieds 38 unterscheidet sich von seiner zweiten Position.
  • Der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 umfasst weiter einen zweiten Kolben 58, der einen Schaft 60 mit einem Widerlagerbauteil 62 an einem Ende und einer Platte 64 an dem anderen Ende aufweist. Der zweite Kolben 58 ist verschiebbar innerhalb der Detonationskammer 44 befestigt. Tatsächlich ist der Durchmesser der Platte 44 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Detonationskammer 44, um eine Verschiebung des zweiten Kolbens 58 relativ zu der Detonationskammer 44 zu ermöglichen. Der zweite Kolben 58 weist zudem Einrastelemente in Form von Rippen 66 auf, welche an einem ihrer Enden an dem Widerlagerbauteil 62 befestigt sind. Der zweite Kolben 58 mit Einrastelementen bildet einen Verschluss, der verhindert, dass sich das Stellglied 38 zu dem ersten Betriebsmodus verlagert oder bewegt, wenn die explosive Ladung 56 detoniert ist, wobei der zweite Kolben 58 und das Stellglied 38 entlang parallelen Achsen bewegbar sind. Tatsächlich ist der Kolben 40 in dem Innenhohlraum 14 entlang einer ersten Wegstrecke bewegbar, während der zweite Kolben 58 und die Detonationskammer 44 entlang einer zweiten Wegstrecke bewegbar oder verschiebbar sind, wobei die erste und zweite Wegstrecke parallel und koaxial zueinander verlaufen.
  • In 1 ist der autonome, gasbetriebene Zylinder 10 mit einem Stellglied 38 dargestellt, das sich in dem ersten Betriebsmodus befindet, wobei es vollständig innerhalb des Hauptkörpers 12 begrenzt ist. Im Betrieb, wenn ein Betriebsversagen, ein Feuer oder ein gefährlicher Betriebszustand erfasst wird, wobei erforderlich ist, dass das Stellglied 38 von einer autonomen Quelle angetrieben wird, detoniert die explosive Ladung 56 und erzeugt eine Menge an Gas, die in die Detonationskammer 44 injiziert oder eingebracht wird. Zu diesem Zweck kann die Detonationsvorrichtung 54 mit einem Sensor verbunden werden, und wenn ein Betriebsversagen erfasst wird, wird ein elektrischer Strom an die Detonationsvorrichtung 54 geliefert. Eine chemische oder pyhsikalische Reaktion, welche dieselbe Wirkung erzeugt, liegt ebenfalls im Schutzumfang der Erfindung. Das Gas dehnt sich dann in der Detonationskammer 44 aus und die Kolben 40 und 58 bewegen sich als Antwort auf die Erzeugung des Gases relativ zueinander. Die Bewegung des Kolbens 40 bewirkt eine Verschiebung des Stellglieds 38 zu dem zweiten Betriebsmodus (siehe 2).
  • Es versteht sich, dass, sobald eine explosive Ladung 56 gezündet wird und das Gas in der Detonationskammer 44 erzeugt wird, das Widerlagerbauteil 62 am Widerlager 24 anliegt oder anstößt und der Gasdruck anschließend an eine Scheibe 64 angelegt wird, wodurch der Kolben 40 relativ zu dem zweiten Kolben 58 bewegt wird.
  • Die Detonationskammer 44 weist einen Durchmesser auf, der in Richtung der Öffnung 46 geringfügig zunimmt, um einen Spalt oder Abstand zwischen der Platte 54 und der Grenzwand der Detonationskammer 44 zu definieren, welche sich progressiv ausweitet, während der zweite Kolben 58 aus der Detonationskammer 44 vorsteht, wobei dieser Spalt ermöglicht, dass Gas, welches durch die Detonation der explosiven Ladung erzeugt wird, aus der Detonationskammer 44 entweicht. In diesem Sinne kommuniziert die Detonationskammer 44 nach Detonation der explosiven Ladung mit einer Ausdehnungskammer 68, um zu ermöglichen, dass Druck und Wärme allmählich zerstreut werden. Dieser Verlust an Gas soll somit zur Vermeidung eines Anstiegs der Temperatur und/oder des Drucks innerhalb der Detonationskammer 44 dienen, was die verschiedenen Bauteile des autonomen, gasbetriebenen Zylinders der Erfindung beschädigen kann. Das Volumen der Ausdehnungskammer 68 kann das fünf- bis fünzehn-fache Volumen der Detonationskammer 44 betragen, um die in der Detonationskammer erzeugte Wärme und den Druck zu zerstreuen.
  • Während sich das Stellglied 38 zu dem zweiten Betriebsmodus bewegt, werden Rippen oder Stege 66 aus der Detonationskammer 44 zurückgezogen, und befinden sie sich erst einmal vollständig außerhalb dieser Kammer, entfalten sich die Rippen oder Stege 66 und stehen aufgrund ihrer Elastizität diagonal vor. Nach der vollständigen Entfaltung der Rippen oder Stege 66, passen diese nicht länger in die Detonationskammer 44 und greifen anstelle dessen in einen Endabschnitt 48 des Kolbens 40 ein, wodurch das Stellglied 38 an der Bewegung zu dem ersten Betriebsmodus gehindert wird.
  • Die auf dem zweiten Kolben 58 befestigten Rippen oder Stege 66 bilden auf diese Weise eine Sperre, welche das Stellglied 38 an der Zurückbewegung zu dem ersten Betriebsmodus hindert, wenn es sich einmal in den zweiten Betriebsmodus bewegt hat. Die Sperre ist entlang einer ersten Wegstrecke bewegbar und ein mit einem ersten Kolben 40 verbundenes Stellglied ist entlang einer zweiten Wegstrecke bewegbar, wobei die erste und die zweite Wegstrecke parallel zueinander verlaufen.
  • Sollte das in die Detonationskammer 44 injizierte Gas schließlich vollständig entweichen, dann verhindern die Rippen oder Stege 66 immer noch, dass sich das Stellglied 38 zurück in den ersten Betriebsmodus bewegt. Wie in 4 dargestellt ist, steht das Stellglied 38 aus dem Hauptkörper 12 im zweiten Betriebsmodus vor.
  • Falls der Zylinder 10 Fluid-Wegöffnungen 28 und 30 für den Einlass eines druckbeaufschlagten Arbeitsfluids, welches auf den Kolben 40 wirkt, einschließt, ist der Kolben 40 mit dem Stellglied 38 in einer Antriebsbeziehung verbunden, wobei die Bewegung des Kolbens 40 eine Verlagerung des Stellglieds 38 in Relation zu dem Hauptkörper 12 verursacht. Darüber hinaus ist die Verschiebung des Stellglieds 38, welche aus der Detonation der explosiven Ladung 56 resultiert, unabhängig von der Verschiebung des Stellglieds 38, welche aus der Bewegung des Kolbens 40 aufgrund des druckbeaufschlagten Arbeitsfluids resul tiert.
  • In den 4 bis 7 sind eine zweite und dritte Ausführungsform dargestellt. Da diese Ausführungsformen der ersten Ausführungsform ähneln, werden die in den Ausführungsformen verwendeten gemeinsamen Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine Beschreibung derartiger Bauteile wird hier verzichtet.
  • In den 4 und 5 weist ein autonomer, gasbetriebener Zylinder 100 eine Feder 110 mit einer Platte 112 an einem Ende und einem Widerlagerabschnitt 114 an dem anderen Ende auf. In 4 ist ein autonomer, gasbetriebener Zylinder 100 mit einem Stellglied 38 dargestellt, welches sich im ersten Betriebsmodus befindet, wobei der Zylinder vollständig in dem Hauptkörper 12 eingeschlossen ist.
  • Im Betrieb, wenn ein Betriebsversagen erfasst wird, wird das Stellglied 38 aufgrund des innerhalb der Detonationskammer 44 erzeugten Gasdrucks verschoben. Während sich das Stellglied 38 zu dem zweiten Betriebsmodus bewegt, wird die Feder 110 aus der Detonationskammer 44 zurückgezogen, und befindet sich die Feder erst einmal vollständig außerhalb dieser Kammer, passt die Feder 110 nicht länger in die Detonationskammer 44 hinein, da sie nicht mehr zusammengedrückt oder komprimiert ist. Die Feder 110 greift somit in den Endabschnitt 48 des Kolbens 40, wodurch das Stellglied 38 an der Bewegung zu dem ersten Betriebsmodus gehindert wird (siehe 5). Die Feder 110 bildet auf diese Weise eine Sperre, welche entlang einer ersten Wegstrecke bewegbar ist, während ein Stellglied 38, das mit einem ersten Kolben 40 verbunden ist, entlang einer zweiten Wegstrecke bewegbar ist, wobei die erste und die zweite Wegstrecke parallel zueinander verlaufen.
  • In den 6 und 7 weist ein autonomer, gasbetriebener Zylinder 200 einen zweiten Kolben 210 auf. In 6 ist der autonome, gasbetriebene Zylinder 200 mit einem Stellglied 38 gezeigt, welches den ersten Betriebsmodus aufweist.
  • Der zweite Kolben 210 umfasst einen Schaft 212 mit einem Widerlagerabschnitt 214 an einem Ende und einer Platte 216 an dem anderen Ende. Der zweite Kolben 210 weist weiter biegsame Rippen oder Stege 218 auf, die an einem Ende an dem Widerlagerabschnitt 214 und am anderen Ende an der Platte 216 befestigt sind.
  • Im Betrieb, wenn ein Betriebsversagen erfasst wird, wird das Stellglied 38 aufgrund des innerhalb der Detonationskammer 44 erzeugten Gasdrucks verschoben. Während sich das Stellglied 38 zu dem zweiten Betriebsmodus bewegt, werden die biegsamen Rippen oder Stege 218 aus der Detonationskammer 44 zurückgezogen, und befinden sich die Rippen oder Stege erst einmal vollständig außerhalb der Kammer, so passen sie nicht länger in die Detonationskammer 44 hinein, da sie nach einer Bewegung des Stellglieds 38 zu dem ersten Betriebsmodus verformt werden. Die biegsamen Rippen oder Stege 218 greifen somit in den Endabschnitt 48 des Kolbens 40 ein, wodurch sie das Stellglied 38 an der weiteren Bewegung zu dem ersten Betriebsmodus hindern (siehe 7). Es versteht sich, dass die Abmessung und der Werkstoff der biegsamen Rippen oder Stege 218 so ausgewählt sind, dass sie den spezifischen Grad an Verformung zuzulassen, der erforderlich ist, um das Stellglied 38 an der Bewegung zu dem ersten Betriebsmodus zu hindern. Die biegsamen Rippen oder Stege 218, die auf dem zweiten Kolben 210 befestigt sind, bilden somit eine Sperre, die verhindert, dass sich das Stellglied 38 zu dem ersten Betriebsmodus zurückbewegt, nachdem es sich in den zweiten Betriebsmodus bewegt hat. Diese Sperre ist entlang einer ersten Wegstrecke beweglich und das mit dem ersten Kolben 40 verbundene Stellglied 38 ist entlang einer zweiten Wegstecke beweglich, wobei die erste und die zweite Wegstrecke parallel zueinander verlaufen.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung versteht sich, dass der autonome, gasbetriebene Zylinder der Erfindung durch eine explosive Ladung angetrieben wird, die Gas erzeugt, und sein Betrieb ist daher nicht von einer Energiequelle, wie z.B. elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Quellen abhängig. In diesem Sinne arbeitet sogar dann, wenn die Energiequelle aufgrund eines mechanischen, elektrischen oder einer anderen Art von Versagen abgeschaltet wird, der autonome, gasbetriebene Zylinder trotz alledem, um das Stellglied zu dem zweiten Betriebsmodus zu verschieben.
  • Auf ähnliche Weise arbeitet bei einem Zylinder, der eine Fluid-Wegöffnung für den Einlass eines druckbeaufschlagten Arbeitsfluids aufweist, falls die Energiequelle, die das druckbeaufschlagte Arbeitsfluid an den Zylinder liefert, aufgrund eines mechanischen oder elektrischen Versagens abgeschaltet wird, oder bei einem Leck des druckbeaufschlagten Arbeitsfluids, der Zylinder trotz alledem, um das Stellglied zu dem zweiten Betriebsmodus zu verschieben.
  • Es versteht sich, dass in dem zweiten Betriebsmodus das Stellglied aus dem Hauptkörper des Zylinders an seiner am weitesten außen gelegenen Position relativ zu dem Hauptkörper vorstehen kann, oder er kann sich in dem Hauptkörpers an seiner am weitesten innen gelegenen Position relativ zu dem Hauptkörper zurückziehen. Es versteht sich auch, dass die auf das Stellglied ausgeübte Bewegung aufgrund der Detonation der explosiven Ladung eine Drehbewegung sein kann, oder eine Translationsbewegung, wobei das Stellglied zwischen zwei unterschiedlichen Positionen relativ zu dem Hauptkörper des Zylinders verschoben ist.
  • Weiter versteht sich, dass zum Anhalten der Bewegung von Bauteilen mit unterschiedlichen Gewichten und unterschiedlicher Geschwindigkeit mehr als ein autonomer, gasbetriebener Zylinder verwendet werden kann und/oder der autonome, gasbetriebene Zylinder hinsichtlich Funktion des Gewichts und der maximalen Geschwindigkeit eines spezifischen Bauteils bemessen sein kann. Daher kann ein autonomer, gasbetriebener Zylinder Bauteile aufweisen, die so konstruiert sind, dass sie einem maximalen spezifischen Druck und einer maximalen spezifischen Temperatur standhalten. Des Weiteren kann der autonome, gasbetriebene Zylinder so konstruiert sein, dass er eine explosive Ladung aufweist, die einen Druck erzeugt und das Stellglied mit einer vorbestimmten Stärke bewegt.
  • Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sollte nicht als einschränkend angesehen werden, da andere Variationen, Modifikationen und Verbesserungen innerhalb der Idee und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung möglich sind.

Claims (11)

  1. Autonomer, gasbetriebener Zylinder, umfassend: (a) einen Hauptkörper (12) mit einem Innenhohlraum (14); (b) einen ersten Kolben (40), der zur Bewegung im Innenhohlraum (14) fähig ist, wobei der erste Kolben eine Detonationskammer (44) umfasst; (c) ein Stellglied (38), das im Innenhohlraum angebracht ist, wobei das Stellglied im Innenhohlraum von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus bewegbar ist, wobei das Stellglied im ersten Betriebsmodus eine erste Position in Bezug auf den Hauptkörper einnimmt, im zweiten Betriebsmodus eine zweite Position in Bezug auf den Hauptkörper einnimmt und sich die erste Position von der zweiten Position unterscheidet; und (d) eine explosive Ladung (56), die im Inneren der Detonationskammer (44) angeordnet ist, wobei eine Detonation der Ladung die Bewegung des Stellglieds (38) zu seinem zweiten Betriebsmodus bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass: (i) der Zylinder einen zweiten Kolben (58) umfasst, der zumindest teilweise im ersten Kolben (40) montiert ist, und worin das Stellglied (38) mit dem ersten Kolben (40) verbunden ist, wodurch die Bewegung des ersten Kolbens (40) im Innenhohlraum (14) die Verschiebung des Stellglieds (38) zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus bewirkt; (ii) der Innenhohlraum (14) eine Gasausdehnungskammer (68) umfasst, die mit der Detonationskammer (44) kommuniziert, sobald sich das Stellglied (38) zu seinem zweiten Betriebsmodus bewegt; und (iii) der zweite Kolben (58) eine Sperre umfasst, um das Stellglied an der Bewegung in den ersten Betriebsmodus zu hindern, sobald die explosive Ladung (56) detoniert ist.
  2. Zylinder nach Anspruch 1, worin das Volumen der Gasausdehnungskammer mindestens gleich groß wie das Volumen der Detonationskammer ist.
  3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, worin die explosive Ladung als Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Impulses an selbige detoniert.
  4. Zylinder nach Anspruch 3, welcher weiter einen elektrischen Impulsweg umfasst, der von der explosiven Ladung (56) zur Außenumgebung des Hauptkörpers (12) führt.
  5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin in der Ausdehnungskammer (68) befindliche Gase Druck an den ersten Kolben (40) anlegen, sobald die explosive Ladung detoniert ist.
  6. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Zylinder weiters eine Fluidwegöffnung (28; 30) im Innenhohlraum (14) zum Einlass eines unter Druck gesetzten Arbeitsfluids umfasst, um auf den ersten Kolben (40) einzuwirken, damit der erste Kolben (40) bewegt wird und das Stellglied (38) verschiebt, wobei die Verschiebung des Stellglieds (38) durch das unter Druck gesetzte Arbeitsfluid unabhängig ist, sobald die explosive Ladung (56) detoniert ist.
  7. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der erste Kolben (40) einen Dichtungsring (52) umfasst, der mit einer Innenwand des Hauptkörpers in Eingriff ist.
  8. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Volumen der Gasausdehnungskammer (68) mindestens fünfmal größer als das Volumen der Detonationskammer (44) ist.
  9. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der zweite Kolben (58) außerhalb der Detonationskammer (44) angeordnet ist, wenn das Stellglied (38) im zweiten Betriebsmodus ist.
  10. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der zweite Kolben (58) eine Vielzahl an Einrastelementen umfasst.
  11. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Stellglied (38) im zweiten Betriebsmodus aus dem Hauptkörper (12) vorsteht.
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Publication Number Publication Date
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US (1) US6655143B2 (de)
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AT (1) ATE322621T1 (de)
CA (1) CA2355504A1 (de)
DE (1) DE60210475T2 (de)
WO (1) WO2003016724A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7051528B2 (en) * 2001-08-17 2006-05-30 Yves Daunas Autonomous gas powered ram
DE10303377A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-05 Dynamit Nobel Ais Gmbh Automotive Ignition Systems Pyromechanisches Trennelement
FR2890106B1 (fr) 2005-09-01 2007-10-12 Snr Roulements Sa Procede de protection par ajout ponctuel d'un additif, et machine mecanique ainsi protegee
JP4890165B2 (ja) * 2006-09-08 2012-03-07 株式会社ダイセル アクチュエータ
US7802509B2 (en) * 2007-03-29 2010-09-28 Marcus L Wall Tactical utility pole system and method of use thereof
US20110072956A1 (en) * 2007-03-29 2011-03-31 Wall Marcus L Tactical Utility Pole and Door Mount Systems and Methods of Use Thereof
US8254134B2 (en) * 2007-05-03 2012-08-28 Super Talent Electronics, Inc. Molded memory card with write protection switch assembly

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118349A (en) 1964-01-21 Actuator cylinder
US2639913A (en) 1950-04-10 1953-05-26 Reynolds Decelerator Company Crash decelerator
US3010752A (en) 1957-11-29 1961-11-28 Geffner Ted Ejection bolt mechanism
US3199288A (en) 1963-03-20 1965-08-10 Joseph A Nahas Explosively actuated piston driver
DE2024749C3 (de) 1970-05-21 1980-08-14 Stabilus Gmbh, 5400 Koblenz Vorrichtung zum stufenlosen Verstellen der Neigung der Rückenlehne von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen
FR2213231B1 (de) * 1972-11-06 1976-08-20 Peugeot & Renault
US3915242A (en) * 1974-05-14 1975-10-28 Star Expansion Ind Corp Fastener driving power tool
US4091621A (en) * 1975-06-02 1978-05-30 Networks Electronic Corp. Pyrotechnic piston actuator
JPS5912910Y2 (ja) 1978-08-25 1984-04-18 株式会社日本自動車部品総合研究所 シ−トベルト引締め装置の逆戻り防止装置
JPS55152903A (en) 1979-05-17 1980-11-28 Nissan Motor Co Ltd Piston operating device
US4412420A (en) * 1980-07-03 1983-11-01 Networks Electronics Corp. Explosive actuated pin puller
DE3727666A1 (de) 1987-08-19 1989-03-02 Daimler Benz Ag Pyrotechnische antriebsvorrichtung fuer gurtstraffer von sicherheitsgurten
US4860698A (en) * 1988-05-11 1989-08-29 Networks Electronic Corp. Pyrotechnic piston device
US4945730A (en) * 1989-05-11 1990-08-07 Burndy Corporation Power activated tool with safety power cell
DE4313504A1 (de) * 1993-04-24 1994-10-27 Hilti Ag Pulverkraftbetriebenes Setzgerät
US5454622A (en) 1993-07-27 1995-10-03 Flight Equipment & Engineering Limited Vehicle seats
US5791597A (en) 1995-06-22 1998-08-11 East/West Industries, Inc. Energy attenuation system
JP4080609B2 (ja) 1998-09-29 2008-04-23 日本発条株式会社 車両用座席
US6109689A (en) 1998-12-31 2000-08-29 Nanni; George Vehicular seat motion damping system

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Publication number Publication date
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