DE60210815T2 - Öffnungsvorrichtung für eine kaltgasaufblasvorrichtung - Google Patents

Öffnungsvorrichtung für eine kaltgasaufblasvorrichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Sicherheitsvorrichtungen, um die Insassen von sich bewegenden Fahrzeugen zu schützen. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft eine Öffnungsvorrichtung für eine Kaltaufblasvorrichtung.
  • Die Fähigkeit, dass eine Gasspeichervorrichtung schnell Gas freigibt, ist ein sehr wichtiges Merkmal bei verschiedenen Technologien. Beispiele für derartige Technologien umfassen aufblasbare Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtungen, Feuerbekämpfungssysteme und Notluftbehälter.
  • Auf dem Gebiet der aufblasbaren Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtungen bläst die Kaltaufblasvorrichtung einen Fahrzeug-Airbag auf, indem gespeichertes Gas freigegeben wird. Das gespeicherte Gas weist im Allgemeinen ein oder mehrere inerte Gase auf, wie beispielsweise Argon oder Helium, und im Fall eines Automobilzusammenstoßes tritt das gespeicherte Gas aus der Kaltaufblasvorrichtung aus und strömt in einen Airbag, wodurch das Aufblasen des Airbags bewirkt wird. Da Kaltaufblasvorrichtungen gespeichertes Gas freigeben, zeigen diese Aufblasvorrichtungen nicht die Probleme, die typischerweise mit anderen Ausführungen von Aufblasvorrichtungen in Verbindung stehen, wie beispielsweise giftiges Gas und heißes Aufblasgas.
  • Kaltaufblasvorrichtungen sind für eine Verwendung beim Aufblasen von Curtain, Thorax- und Kopf- und Thorax-Airbags geeignet. Curtain-Airbags sind im Dach eines Fahrzeuges montiert und schützen, wenn sie aufgeblasen werden, den Kopf des Insassen. Thorax-Airbags sind niedriger als Curtain-Airbags montiert und sind im Allgemeinen in den Fahrzeugsitzen montiert.
  • Kaltaufblasvorrichtungen sind mit einer Austrittsöffnung ausgestattet, und das gespeicherte Gas muss sich durch diesen Durchgang bewegen, um den Druckbehälter zu verlassen. Typischerweise weist die Austrittsöffnung ein Blockierelement auf, das verhindert, dass das gespeicherte Gas durch die Austrittsöffnung gelangt und aus dem Druckbehälter entweicht. Während eines Automobilzusammenstoßes muss eine Öffnungsvorrichtung schnell das Blockierelement entfernen, damit der Airbag schnell entfaltet werden kann. Es ist ausschlaggebend, dass die Öffnungsvorrichtung zuverlässig ist, so dass die Betätigung einer Öffnungsvorrichtung immer eine nicht blockierte Austrittsöffnung liefert. Gemeinsam damit, dass sie zuverlässig ist, ist es wünschenswert, dass die Öffnungsvorrichtung aus so wenigen Teilen wie möglich hergestellt wird. Als Beispiel funktioniert eine Öffnungsvorrichtung, indem eine Halterung für ein Dichtungselement entfernt wird. Sobald das Dichtungselement seine Halterung verliert, hört das Dichtungselement damit auf, die Austrittsöffnung zu blockieren, und das gespeicherte Gas kann durch die Austrittsöffnung strömen. Diese Ausführung von Öffnungsvorrichtung ist aus dem US 6247725 B1 bekannt, das die charakteristischen Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 zeigt. Eine weitere Ausführung der Öffnungsvorrichtung funktioniert, indem eine Stoßwelle erzeugt wird. Die Aufblasvorrichtung im WO 01/42047 A2 benutzt eine Stoßwelle, um eine Berstscheibe zu öffnen, was bewirkt, dass das gespeicherte Gas aus dem Gasbehälter entweicht. Die Aufblasvorrichtung im US 5022674 A benutzt ebenfalls eine Stoßwelle, um die Scheibe zu zerbrechen, wodurch gestattet wird, dass das Gas aus dem Druckbehälter austritt.
  • Das US-A-6227562 offenbart eine Aufblasvorrichtung, der einen primären und einen sekundären Behälter für das Aufblasfluid enthält. Beide Behälter umfassen eine Berstscheibe. Die Berstscheibe des primären Behälters wird im Fall eines Automobilzusammenstoßes mittels eines Initiators zerbrochen, der durch die Sensoreinrichtung betätigt wird. Die Berstscheibe des zweiten Behälters wird mittels einer Nadel zerbrochen, die durch den erhöhten Druck in der mittleren Kammer betätigt wird, die mit sowohl dem primären als auch dem sekundären Behälter in Fluidverbindung ist.
  • Das DE-A-4410574 offenbart einen Druckbehälter für die Betätigung eines Airbags, der in zwei Kammern mittels einer Drosselblende mit einer Öffnung unterteilt ist. Der Querschnitt für den Gasstrom durch die Öffnung ist kleiner als der Querschnitt der Austrittsöffnung, um eine Druckdifferenz in den zwei Kammern für das Sichern des aufgeblasenen Zustandes des Airbags über eine lange Zeitdauer zu erhalten.
  • Probleme, die beim bisherigen Stand der Technik ungelöst blieben, werden durch eine Aufblasvorrichtung überwunden, wie er in dem als Anhang beigefügten Patentanspruch 1 beschrieben wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Kaltaufblasvorrichtung mit radialem Fluss;
  • 2 eine weitere Ausführung der Kaltaufblasvorrichtung mit radialem Fluss aus 1;
  • 3 gleich 1, außer dass die Drosselblende weiter stromaufwärts im Druckbehälter angeordnet ist;
  • 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss;
  • 5 eine weitere Ausführung der Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss aus 4;
  • 6 gleich 4, außer dass die Kaltaufblasvorrichtung eine Strömungsablenkeinrichtung aufweist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt eine Kaltaufblasvorrichtung, der nicht von der Anmeldung beansprucht wird, für eine Verwendung in einem Fahrzeugsicherheitsrückhaltesystem. Die Kaltaufblasvorrichtung weist ein erstes zylindrisches Element 21 auf, das an einem zweiten zylindrischen Element 10 befestigt ist. Eine Berstscheibe ist stationär am ersten zylindrischen Element befestigt, wobei die Berstscheibe, das erste zylindrische Element und das zweite zylindrische Element einen Druckbehälter definieren. Der Druckbehälter wird mit gespeichertem Gas 11 gefüllt, das von der Aufblasvorrichtung während eines Automobilzusammenstoßes freigegeben wird, um einen Fahrzeub-Airbag aufzublasen. Das zweite zylindrische Element 10 weist eine im Allgemeinen zylindrische Form mit einem kreisförmigen Querschnitt auf. Das zweite zylindrische Element 10 kann aus nichtrostendem Stahl, kohlenstoffarmem Stahl oder irgendeinem anderen Material gebildet werden, das eine ausreichende Festigkeit und extrem geringe Durchlässigkeit für das gespeicherte Gas aufweist.
  • Die ideale Charakteristik für das gespeicherte Gas 11 ist, dass das Gas inert, nicht stark temperaturempfindlich ist und eine hohe Aufblasgeschwindigkeit zeigt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung beträgt der Speicherdruck des inerten Gases annähernd 62053 kPa. Es ist möglich, eine Kaltaufblasvorrichtung zu konstruieren, der sachgemäß unter einem Druck zwischen 3447 kPa und 82740 kPa funktioniert, wobei entweder ein inertes oder ein zweiatomiges Gas verwendet wird.
  • Das gespeicherte Gas kann ein oder mehrere Gase umfassen, die Argon, Neon, Xenon, Helium und Stickstoff umfassen. Vorzugsweise ist das gespeicherte Gas 100% Helium. Der Druckbehälter kann mit einer Mischung von Argon- und Heliumgas gefüllt werden.
  • Der Druckbehälter wird mit dem gespeicherten Gas 11 durch die Gasfüllöffnung 13 im ersten Ende 6 des zweiten zylindrischen Behälters gefüllt. Die Gasfüllöffnung wird durch einen Stopfen 12 aus Kohlenstoffstahl abgedichtet, um das Austreten von Gas zu verhindern, nachdem der Druckbehälter bis zum gewünschten Druck gefüllt wurde. Es wird bevorzug, dass der Stopfen an der Gasfüllöffnung 13 mittels einer Widerstandsschweißnaht gesichert wird, aber ein Fachmann realisiert, dass andere Arten des Schweißens genutzt werden könnten, um den Stopfen 12 am zweiten zylindrischen Element 10 zu verschweißen. Die Gasfüllöffnung 13 ist an einem ersten Ende 6 des zweiten zylindrischen Elementes 10 angeordnet, und ein erstes zylindrisches Element 21 ist mit dem zweiten Ende 7 des zweiten zylindrischen Elementes 10 verbunden.
  • In 1 ist die Öffnungsvorrichtung an einem ersten zylindrischen Element 21 befestigt. Das erste zylindrische Element 21 kann aus nichtrostendem Stahl, kohlenstoffarmem Stahl oder irgendeinem anderen geeigneten Material mit einer ausreichenden Konstruktionsfestigkeit gebildet werden. Das erste zylindrische Element 21 wird teleskopisch in das zweite zylindrische Element 10 eingesetzt. Das erste zylindrische Element 21 wird mit dem zweiten zylindrischen Element 10 mittels einer peripheren Schweißnaht verbunden, vorzugsweise einer TIG-Schweißnaht (Argonarc-Schweißnaht), aber andere geeignete Schweißverfahren können zur Anwendung gebracht werden. 2 zeigt eine Aufblasvorrichtung entsprechend der Erfindung, bei dem das erste zylindrische Element 21 und das zweite zylindrische Element 10 in einer anderen Art und Weise als in 1 aneinander angebracht sind. Der Druckbehälterabschnitt 25 des ersten zylindrischen Elementes 21 ist mit dem zweiten Ende 7 des zweiten zylindrischen Elementes 10 mittels Reibschweißen verschweißt. Der Druckbehälterabschnitt 25 des ersten zylindrischen Elementes 21 und das zweite zylindrische Element 10 weisen im Wesentlichen den gleichen Radius auf. Im Ergebnis des Reibschweißvorganges werden Wülste 24 aus dem verdrängten Metall gebildet, das sich sowohl nach außen als auch nach innen von der Stoßstelle erstreckt. Die Kaltaufblasvorrichtungen zeigen zwei Verfahrensweisen beim Befestigen des ersten zylindrischen Elementes 21 und des zweiten zylindrischen Elementes 10; jedoch erkennt ein Fachmann, dass andere Verfahrensweisen angewandt werden können, wie beispielsweise das teleskopische Einsetzen des zweiten Endes 7 des zweiten zylindrischen Elementes 10 in das erste zylindrische Element 21. Der Speicherdruck und weitere charakteristische Merkmale des inerten Gases sind so, wie es vorangehend erwähnt wird.
  • In 1 ist die Berstscheibe 17 an den Schenkeln 23 des ersten zylindrischen Elementes 21 befestigt. Auf die Schenkel 23 des ersten zylindrischen Elementes 21 bezieht man sich als „Schenkel", weil diese Konstruktion teilweise „Schenkeln" ähnelt, wenn im Querschnitt betrachtet wird. Die Berstscheibe 17 weist eine flache Form auf, aber die Berstscheibe biegt sich in Richtung der Öffnungsvorrichtung 1, wenn der Druckbehälter gefüllt wird. Der innerste Abschnitt der Schenkel 23 weist eine gekrümmte Form auf, und die Berstscheibe nimmt eine komplementäre Form dazu während des Füllens des Druckbehälters mit Gas an. Das gespeicherte Gas 11 wendet eine gleichmäßige Kraft an der Berstscheibe an, was zu ihrer Kuppelformkonfiguration führt. Um die Füllzeit des Druckbehälters zu verringern, können sich die Schenkel 23 während des Füllens des Druckbehälters biegen, wodurch die Belastung auf die Berstscheibe verteilt wird, was einen verfrühten Bruch der Berstscheibe 17 während des Füllens verhindert. Nach dem Füllen des Druckbehälters kehren die Schenkel 23 nicht in ihre ursprüngliche Form zurück. Vorzugsweise biegen sich die Schenkel 23 um annähernd 4 Grad. Anstelle dessen, dass man sich darauf verlässt, dass das gespeicherte Gas die Berstscheibe aufwölbt, kann die Berstscheibe vorgeformt oder vorgewölbt werden, bevor sie an den Schenkeln 23 des ersten zylindrischen Elementes 21 befestigt wird. Ein Beispiel für einen Vorgang des Vorformens der Berstscheibe ist der Hydroformprozess. Indem das Vorformverfahren genutzt wird, kann die Gasfüllgeschwindigkeit für den Druckbehälter ohne die Gefahr eines verfrühten Versagens der Berstscheibe 17 erhöht werden. In 2 ist die Berstscheibe 17 an der ringförmigen Endplatte 27 des ersten zylindrischen Elementes 21 befestigt.
  • Eine Berstscheibe 17 dichtet die Austrittsöffnung 14 ab und verhindert, dass das gespeicherte Gas 11 aus dem Druckbehälter entweicht, nachdem er mit Gas gefüllt ist. Die Schenkel 23 des ersten zylindrischen Elementes 21 definieren die Austrittsöffnung 14. Für die vorliegende Erfindung muss die Berstscheibe die folgenden Beschränkungen erfüllen. Die Berstscheibe muss das 1,1-fache der Produktionsfüllgeschwindigkeit oder größer überleben. Die Berstscheibe muss die USCAR 4500-Druckzyklen bei keinerlei Heliumaustritt erfüllen. Die Berstscheibe muss bei –40 °C zuverlässig öffnen. Schließlich muss die Berstscheibe bei einem minimalen Druck des 1,25-fachen des Prüfdruckes und einem Maximum vom 0,8-fachen des minimalen Hydroberstdruckes des Druckbehälters hydrobersten. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Berstscheibe aus nichtrostendem Stahl, Inconel-Material, Monel-Material oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt werden, das die vorangehend erwähnten Beschränkungen erfüllt. Die Härte der Berstscheibe sollte zwischen „halbhart" und „vollhart" liegen, um die Dicke der Berstscheibe zu minimieren. Die Härte ist der Grad, mit dem ein Metall einem Schneiden, einem Abrieb, einer Eindringung, Biegung und Dehnung widerstehen wird. Die angezeigte Härte der Metalle wird etwas mit der spezifischen Vorrichtung und Verfahrensweise beim Messen abweichen. Die bevorzugte Dicke für die Berstscheibe beträgt 0,203 mm für 41370 kPa der umgebenden Füllungen und 0,254 mm für 62053 kPa der umgebenden Füllungen. Die Berstscheibe wird am ersten zylindrischen Element 21 mittels eines YAG-Lasers befestigt, könnte aber mittels anderer Schweißverfahren befestigt werden.
  • Die Öffnungsvorrichtung 1 weist eine elektrisch betätigte Zündeinrichtung 3, eine Endkappe 4 und wahlweise eine Zünddüse 8 auf. Die Öffnungsvorrichtung 1 ist so positioniert, dass die Längsachse der Öffnungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des ersten zylindrischen Elementes 10 ist. Die Zündeinrichtung 3 steht mit einer Zentraleinheit (nicht gezeigt) in Verbindung, die wiederum mit einer Sensoreinrichtung (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Die Sensoreinrichtung kann irgendein Typ sein, der gegenwärtig im Fachgebiet verwendet wird, um einen Zusammenstoß oder eine plötzliche Abbremsung eines Fahrzeuges zu erfassen. Die elektrischen Zündstifte 2 sind voneinander isoliert und durch einen Brückendraht (nicht gezeigt) verbunden. Der Brückendraht ist vorzugsweise in einer oder mehreren Schichten von pyrotechnischen Zusammensetzungen eingebettet, die so ausgelegt sind, dass eine Stoßwelle erzeugt wird, um die Berstscheibe 17 zu zerreißen. Ein Beispiel für eine geeignete pyrotechnische Zusammensetzung oder ein Zündmaterial für die vorliegende Erfindung ist Zirconium-Kaliumperchlorat oder ZPP; ein Fachmann vergegenwärtig sich jedoch, dass ein anderes Zündmaterial bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte. Beispiele für Zündeinrichtungslieferanten umfassen SDI und EMS-Patvag. Die bevorzugte Ausführung für die vorliegende Erfindung weist eine Brückendrahtzündeinrichtung auf, aber eine Halbleiterbrückenzündeinrichtung oder eine intelligente Zündeinrichtung können ebenfalls verwendet werden.
  • Eine Endkappe 4 nimmt die Zündeinrichtung 3 auf. In 1 wird die Zündeinrichtung 3 auf die Endkappe gequetscht. Im Gegensatz dazu zeigt die Kaltaufblasvorrichtung, wie er in 2 gesehen wird, dass die Zündeinrichtung 3 an das erste zylindrische Element 21 geschweißt ist. Die bevorzugte Schweißart ist die MIG-Schweißnaht, aber es wird erkannt, dass andere Schweißarten angewandt werden können. Ebenfalls kann die Zündeinrichtung durch Schrauben oder eine andere geeignete Befestigungseinrichtung verbunden werden, ohne dass man vom Bereich der vorliegenden Erfindung abweicht.
  • Die Öffnungsvorrichtung 1 kann ebenfalls eine Zünddüse 8 für das Lenken einer Ausgangsenergie von der Zündung des Zündmaterials in Richtung der Berstscheibe 17 aufweisen. In 1 ist die Düse nach innen in der Richtung der Berstscheibe 17 kegelig. Ohne die Zünddüse 8 würde die Zündeinrichtung die Berstscheibe 17 zerreißen, aber wird mit einem zusätzlichen Zündmaterial gefüllt werden müssen. Es ist ebenfalls möglich, eine Zündeinrichtung mit verstärkten Wänden zu nutzen, die die Notwendigkeit einer Düse 8 eliminieren würde. Diese Verstärkungswände würden in einer gleichen Weise wie die Düse 8 wirken, indem die Ausgangsenergie in der Richtung der Berstscheibe 17 fokussiert wird.
  • In 1 wird die Düse 8 an der Endkappe 4 durch Quetschen befestigt, aber andere Methoden der Befestigung sind geeignet, wie beispielsweise eine Presspassung oder Schweißen. Die Düse wird vorzugsweise aus einem normalen Kohlenstoffstahl hergestellt und weist eine Öffnung 9 auf, die kleiner ist als die Größe der Austrittsöffnung 14, mit einem bevorzugten Bereich von 2 mm bis 8 mm.
  • Beim Nachweis eines Zusammenstoßes oder einer plötzlichen Abbremsung wird die Berstscheibe 17 durch die Öffnungsvorrichtung 1 zerbrochen. Das Zündmatrial wird durch einen Brückendraht gezündet. Die Explosion des Zündmaterials erzeugt eine Stoßwelle, die die Berstscheibe 17 auseinander bricht. Damit die Berstscheibe 17 zerbricht, wird die Öffnungsvorrichtung 1 weniger als 8,0 mm weg von einer Mitte der vollständig gewölbten Berstscheibe angeordnet. Sobald die Berstscheibe 17 geöffnet ist, entweicht gespeichertes Gas aus dem Druckbehälter durch die Austrittsöffnungen 22 in einer radialen Richtung. Die Kaltaufblasvorrichtung weist ein Bruchstücksieb 20a auf, um Bruchstücke von der zerbrochenen Berstscheibe einzufangen, so dass sich diese Bruchstücke nicht im Airbag nach oben winden. Mit Bezugnahme auf 2 weist das erste zylindrische Element 21 einen Leitungsabschnitt 26 auf, der eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 22 um dessen Umfang aufweist. Das Bruchstücksieb 20a, das in 2 gezeigt wird, ist zwischen der Endkappe 4 und der Endplatte 27 des ersten zylindrischen Elementes 21 angeordnet.
  • Es gibt mehrere Verfahren zum Steuern der Gasströmungsgeschwindigkeit. Ein Verfahren zum Steuern der Gasströmungsgeschwindigkeit ist die Vergrößerung/Verkleinerung des Durchmessers der Austrittsöffnungen 22. Ein anderes Verfahren ist die Vergrößerung/Verkleinerung des Durchmessers der Austrittsöffnung 14. Schließlich kann eine regulierende Drosselblende 18 im zweiten zylindrischen Element 10 installiert werden, um die Geschwindigkeit des Gasaustrittes zu steuern. In 1 ist die Drosselblende 18 bündig am ersten zylindrischen Element 21 montiert und mittels Laserschweißen gesichert. Das gespeicherte Gas 11 strömt durch die Öffnung 19 der Drosselblende 18. Die Fläche der Öffnung 19 ist kleiner als die Fläche der Austrittsöffnung 14. In 2 ist die Drosselblende auf einem Absatz 25 des Druckbehälterabschnittes 25 des ersten zylindrischen Elementes 21 installiert. Anders als die Drosselblende in 1 ist die Drosselblende 18 nicht auf das erste zylindrische Element 21 geschweißt. Die Drosselblende wird mittels eines ringförmigen Absatzes 28 daran gehindert, die Endplatte 27 zu berühren.
  • Außerdem wird wegen der Wülste 24 verhindert, dass die Drosselblende in Richtung des zweiten zylindrischen Elementes 10 gleitet.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführung, die nicht von der vorliegenden Erfindung eingeschlossen wird, wo die Drosselblende 18 stromaufwärts im zweiten zylindrischen Element 10 installiert ist. Das Vorhandensein einer stromaufwärts angeordneten Drosselblende 18 beeinflusst die Strömungsgeschwindigkeit des gespeicherten Gases 11 durch die Austrittsöffnung 14, da die Austrittsöffnung 14 eine größere Fläche aufweist als die Öffnung 19. Eine erste Menge des gespeicherten Gases 11, die das gespeicherte Gas 11 zwischen der Austrittsöffnung 14 und der Drosselblende 18 ist, strömt durch die Austrittsöffnung 14. Andererseits muss eine zweite Menge des gespeicherten Gases 11, die das gespeicherte Gas 11 zwischen der Drosselblende 18 und dem ersten Ende 6 ist, durch sowohl die Öffnung 19 als auch die Austrittsöffnung 14 strömen. Es wird bevorzugt, dass die Drosselblende 18 in einer Position näher am zweiten Ende 7 des zweiten zylindrischen Elementes 10 angeordnet wird als das erste Ende 6, wodurch die Menge des nicht gedrosselten Gases begrenzt wird. Indem man so verfährt, kann der Anfang der Druck-Zeit-Kurve reduziert werden, wodurch unterstützt wird, dass die Aufblasvorrichtung die Out-of-Position-Forderungen während der Prüfung auf Insassenniveau erfüllt.
  • Eine Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss, der nicht von der Erfindung beansprucht wird, wird in 4 gezeigt. Anders als die Kaltaufblasvorrichtung mit radialem Fluss weist die Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss eine Öffnungsvorrichtung auf, die unter einem Winkel C montiert ist. In 4 ist der Winkel C der spitze Winkel, der durch den Schnittpunkt der Längsachse B der Öffnungsvorrichtung und der Längsachse A des zweiten zylindrischen Elementes 10 gebildet wird. Die Öffnungsvorrichtung könnte unter irgendeinem Winkel C montiert werden, aber der bevorzugte Winkel C ist größer als 10°.
  • Indem die Öffnungsvorrichtung unter einem Winkel montiert wird, wird eine große Strömungsfläche für das Entweichen des Gases in der axialen Richtung zugelassen, was bessere Packungsanordnungen gegenüber den konventionellen Konzepten mit radialem Fluss gestattet, die das Gas mittels eines externen Krümmers (nicht gezeigt) in einen axialen Strom überführen. Es wird bevorzugt, dass die Öffnungsvorrichtung 1 innerhalb des axialen Strömungskupplungsstückes 31 so ausgespart ist, dass sich kein Abschnitt der Öffnungsvorrichtung 1 über den Querschnitt des zweiten zylindrischen Elementes 10 hinaus erstreckt.
  • Die in 4 und 5 abgebildeten Kaltaufblasvorrichtungen mit axialem Fluss zeigen etwas abweichende Konstruktionen. In 4 wird das erste zylindrische Element 21' teleskopisch in das zweite zylindrische Element 10 eingesetzt, und die zwei Teile werden zusammengeschweißt. Andererseits wird in 5 das erste zylindrische Element 21' mittels Reibschweißen an das zweite zylindrische Element 10 geschweißt, wobei gefordert wird, dass die Abschnitte der zwei Teile, die zusammengeschweißt werden, im Wesentlichen den gleichen Radius aufweisen. In 4 ist die Drosselblende 18 am ersten zylindrischen Element mittels Laser angeschweißt, wohingegen die Drosselblende 18 in 5 infolge eines Absatzes 25 und der Wülste 24 an Ort und Stelle gesichert ist, was vorangehend diskutiert wurde.
  • Die Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss weist eine Öffnungsvorrichtung auf, die der Öffnungsvorrichtung für 1 gleicht, die vorangehend diskutiert wurde. Beim Zerbrechen der Berstscheibe 17 wird das gespeicherte Gas 11 zuerst mittels des Leitungsabschnittes 26 des ersten zylindrischen Elementes 21' in eine axiale Richtung gelenkt und in der gleichen Richtung mittels des axialen Strömungskupplungsstückes 31 weitergelenkt. Das gespeicherte Gas gelangt dann durch das wahlweise Bruchstücksieb 20b am Ende des axialen Strömungskupplungsstückes. Das axiale Strömungskupplungsstück lenkt das Gas so, dass es in einer axialen Richtung strömt, während es aus der Kaltaufblasvorrichtung austritt. Um den Vorschriften des U.S.A. Department of Transportation zu entsprechen, kann die Kaltaufblasvorrichtung mit axialem Fluss eine Strömungsablenkeinrichtung 32 aufweisen, die am Ende des axialen Strömungskupplungsstückes 31 befestigt ist, wie in 6 gezeigt wird. Die Strömungsablenkeinrichtung 32 ändert den Gasfluss der Kaltaufblasvorrichtung vom axialen Fluss zum radialen Fluss.

Claims (10)

  1. Aufblasvorrichtung, die aufweist: ein erstes zylindrisches Element (21) mit einem Druckbehälterabschnitt und einen Kanalabschnitt für das Lenken von Aufblasgas (11), wobei der Druckbehälterabschnitt eine ringförmige Endplatte (27) aufweist, die sich radial nach innen erstreckt, wobei sie eine Austrittsöffnung (14) definiert wird; ein zweites zylindrisches Element (10) mit einem ersten Ende (6), das geschlossen ist, und einem zweiten Ende (7), das mit dem Druckbehälterabschnitt des ersten zylindrischen Elementes durch Reibschweißen verschweißt ist, wobei Wülste (24) daraus gebildet werden; eine Berstscheibe (17) mit einer im Wesentlichen gewölbten Form, wobei ein Scheitel der Wölbung weg vom zweiten zylindrischen Element (10) liegt, wobei die Berstscheibe an der Endplatte (27) befestigt ist, wobei die Berstscheibe, das erste zylindrische Element und das zweite zylindrische Element einen Druckbehälter definieren; gekennzeichnet durch eine Drosselblende (18) mit einer Öffnung (19) dort hindurch, wobei die Öffnung kleiner ist als die Austrittsöffnung (14); dass das erste zylindrische Element (21) einen ringförmigen Absatz (28) aufweist, der innerhalb des Druckbehälterabschnittes davon angeordnet ist, um auszuschließen, dass die Drosselblende die Endplatte berührt; dass die Wülste (24) ausschließen, dass die Drosselblende in den zweiten zylindrischen Behälter gleitet; und dass die Drosselblende (18) im ersten zylindrischen Element (21) angeordnet ist.
  2. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mitte der Berstscheibe (17) weniger als 8,0 mm weg von einer Öffnungsvorrichtung (1) ist, wobei die Öffnungsvorrichtung eine Zündeinrichtung (3) und eine Düse (8) für das Fokussieren der Ausgangsenergie der Zündeinrichtung aufweist.
  3. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Düse (8) eine Öffnung (9) aufweist, die kleiner ist als die Abmessung der Austrittsöffnung (14), wobei die Öffnung in der Düse einen Durchmesser mit einem bevorzugten Bereich von 2 mm bis 8 mm aufweist.
  4. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnungsvorrichtung (1) so positioniert ist, dass eine Längsachse (B) der Öffnungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (A) des zweiten zylindrischen Elementes (10) ist.
  5. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kanalabschnitt des ersten zylindrischen Elementes (21) eine Vielzahl von Löchern (22) dort hindurch um den Umfang dessen für das Ausbreiten des Aufblasgases (11) in einer radialen Richtung aufweist.
  6. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kanalabschnitt (26) des ersten zylindrischen Abschnittes das Aufblasgas (11) vom Druckbehälter in einer im Wesentlichen parallelen Richtung zu einer Längsachse (A) des zweiten zylindrischen Elementes (10) lenkt und die Öffnungsvorrichtung (1) unter einem Winkel von nicht Null relativ zur Längsachse des zweiten zylindrischen Elementes positioniert ist.
  7. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein spitzer Winkel, der zwischen einer Längsachse (B) der Öffnungsvorrichtung (1) und der Längsachse (A) des zweiten zylindrischen Elementes (10) gebildet wird, größer ist als 10°.
  8. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, die außerdem ein axiales Strömungskupplungsstück für das weitere Lenken des Stromes des gespeicherten Gases (11) vom Druckbehälter in einer Richtung parallel zur Längsachse (A) des zweiten zylindrischen Elementes (10) aufweist, wobei das axiale Strömungskupplungsstück dem ersten zylindrischen Element (21) benachbart ist, das dem zweiten zylindrischen Element benachbart ist.
  9. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Öffnungsvorrichtung (1) innerhalb des axialen Kupplungsstückes so ausgespart ist, dass sich kein Abschnitt der Öffnungsvorrichtung über eine Breite des zweiten zylindrischen Elementes (10) hinaus erstreckt.
  10. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, die außerdem eine Strömungsablenkeinrichtung für das Ablenken des Gasstromes in eine Richtung aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (A) des zweiten zylindrischen Elementes (10) verläuft.
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